Wechselrichter bzw. 12 V –> 230 V Wandler im Wohnmobil

Hier solltest du als Erstes nachschauen, falls du eine Frage hast, denn Antworten auf die häufigsten Fragen sind hier ausführlich beantwortet.
Auch ist die Wissensbasis der perfekte Einstieg, um Grundlagen rund um den Wohnmobil-(Aus)Bau zu erfahren...
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Krabbe
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Wechselrichter bzw. 12 V –> 230 V Wandler im Wohnmobil

#1 Beitrag von Krabbe » Fr 06 Okt 2006 10:50

Aus den im Wohnmobil vorhandenen 12 V Gleichspannung lassen sich mit Hilfe von Wechselrichtern (engl. Inverter) auch 230 V Wechselspannung erzeugen. Dies ist für viele Dinge recht praktisch, kann man doch (zumindest auf den ersten Blick) die Elektrogeräte, die man sowieso zu hause hat, auch im Wohnmobil nutzen. Nur ist das leider nicht immer ganz so einfach, wie es auf den ersten Blick erscheint. Nicht jedes Elektrogerät verträgt sich mit jedem Wechselrichter. Und bei 230 V Geräten mit hoher Stromaufnahme werden die Ströme bei 12 V so hoch, dass es kaum Wechselrichter gibt, die diese hohen Ströme wandeln können. Außerdem müssten sehr dicke Kabel auf der 12 V Seite gezogen werden und es müssten sehr große Batteriekapazitäten vorhanden sein.

Ein wenig Theorie:
Der Strom, der zu hause aus der Steckdose kommt ist 230 Volt (V) Wechselstrom.
(Früher waren es offiziell mal 220 V, auch heute kann man oft nur 220 V messen, aber im Zuge der EU-Vereinheitlichung wurden aus den unterschiedlichen Spannungen der Länder von 220 – 240 V offiziell einheitliche 230 V Wechselstrom +/- Toleranz.)
Bei diesem Wechselstrom beschreibt der Spannungsverlauf eine Sinuskurve, bei der die Spannung wie eine Berg- und Talbahn von 0 V ansteigt bis zum maximalen positiven Wert, dann wieder abfällt bis auf 0 V und dann bis zum maximalen negativen Wert weiter sinkt und von da wieder auf 0 V ansteigt. Dabei beschreibt der Spannungsverlauf eine abgerundete Kurve, die sogenannte Sinuskurve und dies wiederholt sich mit einer Frequenz von 50 Hz (Herz), d. h. 50 x in der Sekunde. (Siehe Abbildung)

Die Ausgangsspannung, die ein Wechselrichter nun idealer weise liefert wäre genau diese 230 V Wechselspannung mit sauberem sinusförmigem Verlauf. Nur ist das beim Wandeln von 12 V Gleichspannung in 230 V Wechselspannung nicht so einfach zu realisieren und bedeutet einen recht hohen technischen Aufwand und somit hohe Kosten. Weniger „saubere“ Spannungsverläufe lassen sich erheblich einfacher realisieren und somit gibt es natürlich eine recht große Anzahl Wechselrichter auf dem Markt, deren Verlauf der Ausgangsspannung mehr oder weniger vom idealen Sinus abweichen.

Im Prinzip kann man sagen es gibt drei bis vier verschiedene Arten oder Qualitätsstufen von Wechselrichtern. Die ganz billigen liefern nur ein Rechteckspannung. D. h. die Spannung springt immer von 0 V auf –230 V wieder auf 0 V und auf +230 V und zurück auf 0 V und durchläuft dabei keine „weiche“ Kurve. Das mögen viele Elektrogeräte nicht. Was man meist damit betreiben kann sind die billigen Steckernetzteile von Handys und teilweise auch von Laptops. Elektromotoren lassen sich auch teilweise noch damit betreiben (bei Maschine mit elektronischer Regelung reicht ein solcher Wechselrichter jedoch nicht). Aber eigentlich sollte man die Finger von diesen billigen Teilen lassen, da meist nicht auch bei Schutzschaltungen wie Überlastsicherungen usw. gespart wird.
Die nächste Stufe der Wandler liefert einen trapezförmigen Spannungsverlauf. Da kann man eigentlich die meisten elektronischen Netzteile von Handys und Laptops mit betreiben. Auch Unterhaltungselektronik funktioniert oft (SAT-Receiver, Radio, Computer). Hochwertige elektronische Steuerungen und Geräte mit spezieller Eingangselektronik funktionieren meist nicht. Fernsehgeräte können teilweise damit betrieben werden.
Die nächstbessere Stufe bildet den Sinus schon in Art einer Treppenstufenkurve nach. Das ist schon mal recht gut und fast allen Geräte reicht diese Spannung. Nur empfindliche Elektronik macht manchmal noch Probleme. Dafür kosten diese Geräte auch oft genau so viel wie ein noch besserer Sinus-Wechselrichter von anderen Herstellern.
Das Beste sind die sogenannten Sinus-Wechselrichter. Diese liefern eine Ausgangsspannung mit dem Verlauf eines reinen Sinus. Teilweise besser, als aus dem Stromnetz. Und damit kann man dann auch alles betreiben.

Das Problem bei den billigeren Geräten ist oft, das der Spannungsverlauf nicht eindeutig beschrieben ist. Wenn von Rechteckspannung oder Trapezspannung die Rede ist, dann ist das ja recht eindeutig. Teilweise sind die Spannungsverläufe auch als Grafik auf dem Gerät aufgezeichnet. Nur wird leider oft von Sinusähnlich, modifizierter Sinus, Quasi-Sinus und so weiter geschrieben. Das sind dann meist Geräte mit trapezförmigem Spannungsverlauf. Doch im Ebay-Zeitalter muss man leider damit Rechnen, dass auch Geräte mit Rechteckspannung so angeboten werden.

Ob ein Wechselrichter Sinn macht oder nicht musst jeder für sich entscheiden. Es kommt auch immer darauf an, was man damit vorhat bzw. betreiben will. Sehr gute Dienste leisten diese Geräte zum Beispiel zum laden von Handy oder Laptop, da diese oft über die 12 V Stecker nicht voll geladen werden. Außerdem hat man, wenn man dann noch 12 V Ladekabel für beide mitnimmt eine Redundanz, falls eine Lademöglichkeit ausfällt. Auch zum Laden von Digitalkamera, für den Rasierer oder den Langhaarschneider usw. sind Wechselrichter praktisch, da für diese Geräte oft keine 12 V Ladekabel vorhanden sind. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass man normale 230 V Geräte im Wohnmobil verwenden kann, da diese meiste deutlich preiswerter sind als spezielle 12 v Geräte (z. B. Fernseher, SAT-Receiver, ...).
Nachteil beim betreiben von Geräten auf 230 V ist jedoch, dass durch das Wandeln Verluste von ca. 15 % entstehen.
Größere Elektrogeräte lassen sich mit den (kleineren) Wandlern oft nicht betreiben, da die Anlaufströme zu groß sind. Auch fließen dann auf der 12 V Seite sehr hohe Ströme. Dies erfordert zum einen eine aufwändige Elektroinstallation des Wandlers (entsprechend dicke Anschlussleitungen und entsprechende Sicherungen), zum anderen sind entsprechende Batteriekapazitäten notwendig.

Beispiel: Wollte man über einen geeigneten Wechselrichter ein Haushaltsgerät mit einer Anschlussleistung von 1000 W betreiben, dann fließt bei 230 V Wechselspannung ein Strom von ca. 4,35 A. Das ist nicht sehr viel, ein Leitungsquerschnitt von 0,75 mm² ist ausreichend (nur auf der 230 V Seite!). Bei Wandeln entstehen ca. 15 % Verluste. D. h. vor dem Wandler auf der 12 V Seite beträgt die Anschlussleistung des Wandlers ca. 1150 W. Im 12 V Netz fließt nun ein Strom von ca. 96 A !!. D. h. für die Elektroinstallation, dass ein solcher Wandler mit einem Leitungsquerschnitt von min. 25 mm² an der Batterie angeschlossen sein müsste. Eine übliche 100 Ah Zweitbatterie könnte bei einem so hohen Entladestrom keine 100 Ah bereitstellen (die verfügbare Kapazität ist auch von der Höhe des Entladestroms abhängig) und wäre grob nach einer halben Stunde komplett leer und wahrscheinlich schon tiefentladen.

Fazit: Will man Elektrogeräte mit hoher Anschlussleistung im Wohnmobil betreiben, dann bedarf es nicht nur eines guten und großen Wechselrichters, sondern auch entsprechender Batteriekapazitäten.

Ob ein preiswerterer Wandler mit Trapezspannung für die eigenen Elektrogeräte geeignet ist kann man bei Geräten mit externem Netzteile (für den Hausgebrauch) mit ausreichender Genauigkeit recht einfach testen. Man nehme das kalte (d. h. einige Stunden vorher aus der Steckdose gezogene) Netzgerät (z. B. vom Laptop) und schließe das Laptop an. Nun steckt man das Netzteil in die Steckdose und misst die Zeit, die vergeht, bis das Netzteil warm wird. (Am besten natürlich, wenn man ein schnelles und geeignetes Thermometer hast. Im Notfall muss man mit der Hand fühlen, bis das Teil warm wird.) Nun lass das Netzteil wieder komplett abkühlen und mache den Versuch (am besten am nächsten Tag) am Wechselrichter. Wenn das Netzteil jetzt merklich schneller warm wird als beim Betrieb an der Steckdose zu hause, oder im Betrieb deutlich wärmer wird, dann mag es die vom Wandler gelieferte Spannung nicht. (Anmerkung: Der Test verläuft auf eigenes Risiko, keine Haftung für Schäden, die dadurch an elektrischen Geräten entstehen)

Installation einer Wechselrichters im Wohnmobil:
Wie oben schon angeführt müssen insbesondere Wechselrichtern mit hohen Ausgangsleistungen mit entsprechend groß dimensionierte Leitungsquerschnitte angeschlossen werden. Aufgrund der hohen Ströme im 12 V Netz empfiehlt es sich einen Wechselrichter so nah wie möglich und mit möglichst kurzem Leitungsweg an die Versorgungsbatterie anzuschließen. Lieber den angeschlossenen 230 V Leitungsweg länger machen, da hier die Ströme und Leitungsverluste deutlich geringer sind.
Aufpassen muss man, wenn man vom Wechselrichter 230 V in das bereits vorhandene 230 V Netz des Wohnmobils einspeisen will. Hierbei muss zum einen aus Sicherheitsgründen ein FI-Schalter vorgesehen sein. Des weiteren muss mit einer entsprechenden Sicherheitsschaltung (Vorrangschaltung) Sichergestellt werden, dass der 230 V Ausgang des Wandlers vom Bordnetz getrennt wird, wenn dem Wohnmobil von außen (über die CEE-Eingangssteckdose) 230 V zugeführt werden, da die Wechselrichter eine Einspeisung von 230 V am Ausgang nicht vertragen. Nur wenige sehr teure Wechselrichter haben entsprechende Schutzschaltungen bereits eingebaut

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