Mobile Powerstation vom Typ Eigenbau

Vor dem Selbstbau einer DIY Powerstation - gibt es fertige Lösungen?

Eine Powerstation garantiert eine Zeit lang Unabhängigkeit vom Stromnetz. Das DIY Mini-Kraftwerk dient als Alternative zur Stromversorgung der Werkstatt, als Notstrom zu Hause, in der Natur oder im Camper. Bei einem kurzen Stromausfall, einem Blackout, Hochwasser oder einer anderen Naturkatastrophe können mit einer Akkustation die wichtigsten Geräte wie Kühlschrank oder Beleuchtung mit Strom versorgt werden. Auch eine kleine Heizung kann darüber betrieben werden. Und es ist möglich, den Strom an entlegene Orte einfach mitzunehmen, wenn es dort keinen Stromanschluss gibt. Zum Beispiel für eine Party in der Natur, die Gartenlaube, Waldhütte oder bei einem Kurzurlaub draußen.

Powerstations sind spätestens seit dem Thema Blackout gefragt und von unterschiedlichen Herstellern erhältlich. Im Wohnmobil, bei Aktivitäten im Freien und in der Gartenlaube, die keinen Stromanschluss besitzt, ist eine DIY Powerstation mit Solar ebenfalls sinnvoll.

Wer technisch nicht versiert ist, kann also getrost auf die fertige Lösung zurückgreifen. Dafür muss man aber etwas tiefer in die Tasche greifen, denn eine mobile Stomversorgung mit Solaranlage hat seinen Preis.

Ob sich die Anschaffung einer Fertiglösung lohnt oder doch eher das DIY Projekt, ist schwierig zu beantworten. Wer seine Powerstation selber baut, kann die Maße der Box und die Ausstattung sowie die Positionierung der Anschlüsse selbst bestimmen. Die Verwendung ist damit flexibler und die Station kann zum Beispiel genau an die eine Ecke im Wohnmobil angepasst werden, wo für eine handelsübliche Akkustation vielleicht kein Platz ist.

Dafür ist aber viel Arbeit nötig, ebenso technische Kenntnisse und viele Einzelteile. Zudem ist das Bauen einer Powerbox keine Aufgabe von ein paar Minuten. Wer sich aber dennoch dafür entscheidet, sich selbst um seine mobile Stromversorgung zu kümmern, weiß genau, welche Teile verbaut sind und was bei einem möglichen Defekt repariert werden muss.

Welche Geräte sollten, wenn möglich, mit Strom versorgt werden?

Bei einem Stromausfall versagt alles: Licht, Fernseher, Internet, Radio, Herd, Backofen, Kühlschrank. Das Handy kann nicht mehr aufgeladen werden, nachts ist es stockdunkel und die Zubereitung von Essen, sofern es nicht in den Kühl- oder Gefrierschränken verdirbt, ist umständlicher.

Der Fokus sollte bei der Notstromversorgung deshalb darauf liegen, die wichtigsten Geräte zumindest eine gewisse Zeit lang mit Strom weiter zu versorgen.

Powerstation aus LifePo4 Batterien selber bauen

Bevor der Bau der Powerstation startet, muss erst einmal festgelegt werden, was das Gerät können soll. Das Gerät soll ja nicht nur Strom liefern, sondern diesen auch selbst über Solarmodule erzeugen und speichern. Zudem soll es möglich sein, verschiedene Geräte daran anzuschließen. Das setzt bestimmte Anschlüsse voraus.

Unverzichtbar ist eine 230 Volt Steckdose. Zusätzlich soll es einen 12 Volt Zigarettenanzünder-Anschluss geben sowie einen USB-Anschluss mit 5 Volt. Theoretisch könnte auf einen von einen Anschlüssen auch verzichtet werden. Schließlich gibt es die Möglichkeit, einen Adapter zu verwenden.

Ebenfalls nicht fehlen darf Beleuchtung. Deshalb soll die Power-Station ein Flutlicht zur Ausleuchtung eines gewissen Umkreises besitzen sowie eine Notbeleuchtung, die dunkler ist und lediglich zur Orientierung dient.

Die Stromversorgung wird über ein Solarmodul gewährleistet. Das kann entweder direkt an der Box angebracht werden. So kann sich die Station zum Beispiel draußen in der Natur aufladen.

Wer die Power-Station in einen Camper einbauen möchte, muss die Solarmodule natürlich außen an der Karosserie anbringen. Entsprechend länger müssen die Anschlusskabel sein, die vom Solarpanel zur Powerstation führen. Das macht die Station aber auch weniger flexibel.

Noch mehr Flexibilität bietet die DIY Powerstation, wenn sie nicht nur über Solar Strom bezieht, sondern auch an einer Steckdose aufgeladen werden kann. So ist es möglich, die Akkus vorzuladen und sie erst im weiteren Verlauf der Benutzung, wenn keine Stromquelle mehr zur Verfügung steht, über die Solarpanele aufzuladen.

Sicherheit geht vor!

Diese Selbstbau-Anleitung einer Powerstation setzt ein gewisses Maß an technischer Versiertheit, vor allem im Umgang mit Strom, voraus. Wer sich unsicher ist oder noch nie elektrische Leitungen angeschlossen hat, sollte sich unbedingt Rat und Hilfe von einem Elektriker beziehungsweise einer Person besorgen, die sich mit Elektrik auskennt.

Am Ende des Tages soll die Do-it-yourself Solar-Powerstation schließlich nicht nur Strom liefern, sondern vor allem sicher sein. Durch falsch verdrahtete Leitungen oder Fehler beim Anschließen der Batterien können sich die Akkus erhitzen und schlimmstenfalls explodieren. Daneben besteht die Gefahr eines elektrischen Schlags oder Brandgefahr.

Deshalb ist höchste Sorgfalt bei der Herstellung einer Powerstation gefragt. Eine Powerstation selber bauen ist nichts für nächtliche Bastelaktionen bei einer Kiste Bier. Der Bau erfordert einen klaren Kopf, ein systematisches Vorgehen und die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften.

Für zusätzliche Sicherheit sollte die Power-Station mit einem Not-Aus ausgestattet werden. Der dient auch nicht zuletzt als Absicherung, wenn einmal Anpassungen oder Reparaturen vorgenommen werden müssen. So lässt sich mit einem Kippschalter die gesamte Box stromfrei schalten.

Achtung im Wohnmobil: für Camper gelten strenge Regeln

Wer einen Wohnwagen um- und ausbaut und zur Hauptuntersuchung fährt, wird feststellen, dass hier viele Regeln eingehalten werden müssen. Die Vorschriften sollen nicht ärgern oder alles verkomplizieren, sie dienen der eigenen und der Sicherheit anderer Menschen. Deshalb spielt vor allem der Brandschutz eine große Rolle.

Damit es bei der TÜV-Prüfung nicht zur bösen Überraschung kommt, sollte man sich im Vorfeld gut informieren, was erlaubt ist und wo es zu Problemen kommen könnte. Im Zweifelsfall kann die Prüfstelle selbst wesentliche Fragen zum Ausbau beantworten.

Welche Materialien werden benötigt um eine solche Powerstation selber zu bauen?

Zum Bau einer DIY Powerstation sind viele verschiedene Dinge erforderlich. Alle Artikel können im Fachhandel vor Ort oder online besorgt werden.

Das Herzstück der selbst gebauten Powerstation besteht aus einem 4er-Set Akkus mit 320 Ah. In Frage kommen hier Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Ein Blei-Gel-Akku wäre ebenso möglich.

Um die Akkus bestmöglich zu nutzen und dabei möglichst zu schonen, ist zusätzlich ein Batteriemanagement-System, kurz BMS, erforderlich. Das sorgt für eine schonende Auf- und Entladung der Akkus und erhöht damit die Lebensdauer. Außerdem muss die Station natürlich erst einmal Strom erzeugen. Dafür dient ein Solarmodul, das die erforderliche Leistung liefern kann.

Zusätzlich wird ein Wechselrichter benötigt. Denn die Solarzellen liefern nur Gleichstrom, der zunächst in Wechselstrom umgewandelt werden muss. Damit wären die größten Kostenpunkte auch schon abgedeckt.

Darüber hinaus sind viele Kleinteile nötig: diverse Kabel (3- und 5-adrig), die Anschlüsse, Werkzeug zur Verlegung der Leitungen, Klemmen, Aderendhülsen, Klebeband, Schrauben, Isolierungen. Wie viel davon benötigt wird, richtet sich nach der individuellen Größe und Bauart der Box. Der 230 Volt Anschluss sollte dabei auf 16 Ampere abgesichert sein, damit auch Geräte über 10 Ampere (über 2300 Watt) angeschlossen werden können. Wer derart viel Leistung nicht benötigt, kann ebenso eine Nummer kleiner wählen.

Empfehlenswert ist, Anschlüsse zu wählen, die gegen Feuchtigkeit geschützt sind. Selbst wenn die Power Station im Normalfall nicht nass wird und auch nicht nass werden sollte, bieten die feuchtigkeitsgeschützten Anschlüsse mehr Sicherheit für Eventualitäten.

Zusätzliche Sicherheit bieten Sicherungen. Manche Anschlüsse haben diese bereits integriert, bei anderen müssen diese selbst nachgerüstet werden. Dafür kommen beispielsweise KFZ-Sicherungen in Frage. Bei einem Fehler soll die Batterie abschalten und den Stromkreis unterbrechen. Das ist wichtig, damit bei einem fehlerhaften Gerät, bei Feuchtigkeit oder einem Kurzschluss die Gefahr eines Stromschlags und die Brandgefahr minimiert wird.

Außerdem benötigt der "Kabelsalat" natürlich eine Verkleidung. Schließlich soll die Powerstation nicht nur aus blanken Drähten und miteinander verdrahteten Akkus bestehen, sondern auch optisch einen soliden Eindruck vermitteln. Blanke Drähte sind zudem ein Sicherheitsrisiko. Am günstigsten und einfachsten in der Handhabung ist eine Verkleidung aus Holz.

Powerstation selber bauen: die Kurzanleitung

Es wird nicht damit begonnen, direkt die Akkus an anzuschließen. Zunächst werden alle anderen Leitungen verlegt. Alle Leitungen führen in einen zentralen Sicherungskasten, der mit einem FI ausgestattet ist. Der soll im Fehlerfall auslösen und vor Gefahren schützen. Auch der Not-Aus beziehungsweise ein genereller Aus-Schalter wird direkt verdrahtet, damit im weiteren Verlauf spannungsfrei gearbeitet werden kann.

Am besten werden zuerst die Steckdosen angeschlossen und mit dem Sicherungskasten verdrahtet. Mit einem Multimeter sollten penibel alle Leitungen kontrolliert werden, um von Anfang an Fehler in der Verdrahtung auszuschließen. Es macht auch Sinn, nach einem Plan vorzugehen, um nichts in der Schaltung zu vergessen. Danach folgt, zwischen den Anschlüssen und der Stromquelle, der Aus-Schalter.

Sind die Anschlüsse soweit fertig, geht es an die Stromversorgung. Dafür werden die Lithium Phosphat Batterien nun an die Steckdosen angeschlossen.

Je nachdem, ob die Akkus bereits geladen sind, kann nun mit einem Spannungsprüfer festgestellt werden, ob die verschiedenen Anschlüsse funktionieren. Da die Teile bisher noch nicht fest auf einem Gestell montiert sind, ist es etwas schwierig, Geräte einzustecken, ohne die Konstruktion der vielen Kabel wieder auseinander zu reißen.

Die Stromversorgung durch Solarzellen und Ladekabel

Damit die Akkus auch geladen werden können und die DIY Power-Station somit verwendet werden kann, fehlt noch die externe Stromversorgung. Die LifePo4 Batterien müssen schließlich irgendwo her ihren Strom beziehen, um sich aufzuladen.

Um die Powerstation zu Hause vorzuladen, wird nun ein Laderegler an das Akku-Pack angeschlossen. Dieser sorgt dafür, dass die Akkus optimal über eine Steckdose geladen werden können. Vorteil dieser Lademöglichkeit ist, dass es wesentlich schneller geht als über die Solar-Zellen. Zudem kann die DIY Box damit beispielsweise auch über Nacht aufgeladen werden, wenn die Solarmodule inaktiv sind.

Das Wichtigste ist aber das Solarmodul, welches beim Camper auf dem Dach platziert wird. Soll die Box als mobile Powerbank dienen und transportiert werden können, müssen die Solarmodule entsprechend kleiner, leichter und einfach transportierbar sein. Sie werden dann am besten direkt an die Powerstation angebracht.

Eine Photovoltaikanlage für die Powerstation besteht aus einem oder mehreren Solarmodulen sowie einem Wechselrichter. Wie viele Solarzellen benötigt werden, hängt von der erforderlichen Gesamtleistung ab. Hier sollte man besser großzügiger sein, damit die Leistung auch wirklich für die angedachten Zwecke ausreicht. Der Spannungswandler beziehungsweise Wechselrichter wandelt den durch die Solarenergie erzeugten Solarstrom, welcher Gleichstrom ist, in nutzbaren Wechselstrom um.

Werden die Solarmodule direkt an die DIY Powerstation angebracht, ist unbedingt auf eine stabile Kabel-Verbindung zu achten. Zudem ist es sinnvoll, die Module so zu befestigen, dass sie dennoch zur Sonne hin ausgerichtet werden, also im Neigungswinkel verstellt werden können. Die besten Erfolge bei der Stromerzeugung werden durch direkte Sonneneinstrahlung erzielt. Dementsprechend muss jedes Modul auf den Sonnenstand ausgerichtet werden können.

Das Solarpanel sollte außerdem einen stabilen Stand besitzen, damit es nicht bei leichtem Wind bereits umkippt.

Netzvorrangschaltung: wofür wird sie benötigt?

Einfach das Solarmodul anschließen und die Solarzelle die Arbeit erledigen lassen, ist leider nicht möglich. Denn damit die Akkus geladen werden, ist eine Netzvorrangschaltung nötig. Die sorgt dafür, dass die Akkus auch einspeichern und nicht der gesamte ankommende Strom direkt wieder abgeht.

Die Hülle des DIY Mini-Kraftwerks

Das kleine mobile Kraftwerk ist soweit eigentlich fertig, doch es fehlt noch die Verkleidung und die Befestigung für die Anschlüsse. Dabei ist darauf zu achten, dass alle Komponenten fest verschraubt sind und auch etwas Rütteln und Schütteln problemlos überstehen. Es soll sich immerhin nichts lösen, wenn der Camper über ein Schlagloch fährt und es einmal ruppiger zugeht.

Wie die Verkleidung gestaltet wird, ist schlussendlich individuelle Ansichtssache. Sicher gibt es leichtere Materialien als Holz. Doch diese lassen sich meist nicht so gut in der Hobbywerkstatt zu Hause verarbeiten.

Die DIY Powerstation testen

Ist alles überprüft und die Sicherheit gewährleistet, kann die das mobile Solarkraftwerk getestet werden. Das geschieht idealerweise bei voller Sonne. Jeder Anschluss sollte nun noch einmal genau überprüft werden, ob er die angedachte Leistung erbringt. Ebenso muss natürlich auch die Lademöglichkeit über eine Steckdose funktionieren. Überprüfen kann man das mit Messgeräten wie einem Multimeter. So lässt sich die Spannung ermitteln, die an den einzelnen Anschlüssen anliegt.

Es ist zudem sinnvoll, sich vor einer wirklichen Notsituation damit auseinander zu setzen, wie lange die Akkus der Powerstation halten. Also wie lange Verbraucher geladen oder betrieben werden können, bevor die Powerstation an ihre Grenzen stößt. Es schadet außerdem nicht, auch zu testen, ob der FI wirklich auslöst, wenn es zu einem Fehler kommt.

Was muss man für alles bezahlen?

Wer bis hier hin alles nachgebaut hat und nun zusammen rechnet, wird feststellen, dass es kaum einen preislichen Unterschied gibt. Für die hier genannten Komponenten sind insgesamt zwischen 1500 bis 2000 Euro fällig. Allerdings muss man bei einer fertigen Lösung möglicherweise mit Kompromissen bei der Leistung oder den Anschlüssen klar kommen. Das passiert beim Powerstation selber bauen nicht, denn hier hat der Bastler selbst in der Hand, welche Anschlüsse vorhanden sind und wo sie positioniert werden.