Iterationen einer Solarpanel-Powerbank-Lösung

[Stromfahrer 2.741]

Ich bin seit 2012 mit Solarpanel unterwegs. Inzwischen nehme ich auch kein Netzteil mehr mit.

Anfänglich war das Solarpanel eine erzwungene Wahl, weil ich in der kalifornischen High Sierra nicht mit Steckdosen planen konnte, gleichwohl aber mit Sonne rechnen dürfte. Heute nutze ich Solarpanels ab gewisser Tourdauer aus Überzeugung, weil ich das Maß an Freiheit schätze, mich nicht an der Verfügbarkeit von Steckdosen orientieren zu müssen und mich dennoch nicht bei der Benutzung meines Smartphones einschränken zu müssen. So, wie ich Esbit mag, weil man die Brennstofftabletten jederzeit abzählen kann und immer weiß, ob es reichen wird, so erlaubt mir das Solarpanel, (fast) immer zu wissen, dass ich genug Strom haben werde.

OT: In diesem Thread will ich nicht die Frage diskutieren, ob ein Solarpanel die bessere oder schlechtere Lösung im Vergleich zu einer reinen PowerBank ist. (Das hängt ähnlich wie die Wahl des Kochsystems sehr von Länge der Tour, Wettererwartungen, Energiebedarf etc. ab.)
Bitte seht also davon ab, hier vorzurechnen, ob und wann eine PowerBank mit Netzteil die bessere Lösung ist. Macht bei Bedarf dafür bitte einen eigenen Faden auf. Danke.

Mir geht es hier darum, anhand meines eigenen Erfahrungsaufbaus die von mir durchlaufenen Varianten zu zeigen und die Erkenntnisse mit euch zu teilen.

OT: Disclaimer: Ich habe alle fünf hier vorgestellten Lösungen selbst recherchiert, gekauft, bezahlt, modifiziert, wieder verkauft etc. pp. Kein Hersteller ist auf mich zugekommen oder hat mich mit Rabatten versorgt oder was immer auch jemand noch vermuten könnte.

bearbeitet 12. Mai 2018 von Stromfahrer
„Disclaimer“ ergänzt

[zweirad 330]

Da bin ich aber gespannt. Ich habe hier schon seit rund einem Jahr ein gebrauchtes Goal Zero Nomad 7 samt Guide 10 Plus rumliegen. Für mich zählt viel weniger das Smartphone, da ich dankbar bin diesen auf Tour in ausgeschaltetem Zustand für den Notfall dabei zu haben. Ansonsten geniesse ich die weitgehend Smartphonefreie Zeit jeweils. Aber jeder wie er kann und will, ich will das auch nicht werten.

Als Geocacher benötige ich hingegen ein Paar AA Batterien täglich. Bisher habe ich immer die einfache Rechnung Gewicht aufladbarer Batterien - Gewicht Solarcharger gemacht und bin jeweils bei den Batterien gelandet. Zumal ich immer ein wenig skeptisch bin, ob ich den ausreichend laden kann. Einerseits wegen des Wetters und andererseits frage ich mich auch wie ich den die Panele gescheit am Rucksack befestige. 

Mein Umweltbewusstsein tendiert aber auch eher zum Solarladegerät, da ich dies einfach nachhaltiger finde, auch wenn ich die Batterien ja nicht wegschmeisse.

Ich bin gespannt was noch kommt und lese auch immer gespannt die anderen Themen in denen es um die Solarladegeräte geht. Ein Bekannter von mir hat ebenfalls das Nomad und hat aus Gewichtsgründen die ganze Verkleidung entfernt und lediglich die Elektronik mitgenommen.

[Stromfahrer 2.741]

Aller Anfang: Lösung 1 (WattGeizer 02, 304 g, ~5 Watt, 2200 mAh PB)

Mein erstes ernstzunehmendes Panel war ein 4-teiliges 5-Watt-Faltpanel „Watt 02“ von Wattgeizer (212 g zzgl. Shock-cord-Befestigungen = 240 g, rechts im Bild, inzwischen nicht mehr verfügbar). Dieses habe ich in der High Sierra anfänglich auf den Rucksack gehängt und eine kleine 2200er PowerBank (64 g) dran gehängt. In den Mittagspausen habe ich mein iPhone 4s direkt an das Panel gehängt und konnte das stets binnen 60 bis 75 Minuten um 40 bis 50% aufladen. Ich hatte so viel kalifornische Sonne, dass ich mehrfach anderen Hikern Strom abgab, damit diese ihre toten Smartphones wiederbeleben konnten.

Erkenntnisse dieser ersten Phase:

• 5 Watt reichen unter Sommersonne mehr als aus, um ein kleines iPhone uneingeschränkt benutzen zu können. Ich habe auf der damaligen Tour schnell aufgehört, dass Panel auf dem Rucksack zu tragen und es statt dessen nur noch in Pausen optimal zur Sonne ausgelegt. An Sonne war ja kein Mangel.
• Unter sicheren Wetterbedingungen benötige ich keine extra PowerBank und kein Netzteil. Der Puffer erlaubt es jedoch, morgens mit vollem Akku zu starten, obwohl ich abends noch lange Tagebuch geschrieben habe.
• Das direkte Laden vom Panel ins iPhone hat dem damals benutzten iPhone 4S offensichtlich nicht geschadet. (Es ist auch heute (5/2018) noch mit dem ersten Akku in Betrieb.
• Hinter Glas ist die Leistung des Panels so sehr reduziert, dass eine PowerBank (bei Schlechtwetter oder im Bus) oder ein Netzteil (im Hotel) notwendig werden.
• Lange Verbindungswege zwischen Panel und Powerbank sind anfällig. Wenn das große Faltpanel auf dem Rucksack wackelt, rutscht schon mal der USB-Stecker raus und stundenlang wird gar keine Energie gespeichert.
• Faltpanels sind seriell geschaltet. Der schwächste Teil bestimmt die maximale Leistung des Panels. D.h. es ist nicht effektiv, das Panel auf dem Rucksack zu befestigen, weil dann ein Teil des Panels hinten nach unten hängt, während man der Sonne entgegen läuft. Die Leistung bleibt dann weit hinter der Nennleistung zurück.

[Stromfahrer 2.741]

Lösung 2: Kleiner, leichter, kompakter – HeLi-on, ein gedrucktes Rollpanel (140 g, ca. 1,6 Watt, 2600 mAh)

(Hinweis: Zu diesem Panel gibt es einen eigenen Faden hier im Forum.)

Ich überlegte. Wenn ich doch bei Lösung 1 das Panel nur in Pausen ausgelegt habe und dabei mehr Energie geerntet hatte, als ich verbrauchen konnte, wäre dann eine kleinere Dimensionierung des Panels mit etwas mehr Pufferakku nicht leichter und bei wechselnden Bedingungen effektiver?

Hier kam das Kickstarter-Projekt HeLi-on gerade recht. Ich wurde HeLi-on-Backer und erhielt tatsächlich irgendwann ein solches gedrucktes Rollpanel mit integriertem 18650er 2600er-Akku.

Im Vergleich dieser smarten, kleinen und leichten Lösung mit dem dreiteiligen 5-Watt-Panel stellte sich sanft die Ernüchterung ein. Trotz ähnlicher Panelflächen lag die Leistung des gedruckten Panels nur bei durch mehrere Messungen errechneten ca. 1,6 Watt statt der prognostizierten 2,5 Watt. Damit fiel die in Pausen erreichbare Ladung unter die benötigte tägliche Energiemenge. Ein Laden auf dem Rucksack verbietet sich jedoch bei diesem filigranen Panel. Diese Lösung ist also nur bei Verweilzeiten mit mehreren Stunden mittäglichem Licht geeignet. Das mag gut beim Campingplatzurlaub funktionieren. Auf dem Trail erschien mir das jedoch kein realistisches Szenario zu sein.

  

Erkenntnisse dieser Phase:

• Bis zur Energieentnahme geht man mit genau einem einzigen Teil um. Das hat mir auf Anhieb gefallen. Da die PowerBank fest im Panel verbaut ist, greift man sich das Panel, setzt es in die Sonne und gut ist. Kein Kabel, kein losen Verbindungen. Das wollte ich beibehalten.
• Ich gehe sehr sorgfältig mit meiner Ausrüstung um. Dennoch war mir das dünne Rollpanel für den Trail viel zu filigran. Man musste es nach unten hin mit einem Hering oder Stock fixieren, damit es bei einem Windstoß nicht verknickt.
• Lang und schmal ist eine unpraktische Form. Das Watt-02-Faltpanel aus Phase 1 konnte ich noch so gerade auf dem Rucksack fixieren. Für das über 90 cm lange Rollpanel war es schwer, eine glatte schonende und windsichere Fläche zu finden. Am besten funktionierte es, das Panel am Mid aufzuhängen und zur Sonnenseite zu drehen. Aber der Abend ist für die solare Ernte schlicht die falsche Zeit. Das nächste Panel sollte kompakter werden.
• 2600 mAh reichten mir auf Strecke aus, wenn denn genug solare Ernte möglich war. Aber nach zwei Tagen schlechtem Wetter war ich energetisch blank. Das nächste Panel musste wieder mehr Ernte ermöglichen und vor allem tagsüber auf dem Rucksack geladen werden können.

[Stromfahrer 2.741]

Lösung 3: Bloß nicht falten oder rollen – SunnyBag PowerTAB (318 g, 5+ Watt, 5200 mAh)

Kompakter, robuster, etwas mehr Energiereserve. Ich verkaufte Lösung 1 und 2 und beschaffte mir ein SunnyBag PowerTAB der ersten Generation. Dabei handelt es sich um ein hochwertiges, stabil verbautes, monokristallines 5-Watt-Solarpanel (>20%) in ca. A5-Größe mit integrierter 5200er PowerBank (gemessene 17,45 Watt Entnahme) mit einem gedichteten USB-Anschluss.

Ich bohrte Löcher in die drei nicht gelochten Ecken und schuf mir so eine flexible Befestigungslösung für den Rucksack, mit der das Gesamtgewicht auf 318 g stieg.

      **

Erkenntnisse aus dieser Phase:

• Ein Netzteil wurde komplett überflüssig. Ich war immer komplett versorgt und konnte mein iPhone nach Lust und Laune benutzen, mit navigieren, Videos drehen, bei Bedarf UMTS-Datenempfang in Bergtälern benutzen und notfalls anderthalb Akkuladungen am Tag verheizen. Es war immer genug.
• Bei sparsamen Umgang mit dem Smartphone war auch Ende März ausreichend Energie zu gewinnen, um Abends immer eine mehr oder weniger volle PowerBank zur Verfügung zu haben, um gelassen Videos zu schneiden oder Datenverkehr zu nutzen.
• Die totale sommerliche Unabhängigkeit von Steckdosen hatte mich fest im Bann. Ich hörte wirklich auf, meinen Smartphone-Einsatz unter Energiesparaspekten zu entscheiden. Während ich auf Berghütten gelegentlich die leisen Flüche derer hörte, die keine freie Steckdose für ihr Handy fanden oder morgens entnervt feststellten, dass nachts der Strom abgeschaltet und das Handy mithin nicht geladen worden war, hatte ich keinerlei Stromstress oder Grund, das Smartphone besonders sparsam unterwegs zu sein. Meine Photos hatten stets brauchbare GeoTags, meine Karte war immer gut positioniert.
• Selbst im hohen Norden (Sarek) war die Energiegewinnung bei gutem Wetter ausreichend, wenn ich die sonst UL-üblichen Energiesparregeln beachtete, also Flugmodus, Batteriesparmodus, nur fallweises GPS etc.
• Die kompakte Bauform machte es leicht, dass Panel tagsüber oben auf dem Rucksack zu befestigen, am Morgen oder Abend auf der Seite des Packs oder vor der Brust. (Was meist nicht notwendig war, weil der Akku bei gutem Wetter jeden Tag bereits am späten Mittag wieder voll war.). Kompakt und stabil sollte die Lösung also bleiben.
• Tagsüber stundenlang solar ernten, nachts bei Nichtgebrauch das Smartphone laden. Das ergab Sinn.
• Als sehr praktisch erwies sich die integrierte LED-Beleuchtung. Mein Inner hat weißes Mesh. Ich hänge die Powerbank mit dem Haken auf der Rückseite oben in die Spitze des Mids und das weiße Mesh erzeugt eine wunderbar diffuse, blendfreie Ausleuchtung im Zelt.

Ich war (und bin) sehr zufrieden mit dem PowerTAB. Gerade im Frühjahr und Herbst stimmt die Mischung für mich trotz des hohen Gewichts. (Auf der Herstellerwebsite kann man übrigens aktuell 20% auf die Erstbestellung erhalten mit Code SAVE20. Aber Achtung: Die aktuelle 6000er-Variante ist schwerer.)

Aber: Eine Anker 10.000er PowerBank (~180 g) und ein brauchbares 2A-Netzteil (70 g) wären ¼ leichter. Das nagte an mir. Wenn man auf einem Trail alle 6 bis 8 Tage in ein Hostel geht, wäre das auch für einen Intensivnutzer wie mich allemal genug und dann doch leichter.

Nachtrag: Das direkte UL-Pendant zum PowerTAB entstand mit Lösung 6. Lösungen 4 und 5 sind für kleineren Energiebedarf bzw. über kürzere Distanzen geeignet.

bearbeitet 5. Juli 2018 von Stromfahrer
Gewicht der Anker-PB korrigiert (Wert hatte ich diesem Forum entnommen).

[Stromfahrer 2.741]

Lösung 4: Dünner, leichter, billiger – China-Panel (96 g, 5 Watt, 3400 mAh, 81 g)

Die Marke von 225 g musste also geknackt werden.

Ich beschaffte mir ein preiswertes China-Panel mit Zellen von SunPower , schnitt die überschüssigen Ränder des weichen Kunststoffträgers ab und jagte 4 kleine Messingösen als Ausreißschutz durch die Ecken. Dazu kam eine 3400er PowerBank von JetTech, die es leider inzwischen nicht mehr gibt. Sowohl der verbaute Akku war wirklich korrekt angegeben als auch die Ablesbarkeit der Ladeanzeige im Sonnenlicht waren super.

OT: Dickes Danke an @inspectorNorse, der diese schönen Labu-Bilder für mich gemacht hat:

        

Erkenntnisse aus dieser Phase:

• Inkl. Shock-cord-Befestigungen knapp 200 g.
• Eine wunderbare Kombination! Ich trug diese Kombination im Januar 2017 über die Rota Vicentina und Ende März über den GR221 und hatte zuverlässig genug Strom. Fast alle Vorteile des PowerTAB für weniger Geld bei einem Drittel weniger Gewicht.
• Die kantige PowerBank habe ich mit Scotch-Klettklebeband abnehmbar unter dem Panel fixiert. Dadurch war das Handling bis auf das hervorstehende Anschlusskabel wie beim PowerTAB.
• Durch leichtes Versetzen der PowerBank auf dem Klettstreifen kann man das Panel im gewünschten Winkel aufstellen, solange es nicht windet.
• Das Panel ist recht biegsam, was die Gefahr von Mikrorissen mit sich bringt. Man sollte es also nicht einfach in den Rucksack stopfen. Insbesondere beim Transport im aufgegebenen Gepäck wäre mir das zu heikel gewesen. (OK, mit UL-Bordgepäck war das kein Problem.)
• Der auf der Schmalseite herausgeführte USB-Anschluss war nicht ideal. Die Anschlussleitung steht beim Wandern etwas zur Seite heraus, Hängenbleiben an Engstellen wäre möglich, Regentropfen könnten eindringen. Auch beim Laden vor der Brust stört der seitliche Ausgang etwas.
• Der Akku hat nur ein Drittel der Länge des Panels. Insgesamt war das Handling nicht so rund wie beim PowerTAB.

Ich dachte dennoch weiter über eine flachere und noch leichtere Lösung nach.

[Stromfahrer 2.741]

Lösung 5: Dünner, leichter, flacher – China II (72 g, 5 Watt, 2500 mAh LiPoly, 66 g mit integrierter Anschlussleitung)
 
Was ging da noch?

• Das Panel konnte kaum leichter werden, ein bisschen Spielraum beim Befestigungssystem sah ich.
• Die PowerBank konnte nur durch LiPoly-Akkus und Kunsttoff leichter und flacher werden.
• Das potenzielle Abreißen der Anschlussleitung auf dem Rucksack könnte man evtl. verhindern.
• Die Anschlussleitung konnte kürzer werden, wenn der Anschluss näher an die PowerBank rückte.

Ich verkaufte @inspectorNorse die Lösung 4 mit etwas Wehmut auf dem Herbsttreffen und besorgte mir ein ähnliches A5-Panel mit geringfügig anderem Zuschnitt und um 90° gedrehtem USB-Anschluss.

• Die Löcher in den Ecken machte ich nur noch 1,5 mm stark und verzichtete auf die Messingösen.
• Statt Material und Gewicht für eine Schlaufe durch eine Öse zu verschwenden, zog ich das Shock-cord-Ende mit einem dünnen Faden unter Spannung verjüngt durch das kleine Loch und sperrte es mit einem Knoten.
• Die Filofax-Lochleiste ließ ich dran und erweiterte die Löcher für A5-6-fach-Lochung, weil ich das Teil tatsächlich einer Kladde einheften können wollte. (Hier schlummern also noch ein paar Gramm für die Schere.)
• Auch das Prinzip des Befestigungssystems änderte ich: Statt vier einzeln angeknoteter Handschuhkarabiner spannte ich die Shock-cord von einer Ecke zur nächsten und ließ die Handschuhkarabiner frei laufen. Das sparte etwas Leine und machte das Befestigungssystem dennoch vielseitiger. (Diese Lösung habe ich ähnlich inzwischen auch am PowerTAB; sie ist oben auf den Fotos zu sehen. Dort kann man auch sehen, wie ich die Shock-cord verstaue, wenn ich das Panel wegpacke, damit nichts herumlabbert.)

Die gewählte PowerBank mit 2500 mAh war fast so flach wie der USB-Ausgang des Panels. Also verzichtete ich auf den hohen Auftrag einer Klettlösung und klebte die PowerBank am Ende der Versuchsphase mit Silikon direkt auf das Panel (Tipp: Laaange trocknen lassen, sonst wird das nichts). Sekundenkleber wäre solider gewesen, aber Silikon erlaubt es, die PowerBank notfalls gegen eine andere zu tauschen, ohne das Panel zu zerstören.

  

Erkenntnisse aus dieser Phase:

• Gesamtgewicht inkl. Befestigungslösung rund 160 g.
  UL-mäßig war ich scheinbar angekommen.
• Das Panel ist so gut wie das vorgenannte und lieferte zuverlässig genug Energie, um die PowerBank zügig zu laden.
• Die PowerBank ist von geringerer Qualität und Kapazität als die in Lösung 4, dafür aber fast so flach wie der USB-Anschluss unter dem Panel, dass ergibt eine wunderbar flache Gesamtkonstruktion. Gleichzeitig wirkt die flächigere PowerBank etwas stabilisierend auf das Panel.
• Der USB-Anschluss zeigt zur breiten Seite, im Gebrauch also nach unten. Das ist günstiger hinsichtlich des Schutzes des Anschlusses und näher am Eingang der PowerBank.
• 2500 mAh sind leider die Unterkante der Dauerversorgung, wenn ich, wie inzwischen normal bei mir, regen Gebrauch von meinem Smartphone mache. Nach zwei Regentagen mit unverändertem Smartphone-Einsatz ist da nicht mehr genug Reserve. Das ist aber nicht der PowerBank anzulasten, man muss nur wissen, ob man lieber energiesparsam unterwegs ist oder mehr Puffer haben will. Im UL-üblichen Sparbetrieb reicht diese Lösung hingegen völlig aus.
• Einziges Ärgernis: Die integrierte USB-Anschlussleitung der PowerBank ist recht kurz und der Stecker um 180° verdreht und darum nicht gut geeignet, um beim Laufen mit dem Panel verbunden zu werden. Wer weiß, vielleicht setze ich da irgendwann wieder an.

[Stromfahrer 2.741]

Mein Fazit aus all den Experimenten und On-Trail-Tests:

Ich habe – wie immer – den langen Weg iterativer Annäherung gewählt und über Monate ausprobiert und variiert. Ich bin wie ich bin.

Für die absoluten Perfektionisten ist vermutlich die Mischung aus Lösung 4 und 5 geeignet:

• Ein sehr leichtes Panel mit knappem Rand und schlichter Befestigungslösung.
• Die Klettbandverbindung (Scotch-Klebeklettband kann ich sehr empfehlen) der PowerBank ist nach meiner Erfahrung absolut trailsicher, ermöglicht es aber, die PowerBank einfach abzunehmen und während dem Laufen das Smartphone in der Hosentasche zu laden.
• Die Klettverbindung erlaubt es vor allem, eine alternative PowerBank zu verwenden, um z.B. für bestimmte Touren lieber 5000 mAh Puffer zu haben (was die Sache natürlich schwerer macht).

Da ich weniger Kram behalten will, musste am Ende des Experiments alles gehen, was zu speziell blieb.

Kurz vor meinem HRP-Start im Juli 2017 berichtete mir @Wanderfalter von unterwegs, dass ihm wegen der Navigation und des schlechten Wetters die Akkus knapp wurden. Daher entschied ich mich entgegen der ursprünglichen Planung, das schwerere PowerTAB statt der Lösung 4/5 einzustecken. Diese Entscheidung habe ich nicht bereut, denn aus dringenden privaten Gründen habe ich über Wochen massiv kommuniziert und viel Datenverkehr benötigt, um die Tour nicht abbrechen zu müssen.

Letztlich habe ich nach dieser Erfahrung und langem Ringen folgende Lösungen für drei Szenarien behalten:

• Für langere Touren: Robustes PowerTAB: viel Puffer, integrierte Beleuchtung, dafür kann das Netzteil daheim bleiben. Außerdem nehme ich keine Stirnlampe mehr mit, was das Gewicht des Panels noch etwas relativiert. (Gell, @Mario294, die Beleuchtung war im März Abend für Abend prima!? )
• Für kurze Touren bis ca. 4 Tage: Ein recht ordentliches 4000er PowerBank-Case (107 g), kein Netzteil, keine USB-Anschlussleitung, einfach weniger Zeug .
• Für „Premiumwandern“ (alles, was nur täglich von Bett zu Bett führt): Nur ein Netzteil und ein Smrtr Colibri (ohne Schlüsselring, versteht sich).

Weitgehend verworfen habe ich im Laufe der Zeit den besonders sparsamen Umgang mit der Energie im Smartphone. Meine Fotos haben GeoTags, meine Karten auf dem Gerät sind jederzeit aktuell, wenn ich Netz habe, benutze ich es bei Bedarf auch. Videos schneide ich häufig noch am gleichen Abend zurecht. Und Tagebuch führe ich auch ausführlich auf dem Gerät.

[roli 766]

Danke für die vielen Informationen und gleich eine Frage des Unwissenden: Kann ich mit dem Solarpanel in Nummer 5 direkt mein Handy laden? Wenn ja, wie lange dauert es um das Telefon z.B. um 50% zu laden (klar, hängt von vielen Faktoren ab, aber sind es 2h oder 40h)?

[Stromfahrer 2.741]

vor 14 Stunden schrieb roli:

Kann ich mit dem Solarpanel in Nummer 5 direkt mein Handy laden? Wenn ja, wie lange dauert es um das Telefon z.B. um 50% zu laden (klar, hängt von vielen Faktoren ab, aber sind es 2h oder 40h)?

Mein iPhone SE hat m. W. 1624 mAh. Mit dem Panel in 90°-Ausrichtung zur vollen Mittagssonne jetzt im sonnigen Mai sind 50% in zwei Stunden absolut realistisch.

In der High Sierra hatte ich mit Lösung 1 in 60 bis 75 Minuten stets 40%+ meines iPhone 4S (1430 mAh). Und das war kein aktuelles monokristalines Panel. Die jüngeren Lösungen leisten mehr.

Das kannst du leicht selbst verproben:

• Messen: 5 Watt peak (korrekt: „5 Wp“ = maximale Panelleistung = unter optimalen, nie erreichten Bedingungen) sind 5 V/1A. Nimm ein solches Standardnetzteil und miss, wie lange 50% bei deinem Handy dauern. Rechne beim Solarpanel wegen der nie optimalen Bedingen mit der doppelten Zeit, dann bist du auf der sicheren Seite.
• Rechnen (Beispiel iPhone SE): 1,624 Ah Kapazität × 3,7 V × 50% Wunschladung = 3 Wh. In der Theorie würde das Panel das in 36 Minuten (60 Minuten = 5 Wh) schaffen. In der Praxis (Sonnenstand, Ausrichtung, Wandlerverluste) eben in 80 bis 120 Minuten.

Merke: Zu akurat rechnen lohnt sich nicht. Die Sonne ist eh jeden Tag woanders.

ACHTUNG: Die Meinungen und Erfahrungen über das direkte Laden des Handys an einem Solarpanel gehen auseinander und hängen von mehreren elektronischen Komponenten ab. Ich habe meine teuren Apfelteile ohne Bedenken und ohne Schaden an den beiden genannten China-Panels (SunPower-Module) vielfach geladen. Was für irgendein anderes Gerät gilt, funktioniert oder schadet, weiß ich nicht. Euer Spaß, euer Risiko.

bearbeitet 12. Mai 2018 von Stromfahrer
Kleine Präzisierungen

[kra 275]

Interessante Zusammenstellung, sehr gut.

Das muß ich mal Morgen in Ruhe durcharbeitenn.

[Oslo 72]

Danke für die ausführliche Zusammenstellung! 

Ich hätte da ein paar Fragen:

 

Das verlinkte Panel in Lösung 5 hat 10W. Hast genau das oder ein 5W Panel verwendet?

Kann man LiPol Akkus aus dem Modelbau einfach so verwenden? Was muss man da beachten?

Vielen Dank

 

[Stromfahrer 2.741]

Am 11.5.2018 um 23:04 schrieb Oslo:

Das verlinkte Panel in Lösung 5 hat 10W. Hast genau das oder ein 5W Panel verwendet?

Ich habe exakt das verlinkte Panel gekauft. Es hat keine 10 Watt, es wird mit 10 W beworben.

Dieselbe falsche Angabe findet man auch in Aliexpress-Shops immer wieder. Wenn du dort die Produktbeschreibungen liest, kommst du schnell dahinter, dass das schlicht nicht stimmt.

Wenn das Panel 10 W hätte, dann würde @Mario294 auf unseren Touren seine Anker-PB daheim lassen und sich mit einem Y-Kabel mit an mein Panel hängen.

Die Realität kannst du auch als Laie durchaus einfach errechnen: Aktuell handelsübliche (bezahlbare) monokristalline Panels der besseren Art haben Wirkungsgrade von 20 bis bestenfalls 24% bezogen auf die sog. Standardbedingungen. Diese Standardbedingungen lauten 1000 W/m² Einstrahlung bei 25° Zelltemperatur (Sommer, wolkenfrei, 12 Uhr mittags, perfekte Ausrichtung, keine sonstigen Wandlerverluste).

Jetzt überschlagen wir einfach mal:

• 20% × 1000 W sind 200 Watt.
• Die Panelfläche beträgt etwa 13 × 20 cm² = 0,026 m². Weil die abgeschrägten Ecken keine Panelflächen sind, schätzen wir Pi mal Daumen 95% davon als wirksame Fläche ein.
• 200 Watt × 0,026 × 95% = 4,94 Watt peak (maximale Leistung unter Normbedingungen)

Gerundet und geschätzt oder nicht. 10 Watt peak sind auf der kleinen Fläche aktuell noch nicht zu bekommen. Selbst mit den besten Zellen sind mehr als 6 Watt unrealistisch. 5 Watt sind stimmig und passen auch zu meinen Messungen (in der Mittagssonne im Sommer kommen am USB durchaus 0,9 bis 1,1 A bei 4,9 bis 5,1 V zustande). Und in anderen Shops wird das auch korrekt angegeben. Wenn du dir also ein Panel raussuchst, dann schau auf den angegebenen Wirkungsgrad (Konversionsrate). Dann schau dir die Maße an. Daraus kann man dann schon anhand eines Fotos die wirksame Fläche herauslesen und nach obigem Schema ausrechnen, welche Leistung das Panel maximal haben kann.

Am 11.5.2018 um 23:04 schrieb Oslo:

Kann man LiPol Akkus aus dem Modelbau einfach so verwenden? Was muss man da beachten?

Ich habe keinen Schimmer!

[kra 275]

und, 1000W/m^2 ist der Maximalwert im Optimum - bei senkrechtem Einfall der Sonne auf das Panel.

Unterwegs wirst du das niemals erreichen können, bei strahlender Sonne rechne ich mit nicht mehr als 60% - und das auch nur am Mittag.

Über den Tag gesehen aus 0,016m^2 (entspricht einem 15W Panel) 50-60 Wh herauszuholen ist ein ganz ansehnlicher Wert, aus einem kleineren Panel entsprechend linear weniger.

Die i.d.Regel leicht strukturierte Schutz-Oberfläche der Panels bringt weniger Reflexion, kostet aber auch etwas Leistung. Die Laderegler in den Panels arbeiten auch nicht "umsonst", mit 20% der nominellen Ausbeute über den Tag gesehen ist man schon ganz gut dabei.

LiPo - why not, wenn man weiß was man tut und die Randbedingungen für sicheres Laden einhält?

bearbeitet 12. Mai 2018 von kra

[Oslo 72]

vor 12 Stunden schrieb Stromfahrer:

Ich habe exakt das verlinkte Panel gekauft. Es hat keine 10 Watt, es wird mit 10 W beworben. @Mario294

 

Wie schnell haben die das denn geliefert? Ich hätte es gern bis zum 7.6. und im Moment steht der Liefertermin zwischen  2. und 12. Juni....

[Stromfahrer 2.741]

vor 4 Stunden schrieb Oslo:

Wie schnell haben die das denn geliefert?

Mein Lieferant für dieses Panel war ein anderer und es ist lange her. Da musst du wohl deinen Wunschlieferanten fragen.

vor 4 Stunden schrieb kra:

und, 1000W/m^2 ist der Maximalwert im Optimum - bei senkrechtem Einfall der Sonne auf das Panel.

Klar, schreibe ich oben ja auch mehrfach.

vor 4 Stunden schrieb kra:

0,016m^2 (entspricht einem 15W Panel)

Du hast m. E. die Konversionsrate des Panels übersehen.
0,016 m² × 1000 Wp = 16 W eingestrahlte Sonnenenergie unter sog. Standardbedingungen.
Aber: Das Ganze × 20% Konversionsrate = 3,2 Wp Panelleistung
(Wenn du ein solches Panel als 16-Wp-Panel betrachtest, wird dich das Panel in der Tat maximal enttäuschen. )

vor 4 Stunden schrieb kra:

Unterwegs wirst du das niemals erreichen können, bei strahlender Sonne rechne ich mit nicht mehr als 60% - und das auch nur am Mittag.

Hmm, 60% von was sind damit gemeint? Von 20% Konversionsrate? Also rechnest du mit einer tatsächlichen Konversionsrate von 12%?

Das kann ich aus meinen Erfahrungen so nicht bestätigen. Tatsächlich haben alle hier genannten Panels im Hochsommer Mittags bei mir die erwarteten Werte geliefert, d.h. daheim auf 265 m bei optimaler Ausrichtung USB-konforme Spannung bei 0,8 bis 1 A, in den Bergen auf 2000 m mit mehr UV auch darüber (Testgerät: Muker USB-Meter, beim PowerTAB indirekte Messung). Das praktische Problem ist nach meiner Erfahrung nicht, dass die Nennwerte unter Mittagssonne nicht erreicht würden, sondern die sonstigen Einflussfaktoren:

• Auf dem Rucksack:
  • Das Panel wackelt, die Einstrahlung schwankt daher in kurzen Intervallen, der Laderegler kann nicht optimal arbeiten.
  • Das Panel ist praktisch nie optimal ausgerichtet. 15° Abweichung sind mit 4% nicht so dramatisch, 40° reduzieren die wirksame Fläche (mit dem cos des Winkels) bereits um ein Viertel.
• Am Himmel:
  • Die Luft ist diesig, die Sonneneinstrahlung ist dadurch diffus und schwächer.
  • Halbschatten unter Bäumen verhindert flächige Ausstrahlung des Panels.
  • Wolkenfelder verschatten die Sonne.
  • Jahreszeit: Von Oktober bis März weicht der Winkel der Sonne zur Erdoberfläche mittags bereits um mehr 30° aus der Senkrechten ab. Dies wirkt sich wie eine schlechte Ausrichtung des Panels mit zunehmenden Winkel auf die Leistung aus, weshalb Solarpanels im Winter trotz Sonne viel weniger bringen.
• Im Panel:
  • Preiswerte Panels könnten auch B-Ware sein, die beim Post-Production-Test die Leistung nicht erreichten.
  • Das Panel weist Mikrorisse auf (unter UV-Licht halten), die den Widerstand und damit die Leistung verändern.
  • Das Panel wird in der Sonne heiß (Normbedingung: 25° Paneltemperatur).
  • Das Panel ist degradiert, d.h. mit dem Alter mindert sich die Leistung. (Dies kann man bei den monokristallinen Panels angesichts der erwartbaren Outdoor-Lebensdauer weitgehend außer Acht lassen. Bei amorphen Panels m. E. auch noch. Bei organischen Panels ist das aber bereits nach wenigen Jahren bzw. viel UV von Belang.)

Aus diesen Gründen ist es natürlich richtig, dass man mit der Erwartung von 50% (je nach Wetter gerne auch 60%) der Nennleistung für den Trail kalkulieren kann, auch wenn die Bedingungen schwanken. Darum schrieb ich oben auch  „Rechne beim Solarpanel wegen der nie optimalen Bedingen mit der doppelten Zeit, dann bist du auf der sicheren Seite.“ Den Rest des Verfügbarkeitsproblems lösen dann die lange Zeit auf dem Rucksack und der Pufferakku.

[AlphaRay 779]

Am 12.5.2018 um 12:01 schrieb Oslo:

Wie schnell haben die das denn geliefert? Ich hätte es gern bis zum 7.6. und im Moment steht der Liefertermin zwischen  2. und 12. Juni....

Die Lixadas hatte ich letztes Jahr hier vorgestellt - da waren die direkt über Amazon geliefert worden (Prime). im Herbst waren die dann noch mal direkt über Amazon beziehbar..ist wohl ab und zu so. Dazischen kommen die leider direkt aus China. Keine Ahnung wie lange das dann dauert  :/

[Zippi 285]

vor 40 Minuten schrieb AlphaRay:

Die Lixadas hatte ich letztes Jahr hier vorgestellt - da waren die direkt über Amazon geliefert worden (Prime). im Herbst waren die dann noch mal direkt über Amazon beziehbar..ist wohl ab und zu so. Dazischen kommen die leider direkt aus China. Keine Ahnung wie lange das dann dauert  :/

Ich hab meine vor 2 Wochen bestellt und direkt am nächsten Tag geliefert bekommen.

[Oslo 72]

vor 57 Minuten schrieb Zippi:

Ich hab meine vor 2 Wochen bestellt und direkt am nächsten Tag geliefert bekommen.

Und und was stand da als voraussichtliches Lieferdatum?

[AlphaRay 779]

Also im Moment nur von "Hommee Store" ( shen Zhen Hao Meng Yi Jia Ju Yong Pin You Xian Gong Si )  und "Monicater" (shen zhen shi long hua xin qu guan lan jie dao) lieferbar - bei beiden steht hier 4.06. - 13.06., was durchaus realistisch sein sollte, da es direk taus China kommt.  Er hatte wohl das Glück, dass Amazon direkt ausgeliefert hat.

Bei eBay gefunden - Nur 10,45. Angeblich aus Hamburg....
https://www.ebay.de/itm/10W-Mini-Monokristalline-Silizium-Solar-Panel-Ladegerat-USB-Anschluss-D1Y3-/253571302455?clk_rvr_id=1529945896562

 

bearbeitet 14. Mai 2018 von AlphaRay

[kra 275]

Am 12.5.2018 um 12:51 schrieb Stromfahrer:

Mein Lieferant für dieses Panel war ein anderer und es ist lange her. Da musst du wohl deinen Wunschlieferanten fragen.

Klar, schreibe ich oben ja auch mehrfach.

Du hast m. E. die Konversionsrate des Panels übersehen.
0,016 m² × 1000 Wp = 16 W eingestrahlte Sonnenenergie unter sog. Standardbedingungen.
Aber: Das Ganze × 20% Konversionsrate = 3,2 Wp Panelleistung
(Wenn du ein solches Panel als 16-Wp-Panel betrachtest, wird dich das Panel in der Tat maximal enttäuschen. )

Hmm, 60% von was sind damit gemeint? Von 20% Konversionsrate? Also rechnest du mit einer tatsächlichen Konversionsrate von 12%?

Sorry, ich hatte mich unsauber ausgedrückt. Die Konversionsrate ist ja eine Gerätekonstante - bei gegebener Einstrahlung auf das Panel werden max 20-23% der Energie in Elektrsche Energie umgesetzt.

Ich beziehe mich auf das gegenüber der angegebenen Panel-Leistung Erreichbare. Ich nehme für den besten Fall (Mittag, senkrechter Einfall bei klarem Himmel, unsere Breitengrade oder südlicher) an, das ich 60% der vom Hersteller angegebenen elektrischen Leistung bekommen kann. Es ist erfreulich zu lesen, das ich da eine zu hohe Sicherheitsmarge einkalkuliere. 

Die 0,015 m^2 für eine 15W Panel bezieht sich auf die (brutto) Herstellerangabe, hier ist die Konversionsrate schon eingerechnet.

Die restlichen Einflußgrößen (Ausrichtung zu vorderst, aber auch leichter Dunst) führen zu meiner pessimistischeren Annahme: über den Tag gesehen kann ich bei gutem Solarwetter nicht (einigermaßen verläßlich) mit mehr als 30 Wh am Solarpanelausgang rechnen.

Über jedes Mehr freue ich mich natürlich

[Zippi 285]

vor 9 Minuten schrieb Oslo:

Und und was stand da als voraussichtliches Lieferdatum?

Habe am 24.04 bestellt und es wurde am 25.04 geliefert.(wie vorausgesagt) Preis waren 14,99€

bearbeitet 14. Mai 2018 von Zippi

[kra 275]

vor 7 Minuten schrieb AlphaRay:

...

Bei eBay gefunden - Nur 10,45. Angeblich aus Hamburg....
https://www.ebay.de/itm/10W-Mini-Monokristalline-Silizium-Solar-Panel-Ladegerat-USB-Anschluss-D1Y3-/253571302455?clk_rvr_id=1529945896562

 

Lieferung 28.5. bis 4.6. - Dann wird es aber von Hamburg aus per Pedes ausgeliefert 

[Oslo 72]

Danke euch Allen. Hab nun beim (dubiosen) Hamburger bestellt. 

bearbeitet 14. Mai 2018 von Oslo
Typo

[Stromfahrer 2.741]

Am 14.5.2018 um 10:08 schrieb Oslo:

Danke euch Allen. Hab nun beim (dubiosen) Hamburger bestellt.

Wenn sich die Ware als i. O. erweist, dann ist der Preis auch in Ordnung. Zu diesem Preis konnte man es 2017 noch via AliExpress beziehen (altes Angebot zzgl. Versand waren etwas über 10 USD). Der aktuelle Ali-Preis ist höher.

Hinweis: In beiden genannten Beispielen ist das Panel anders als beim Hamburger (Freihafen?) korrekt als 5-Watt-Panel ausgewiesen. Wie oben beschrieben: Maße ablesen, Ränder wegrechnen, Fläche × 20% als Peak-Wert annehmen und realistische Erwartungen (d. h. im Alltag davon 50%) haben.

Am 14.5.2018 um 09:55 schrieb kra:

Über jedes Mehr freue ich mich natürlich

Ich denke, man muss drei Dinge unterscheiden:

• Die Anbieterangabe in der Produktbeschreibung. Mit Vorsicht genießen. Hier stehen gerade bei den Chinaangeboten gern Phantasiewerte. Besser selbst über die Fläche rechnen.
• Den tatsächlichen Watt-Peak-Wert (errechnet oder vom Hersteller): Den habe ich auf durchschnittliche 2000 Metern Höhe sowohl in Kalifornien (indirekte Messung) als auch in den Pyrenäen (Rückrechnung) in sonnigen Mittagspausen durchaus erreicht.
• Die über den Wandertag auf dem Rucksack erzielbare Durchschnittsleistung als Planungsbasis.

Man sollte die nominale Panelleistung (bzw. das aus der Fläche mit 20% selbst errechnete realistischere Pendant) also nicht einfach als übertrieben verwerfen. Es kommt auf die Nutzungssituation an.