E-Bike mit Solar laden: Informationen und praktische Tipps

E-Bikes erfreuen sich immer größerer Beliebtheit, doch der Spaß vergeht schnell, wenn der Akku leer ist. Vor allem Mountainbiker, die gerne reisen und nicht jeden Tag einen Stromanschluss zur Verfügung haben, stehen dann vor einem Problem. Kann man ein E-Bike mit Solar laden? Diese Frage klären wir nachfolgend.

Warum E-Bikes mit Solar laden?

Wir sind als Mountainbiketrainer oft in unserem Van unterwegs und nächtigen häufig an Orten, an denen uns kein Stromanschluss zur Verfügung steht. Da es sich bei diesem Van aber um kein ausgebautes Campingfahrzeug handelt, sondern um einen 9-Sitzer Bus ohne Zusatzbatterie und Fotovoltaik auf dem Dach, hatten wir bisher keine Möglichkeit, unsere E-Bikes zu laden.

E-Bikes haben den großen Vorteil, dass diese einem das Radfahren erleichtern und das Überwinden von größeren Strecken einfacher machen. Damit der E-Bike Akku geladen wird, benötigt man Strom. Dieser kann aus der Steckdose oder durch die Sonne über Solarstrom erzeugt werden.

Wie funktioniert das Laden mit Solar?

Du kannst dein E-Mountainbike leider nicht direkt an ein Solarpanel anschließen, sondern benötigst einen Zwischenspeicher, um das Ladegerät deines Ebike-Herstellers nutzen zu können. Diese Zwischenspeicher, auch Powerstationen genannt, sind nichts anderes als große Akkus, die du direkt mit einem Solarpanel laden kannst. Im ersten Moment mag diese Lösung etwas abschreckend wirken, aber sehen wir sie uns mal genauer an.

Wir wollen ja unser E-Bike mit dem Solarpanel laden, nur vermutlich wird am späten Nachmittag das Solarpanel aufgrund des Sonnenstands nicht mehr ausreichend Leistung erbringen, um das eMountainbike ausreichend zu laden. Wenn Du aber tagsüber, während du deine Ebike-Tour fährst, die Powerstation mit dem Solarpanel lädst, kannst Du nun dein After-Ride Bierchen genießen, während dein Bike direkt aus der Powerstation lädt, selbst wenn keine Sonne mehr da sein sollte.

Wir haben den Sunbooster mit der Powerstation nun seit einiger Zeit im Einsatz und unsere Ebikes haben jedes Mal problemlos geladen. Das Ladegerät wurde nie heiß, noch traten andere Probleme auf. Wir haben den Sunbooster 120 mit der Powerstation 600 im Einsatz und sind wirklich sehr zufrieden damit.

Der Aufbau einer Solarladestation für E-Bikes

Damit wir aus der Sonnenenergie Strom erzeugen können, benötigen wir etwas Zubehör. Solarzellen sind das Herzstück und viele kennen diese bereits von Häuserdächern. Die Solarzelle generiert über einen physikalischen Prozess aus der Sonnenenergie elektrische Energie. Diese Energie möchten wir jetzt abnehmen und verwerten. Damit wir unser E-Bike auch in der Nacht und am Abend laden können, nutzen wir einen Zwischenspeicher. Diesen Speicher, in unserem Fall sind dies zwei Autobatterien, laden wir über einen Laderegler mit dem Sonnenstrom auf.

Die Batterie wird geladen und speichert diese. Möchten wir diesen Strom wieder abrufen, können wir direkt an die Pole der Batterie abzapfen. Da hier im Regelfall jedoch nur 12 Volt anliegen und unser Ladegerät mit 230 Volt betrieben wird, benötigen wir einen Spannungswandler. Dieser wandelt den 12 Volt Strom in 230 Volt Strom um. An diesem Spannungswandler schließen wir ganz normal unser E-Bike Ladegerät mit dem Stecker an und legen den E-Bike Akku ein.

Der Wandler nutzt nun den Strom aus der Autobatterie um 230 Volt zu wandeln und unser E-Bike wird mittels Solarstrom geladen.

Der Aufbau kann wie folgt aussehen:

• Solarpanel produziert Strom und gibt diesen an den Laderegler
• Laderegler erhält den Strom und lädt damit den Zwischenspeicher
• Der Zwischenspeicher wird geladen, mit einem Spannungswandler wird aus dem Speicher von 12 Volt in 230 Volt gewandelt.
• Der Wandler versorgt unser E-Bike Ladegerät mit 230 Volt und der Akku kann geladen werden

Es wird sich im Grunde ein E-Bike Solarladegerät gebaut, dass jedoch stationär genutzt wird und weniger für den mobilen Einsatz geeignet ist.

Worauf man beim Eigenbau achten sollte

E-Bike mit Solar laden - Damit die Batterie effizient geladen werden kann, sollte man zwischen 100 und 200 Watt Leistung bei den Solarpanels nutzen. Der Pufferspeicher sollte die 60 Ah nicht unterschreiten, damit der E-Bike Akku auch vollständig geladen werden kann. Der Spannungswandler sollte hochwertig sein und eine „reine“ Sinuswelle generieren. Der Strom aus unserer Haussteckdose wird mit einer „reinen Sinuswelle“ geliefert. Günstige Wandler generieren eine „modifizierte“ Sinuswelle. Diese wird oben und unten abgeschnitten und ist „unsauber“.

Dadurch kann das vorkommen, dass elektronische Teile, wie die in einem Ladegerät, beschäftigt werden. Gerade Handyladegeräte oder auch Laptopladegeräte können durch eine modifizierte Sinuswelle einen Defekt erleiden. Damit der Zwischenspeicher nicht tiefentladen wird, sollte der Spannungswandler einen Schutz dafür haben. Der Zwischenspeicher kann mit einem Laderegler gleichzeitig über die Sonne aufgeladen und mit dem Spannungswandler zum Laden der Akkus genutzt werden.

Es fließen sehr hohe Ströme (Amper), beim Anschließen der Komponenten sollte immer mit Konzentration gearbeitet werden. Wer sich unsicher ist, sollte einen Fachmann dazuholen. Aus dem Spannungswandler kommen „echte“ 230 Volt, mit allen Gefahren, die auch eine normale Haussteckdose hat.

Tipps für die Nutzung von Solarpanels

• Lerne, das Solarpanel perfekt auszurichten, denn so steigerst Du die Ladeleistung auf das Maximum.
• Bedenke, die Sonne wandert, daher ist ein Nachjustieren erforderlich. Mit etwas Übung hast du aber sehr schnell ein Gefühl dafür, wie Du das Panel optimal ausrichtest, selbst wenn Du keine Möglichkeit hast es nachzujustieren.
• Falls Sonne verfügbar, lasse das Solarpanel angesteckt, während du dein E-Bike aus der Powerstation lädst. So kannst du direkt die Sonnenenergie in dein E-Bike einspeisen.
• Habe einen Plan B: Keine Sonne bedeutet kein Aufladen der Powerstation. Beobachte den Wetterbericht und lade die Powerstation vor, solange Sonne da ist.

E-Bike mit Solar im Wohnmobil laden

Auf Reisen mit dem Wohnmobil das E-Bike oder den E-Scooter für Ausflüge und Besorgungen nutzen - ganz klar eine gute Idee. Doch wie bekommt man am Abend, zurück am Wohnmobil, den Akku des E-Bikes wieder nachgeladen? Vor allem auch dann, wenn das Wohnmobil nicht an Landstrom eingesteckt ist? Darum geht es hier. Ich zeige auf, wie viel Strom bereitgestellt werden muss, um ein oder zwei E-Bike-Akkus im Wohnmobil laden zu können. Das Prinzip gilt freilich auch für den E-Scooter - auch hier gibt es Akku und Ladegerät.

Das Typenschild des E-Bike-Akkus gibt meist zwei Kennzahlen preis: Den Energiegehalt und die Spannung. Die Batterie-Kapazität kann man manchmal auch finden. Sie wird in Amperestunden (Ah) angegeben. Wenn nicht, dann kann man sie einfach aus den anderen zwei Zahlen errechnen.

Die nächste wichtige Kennzahl ist die Leistung des Ladegeräts, damit wir den richtigen Wechselrichter kaufen können. Diese lässt sich nicht immer so ablesen. Bleiben wir beim Hersteller Bosch, denn dieser ist weitverbreitet: Es gibt Ladegeräte, die den Akku mit 2A, 4A oder 6A laden. Je höher der Ladestrom, desto schneller wird der Akku wieder voll. Diese Ampere-Zahlen beziehen sich auf die 36V Akkuspannung.

In der Praxis entsteht beim Laden ein Verlust von etwa 10%, den man mit einberechnen muss. Bei 216W Ladeleistung wird also mindestens 240W am 230V Stromnetz bzw. Nein, wir schlagen noch mal 20% drauf! Denn wir machen aus 12V Gleichstrom (Wohnmobilbatterie) nämlich 230V Wechselstrom (Wechselrichter), um dann wieder 36V Gleichstrom (E-Bike-Akku Ladegerät) zu produzieren.

Der Strom kommt aus der Wohnmobilbatterie, hat aber die falsche Form. Aus 12V Gleichspannung müssen wir jetzt eine 230V Wechselspannung zaubern. Und dafür ist ein Wechselrichter gut. Wir wandeln von Gleichstrom auf Wechselstrom und wieder zurück auf Gleichstrom um. Jede Umwandlung ist mit Verlusten verbunden, ein paar Ah gehen mit jeder Akkuladung flöten.

Balkonkraftwerke als Alternative

Aktuell boomen die sogenannten „Balkonkraftwerke“. Dabei handelt es sich um steckerfertige Bausatz-Lösungen, die einfach und schnell installiert werden können. Allerdings: Die sogenannten „steckerfertigen Photovoltaikanlagen“ dürfen nicht mehr als 600 W für den Eigenbedarf erzeugen. Vielmehr wird der von den Solarzellen gesammelte Strom von einem Mikrowechselrichter in 230 Volt Wechselstrom umgewandelt. Um das E-Bike zu laden geht es den üblichen Weg über eine Steckdose und das Ladegerät des E-Bikes zum Akkus. Die effizienteste Art ist das nicht.

Wirtschaftlichkeit des Solarstroms für E-Bikes

Es ist relativ einfach zu berechnen, welches Ersparnis man mit dem Solarstrom haben könnte. Nimmt man als Grundlage einen kW Preis von 40 Cent an, dann benötigt man für einen 500 Wh Akku ca. 20 Cent zum Laden.

Geht man vor einem perfekten System ohne Verluste aus, könnte man einen 500 Wh Akku 5-mal aufladen, bis man einen Euro an Strom zahlt. Dies ergibt 5000 Ladezyklen, bis man 1000 Euro einsparen kann. Stellt man dies den Investitionskosten einer kleinen Solarstromanlage gegenüber, fällt einem schnell auf, dass sich dies finanziell weniger lohnt.

Solarstromrechner für das E-Bike

Was kostet eine E-Bike Ladung Strom

Vereinfachte Rechnungen ohne Verluste, Widerstände, Lüfter etc. im Ladegerät und Verschleiß. Es wird davon ausgegangen, dass der Stromverbrauch des Ladegeräts nicht vorhanden ist. Kein Anspruch auf Richtigkeit, Näherungswert der Rechnungen.

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