Kilowattstunde, Stromverbrauch & Ampere berechnen für eine autarke Solaranlage

Dieser Artikel soll darüber informieren, welche Ströme in einer 12-Volt Solaranlage mit Solarbatterie und Solarpanel fließen und den Zusammenhang zwischen Verbrauch, Leistung und Strom deutlich machen. Ziel ist es zudem, dem Leser ein Gefühl dafür zu geben, was sich hinter den technischen Größen Ampere, Volt, Watt und Kilowattstunde verbirgt. Am Ende soll jeder Leser den Stromverbrauch seiner Anlage selbst berechnen können. Die Stromstärke in Ampere berechnen ist genauso wie die Leistung in Watt berechnen eine einfache Sache, dazu aber mehr im Artikel.

Stromstärke in Ampere berechnen

Wer die Stromstärke in Ampere berechnen möchte, der muss erst einmal wissen, was ein Ampere überhaupt ist. Die Stromstärke hat als Einheit Ampere und gibt an, welche Ladung durch einen Leiter fließt. Genau genommen müsste man an dieser Stelle auch die Fläche angeben, durch die der Strom fließt, weil die Ladung ja auf die Fläche verteilt ist. Der Einfachheit halber wird in Folge aber der gesamte Strom im Leiter berücksichtigt.

Anschaulich, wenn auch technisch nicht korrekt, ist es, wenn die Stromstärke und die Spannung, die Volt als Einheit hat, mit einem Fluss verglichen werden. Die Stromstärke steht dann für die Wassermasse pro laufenden Flussmeter und die Spannung für die Fließgeschwindigkeit.

Soll also die Wassermenge berechnet werden, die ein Fluss transportiert, dann multipliziert man die Wassermenge mit der Flussgeschwindigkeit und der verstrichenen Zeit. Vergleichbar dazu berechnet sich der Stromverbrauch (Stromarbeit) aus dem Produkt von Spannung, Strom und der Zeit.        W = U * I * t [Einheit VAs oder J]

Leistung eines Solarpanels

Das Produkt aus Spannung und Strom gibt übrigens die Leistung eines elektrischen Gerätes an (P=U * I). Die Leistung wird in Watt gemessen. Möchte man wissen, wie viel Strom verbraucht wurde, also die geleistete Arbeit ermitteln, wird die Leistung mit der Zeit multipliziert. Anschaulich gesagt verbraucht ein 12 V Verbraucher mit 1000 Watt Leistung pro Stunde eine Kilowattstunde Strom. Genauso einfach errechnet sich die Arbeit eines Solarpanels. Ein Solarmodul erzeugt z.B. 60W Dauerleistung in einem 12V Batteriesystem, also ca. 5 Ampere Ladestrom. Einfach, nicht wahr?

Doch zurück zu der Berechnung der Stromstärke. Ampere berechnen sich aus der Leistung eines Gerätes geteilt durch die anliegende Spannung (I = P / U). Die Spannung ist mit 12 Volt vorgegeben, die Leistung des Gerätes mit 24 Watt angegeben. Im Kopf kann ausgerechnet werden, dass zwei Ampere Strom fließen müssen, um den Verbraucher korrekt arbeiten zu lassen (24 W / 12 V = 2 A). Am Ende des Textes finden sich übrigens alle relevanten Formeln noch einmal anschaulich mit Beispielen zusammengefasst.

Leistung in Watt berechnen

Die Leistung eines elektrischen Gerätes lässt sich ganz einfach bestimmen. Entweder wird diese direkt am Gerät abgelesen, was bei fast allen Geräten möglich ist, oder sie wird aus dem Produkt von Strom und Spannung in Watt berechnet.
Bei einer Kühltruhe mit einer Spannung von 12 Volt und einer gemessene Stromstärke von 10 Ampere werden exakt 12 * 10 = 120 Watt Leistung erbracht. Dies bedeutet, dass pro Stunde 0,12 Kilowattstunden (kWh) Strom verbraucht werden.

Beispielrechnung einer autarken Solaranlage

Um den Verbrauch im Verhältnis zur Leistung zu verdeutlichen, hier ein Beispiel. Es beleuchtet die Frage, ob eine bestimmte Solaranlage den gewünschten Verbrauch decken kann. Dazu statten wir ein Wohnmobil mit einem Solarpanel aus, das eine maximale Leistung von 150 Watt hat. Dieser Strom wird in eine Batterie mit einer Kapazität von 100Ah eingespeist.
Rechnet man mit täglich 10 Stunden Ladezeit mit 60 Watt Leistung, was im Sommer bei guter Ausrichtung durchaus realistisch ist, werden täglich 600 Wattstunden Strom gespeichert. Das sind immerhin 0,6 Kilowattstunden, die ohne weiteres Zutun zur Verfügung stehen. Bei einer Spannung von 12 Volt fließen also im Schnitt zehn Stunden lang fünf Ampere Strom, mit der die Batterie geladen wird. Das sind 50Ah, die Batterie ist also nach zwei Tagen wieder komplett geladen.

Lässt sich damit der Stromverbrauch eines Wohnmobils dauerhaft decken?

Nun, um die Antwort zu finden, wollen wir ein wenig rechnen.
Angenommen, es sollen vier Stunden täglich zwei Lampen brennen, ein 12V Kühlschrank soll durchweg bereit sein und zwei Stunden am Tag soll der 12V Fernseher laufen. Dazu kommt ein Ventilator, der gelegentlich eingeschaltet wird.
Die Energiesparlampen haben eine Leistung von 12 Watt je Stück. Der Kühlschrank verbraucht laut Herstellerangabe am Tag 0,18 Kilowattstunden (kWh), vermutlich werden aber wegen des häufigen Öffnens der Türe 20% mehr benötigt. Die Leistung des Fernsehers ist mit 40 Watt angegeben und der Ventilator schlägt mit gemessenen 0,42 Ampere zu Buche.
Rechnen wir also aus, wie viel Strom in kWh pro Tag anfallen.
Lampen: 2 * 12 = 24 Watt Leistung über vier Stunden, das sind rund 0,1 kWh pro Tag.
Kühlschrank: 0,18 + 20% = 0,216 kWh pro Tag
Fernseher: 40 Watt Leistung über zwei Stunden, das sind 0,08 kWh pro Tag
Ventilator: 0,42 * 12 = 5 Watt Leistung. Bei zehn Stunden Einsatz täglich sind das 0,05 kWh am Tag.
In der Summe sind das 0,1 + 0,216 + 0,08 + 0,05 = 0,446 kWh. Eine Solaranlage mit der gewählten Leistung reicht also aus um an einem Sommertag den Stromverbrauch zu decken. Nur die Batterie wäre vielleicht ein wenig zu klein dimensioniert. Diese hat nur 100 Ah * 12V = 1200 Wattstunden (das sind 1,2 Kilowattstunden) Kapazität und wäre bei schlechtem Wetter nach zwei bis drei Tagen erschöpft.
Bei einer autarken Solaranlage für ein Wohnmobil oder Gartenhaus macht es Sinn, die Solarmodule größer zu dimensionieren, damit auch in Schlechtwetterperioden ausreichend Energie zur Versorgung aller Verbraucher und zur Ladung der Solarbatterie bereitstehen.

Einheiten und Formelzeichen

Die Stromstärke in Ampere, abgekürzt A, wird mit dem Formelzeichen I angegeben.
Die Spannung in Volt, abgekürzt V, wird mit dem Formelzeichen U angegeben.
Die Leistung in Watt, abgekürzt W, wird mit dem Formelzeichen P angegeben.
Die Zeit in Sekunden, abgekürzt s, wird mit dem Formelzeichen t angegeben.
Der Stromverbrauch in Wattsekunde, abgekürzt Ws, wird mit dem Formelzeichen W oder E angegeben. Im Alltag ist die Kilowattstunde (kWh) verbreiteter. Dabei handelt es sich um das Tausendfache der Wattstunde und das 3.600.000-fache der Wattsekunde.

Ampere berechnen

Formel: I = P / U

Beispiel: Ein moderner 12V Fernseher hat eine Leistung von 40 Watt und die Spannung liegt bei 12 Volt. Es fließt also ein Strom von 40 W / 12V = 3,333 Ampere.

Spannung berechnen

Formel: U = P / I

Beispiel: Auf der Glühlampe ist die Leistung mit 60 Watt angegeben und es wird eine Stromstärke von fünf Ampere gemessen. Die Spannung ist also 60 W / 5 A = 12 Volt.

Leistung berechnen

Formel: P = I * U

Beispiel: Direkt an der Solarbatterie eines Wohnmobils wird ein Strom von 5,6 Ampere und eine Spannung von 12 Volt gemessen. Die Leistung aller angeschlossenen Geräte beträgt also 12 V * 5,6 A = 67,2 Watt.

Stromverbrauch berechnen

Formel: E = W * t

Beispiel 1: Die Leistung eines 12V Verbrauchers soll wie im Beispiel oben 67,2 Watt betragen. Nach einer Stunde sind also 67,2 Wattstunden (Wh) verbraucht. In zehn Stunden wären das 672 Wattstunden, also 0,672 Kilowattstunden (kWh).

Beispiel 2: Die Batterie hat eine Ladekapazität von 36Ah. Das bedeutet, dass die Batterie einen Strom von einem Ampere 36 Stunden lang bereitstellen kann. Das entspricht also einen Stromverbrauch von 36 Ah * 12 V = 432 Wattstunden, das sind 0,432 Kilowattstunden.

Wird nun ein Strom von 3,333 Ampere gemessen, dann schafft die Batterie es 36 Ah / 3,333 A= 10,8 Stunden lang, den Verbrauch zu decken. Dabei ist die entnehmbare Kapazität einer Batterie immer von der Höhe des Entladestroms abhängig. D.h. bei einem hohen Entladestrom über 10 Stunden ist z.B. einer 230 Ah Exide AGM Batterie rund 20% weniger Arbeit zu entnehmen als im Vergleich zu einer Entladung mit einem 10 mal kleineren Entladestrom über 100 Stunden.

Stromverbrauch berechnen ist also ganz einfach.

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Eine Übersicht über 12V TV Fernseher für den Wohnwagen mit Solaranlage

Bei der Suche nach einem 12V TV Fernseher für dein Wohnmobil musst du drei Dinge bedenken – Größe, Leistung und Funktionsumfang. Du kannst auch einen Standard-TV in Ihrem Wohnmobil nutzen, der über einen Spannungswandler arbeitet.

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TV 12V Fernseher Größe

Um die optimale Größe für deinen 12 Volt Fernseher zu finden, musst du deine Vorlieben und den verfügbaren Raum kennen. Die größten 12V Fernseher für Wohnwagen sind etwa 19 Zoll und es gibt auch sehr kleine mit 7 oder 8 Zoll zu finden. Neben der Bildschirmgröße ist es auch wichtig, dass der Camping Fernseher dünn ist. Bei der heutigen LED Technik, ist das allerdings kein Problem mehr.

12V TV Stromversorgung

12V TVViele Fernseher für Wohnwagen arbeiten mit 12 Volt, einige arbeiten nur mit Wechselstrom über einen Spannungswandler, andere sind kompatibel mit beiden Stromversorgungsarten. Wähle also einen Fernseher, der mit der Art von Stromquellen kompatibel ist, die für dich verfügbar sind. Wenn du einen 12V TV einsetzt, hast du den Vorteil, dass du ihn direkt an deiner Solaranlage anschliessen kannst. Du kannst ihn also an dem Lastausgang des Ladereglers anschliessen. Wenn du lieber auf 230v Wechselstrom setzten möchtest, musst du einen Spannungswandler an der Batterie anschliessen und dort dann den Fernseher. Ich bevorzuge selbst die einfach und verlustfreiere Variante des 12 V TVs.

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12V TV-Funktionen

Es gibt eine Vielzahl von 12V Fernseher die multifunktional sind, das heißt, sie besitzen bereits einen DVD-Player oder können zusätzlich Radio empfangen. Wichtig ist oft, das man direkt die SD Karte des Fotoapparates oder über einen USB Anschluss eine Kamera an dem 12V TV anschliessen kann. Andere Anschlussmöglichkeiten für das Tablet oder den Laptop sind je nach Nutzer auch sehr wichtig.

Camping Fernseher Empfehlung

12V FernseherBevor du einen Fernseher für dein Wohnmobil, Gartenhaus oder Boot kaufst, denken erstmal darüber nach, wo dein Fernsehgerät aufgestellt wird und wo du sitzen möchtest. Nachdem du weißt wie viel Platz zur Verfügung steht, dein Strombedarf  und die benötigten Funktionen klar sind, kannst du dich an die Auswahl eines 12V TVs machen. Achte immer auf einen möglichst geringen Energieverbrauch, da du in deinem Wohnwagen, Boot oder Gartenhaus meist nur ein begrenztes Angebot an Energie zur Verfügung hast. Meist ist es günstiger ein energieeffizientes 12V Gerät zu kaufen, als die Solaranlage oder Batterie zu vergrößern.

Egal welchen 12V Fernseher du jetzt kaufst, es macht auf jeden Fall Spaß auf Reisen Filme, TV oder Musik im Wohnmobil zu genießen.

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12V Fernseher

Es gibt gute 12V Fernseher für deinen Wohnwagen, dein Gartenhaus oder dein Segelboot auf dem Markt zu kaufen. Bei der Auswahl eines 12 Volt Fernsehers für dein Wohnmobil müssen allerdings verschiedene Punkte berücksichtigt werden.

Die aktuelle Technik basiert auf LED Bildschirmen. LED Fernseher sind sparsam, flach und robust. Daher werden sie häufig in Wohnmobilen und Inselsystemen eingesetzt und haben die LCD Technik in punkto Energieeffizienz und Qualität überholt.

In diesem Artikel findest du Informationen und Mehrwert zu folgenden Themen:

  • 12V Fernseher Größen
  • Energieversorgung
  • Produktempfehlung
  • Wie sieht es mit TV-Empfang in meinem Wohnmobil / Gartenhaus aus?
  • Weitere wichtige Schnittstellen
  • Fazit

12V Fernseher Größen

Die Größe für deinen Wohnmobil Fernseher, hängt von deinen Wünschen und dem verfügbaren Platz ab. Die geläufigsten 12V Fernseher Größen sind 19 Zoll (47 cm Bildschirmdiagonale), und 22 Zoll (55cm Bildschirmdiagonale). Es gibt auch kleinere Modelle mit z.B. 16 Zoll (40 cm Bildschirmdiagonale). Neben der Bildschirmgröße müssen die Aussenmaße des 12 Volt Fernsehers berücksichtigt werden.

Energieversorgung

Die meisten 12V Fernseher sind für den Netzbetrieb an 230Volt oder an einem 12 Volt Bordnetz vorbereitet. Wichtig ist die Wahl eines energieeffizienten 12V Fernsehers, da im Wohnwagen das Energieangebot begrenzt ist. Achte auf die höchste Energieklasse A. LED Fernseher sind wesentlich sparsamer als LCD Fernseher. Wenn du über gar keinen 12V Stromanschluss verfügst, schaue dir eventuell die tragbaren, Batterien betriebenen TV-Geräte an.

  • Stromverbrauch 19 Zoll LED Fernseher, Energieeffizenzklasse A: ca. 18 Watt oder 1,5 A bei 12V
  • Stromverbrauch 22 Zoll LED Fernseher, Energieeffizenzklasse A: ca. 30 Watt oder 2,5 A bei 12V

Produktempfehlung: Telefunken L22F130X LED Fernseher 22 Zoll*

12v FernseherEin kleiner Alleskönner für das Wohnmobil. Umfangreiches Zubehör, hochwertige Verarbeitung und gute Funktionalität. Das Bild ist von jedem Winkel aus gut sichtbar. Ein integrierter DVD Player sorgt für zusätzliche Unterhaltung. Die Leistungsaufnahme von nur 22 Watt ist ideal für den Einsatz in mobilen Wohnmobilen oder autarken Solaranlagen. Hilfreich für den mobilen Betrieb ist die praktische Bildschirm-Einblendung (Pegel+Qualität) beim manuellen Ausrichten der SAT-Schüssel. Die Menüführung ist übersichtlich, in deutscher Sprache einstellbar und selbsterklärend.  Man braucht nicht einmal die Anleitung. Daher hat dieser 12V Fernseher unsere Kaufempfehlung.

Wie sieht es mit TV-Empfang in meinem Wohnmobil / Gartenhaus aus?

Die meisten 12 Volt Fernseher sind HD-Ready und besitzen eine integrierte Empfangsanlage. Das veraltete analoge Antennensystem wird nicht mehr verwendet. Heutzutage nutzt man digitales Fernsehen über DVB-S/S2, DVB-T oder DVB-C Empfänger. Diese Empfangsmodule sind in den meisten 12V Fernsehern bereits integriert.

DVB T AntenneDVB-T: digitale Übertragung über Antenne. Es lassen sich ausschließlich regionale Programme empfangen. In Spanien bekommt man über DVB-T keinen deutschen Sender. Für ein Gartenhaus in einem Schrebergarten in Deutschland ist dies eine gute Möglichkeit Fernsehen zu empfangen. Eine DVB-T Antenne* ist zusätzlich für den Empfang zu empfehlen.

DVB-C: digitale Übertragung über Kabel. Kabelfernsehen ist für Wohnwagen, Boote und Gartenhäuser keine Option, daher ist dieser Übertragungsstandard für uns nicht weiter wichtig.

automatische SatellitenschüsselDVB-S und DVB-S2: digitale Übertragung über Satellit. Es lassen sich alle deutschsprachigen Programme über die Satelliten Astra und Hotbird in ganz Europa empfangen. Dies ist die gängige Variante für Wohnmobile und Wohnwagen. Es muss für den Empfang also zusätzlich eine Satellitenschüssel mit LNB vorhanden sein. Diese Satellitenschüssel gibt es mit manueller Ausrichtung oder vollautomatisch zu kaufen. Es gibt gute manuelle Camping Sat-Anlagen mit SAT-Finder*. Die automatische Positionierung ist beim mobilen Einsatz in einem Wohnwagen natürlich komfortabler. Bei der automatischen Satellitenschüssel* erfasst ein GPS-Empfänger die genaue Position des Wohnmobils und richtet die Schüssel entsprechend zum gewünschten Satelliten aus.

weitere wichtige Schnittstellen

  1. 12V 12 Volt Fernseher können in der Regel als erweiterter Bildschirm für Laptops eingesetzt werden. Die Schnittstelle heißt VGA (älter) oder HDMI.
  2. Praktisch ist weiterhin ein USB Anschluss. So können z.B. Bilder direkt von einem Smartphone oder USB-Stick auf dem 12V Fernseher betrachtet werden.
  3. Über ein Audio-Out Ausgang können zusätzlich Boxen angeschlossen werden. Die Fernseher haben meist nur schwache Lautsprecher integriert.
  4. Ein Kopfhörer Ausgang ist praktisch, wenn eine Person im Wohnwagen Fernsehen schaut und die andere z.B. ein Buch liest.

Fazit

Mit der LED Technik sind brillante, hochauflösende und sparsame 12V Fernseher auf dem Markt verfügbar, die sich sehr gut für autarke Inselanlagen, Wohnmobile und Gartenhäuser eignen. Bevor du deinen 12 Volt Fernsher kaufst, denke über den Montageort und deine Schnittstellen nach.

tragbarer FernseherAls Alternative kannst du auch einen Beamer verwenden. Es gibt aber zur Zeit keinen 12V Beamer und du musst daher den Beamer über einen Spannungswandler an deinem Bordnetz betreiben. Wenn dein Platz im VW Bus oder Wohnmobil sehr begrenzt ist, denke über einen kleinen tragbaren Fernseher nach.

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