Powerfilm LightSaver Solarladegerät


Um die Stromversorgung meiner elektrischen Geräte während meiner Touren sicherzustellen experimentierte ich die vergangenen Monate mit verschiedenen Solarladegeräten. Während meiner Recherchen bin ich auf den Powerfilm Lightsaver gestoßen. Der Lightsaver ist ein Solarladegerät, das ein Solarpanel und eine Powerbank bei einem geringen Gewicht vereint und daher wie geschaffen für das Ultraleicht Trekking ist.

Die auf dem Markt verfügbaren Solarpanels unterscheiden sich anhand der verwendeten Solarzellen. Folgend beschreibe ich die verbreitetsten Arten von Solarzellen mit ihren Vor- und Nachteilen.

Kristalline Solarzellen:

Diese Solarzellen haben aktuell den höchsten Wirkungsgrad, benötigen also die geringste Fläche pro Watt. Damit ist es möglich besonders kleine und leichte Solarpanels zu bauen. Die kristallinen Solarzellen sind sehr empfindlich gegenüber mechanischen Belastungen. Um ein Zerbrechen der Zellen unter Druck zu verhindern, werden die Solarzellen in eine voluminöse Schicht Plastik oder Epoxidharz eingegossen. Kristalline Solarpanels sind in der Regel in Reihe geschaltet um die vom USB benötigte Spannung zu erreichen. Dabei bestimmt die leistungsschwächste Zelle die maximal fließenden Stromstärke. Wenn eine Zelle durch punktuelle Belastung einen Defekt aufweist, funktioniert das komplette Solarpanel nicht mehr. Zusätzlich sinkt die Leistung drastisch, sobald eine Zelle durch Schattenwurf bedeckt ist. Wenn das Solarpanel beispielsweise aus zehn Solarzellen besteht und eine Zelle durch Schattenwurf bedeckt ist, wird die Leistung auf 1/10 reduziert. Daher eignen sich diese Zellen nur bedingt unterhalb der Baumgrenze.

Die bisher von mir getesteten Panels waren bisher alle von diesem Typ.

 

Organische Solarzellen:

Diese Solarzellen haben einen sehr geringen Wirkungsgrad. Daher benötigen diese Zellen eine große Fläche pro Watt Leistung. Diese Solarzellen sind dafür sowohl flexibel als auch günstig in der Herstellung. Aktuell besitzen diese Zellen einen hohen Innenwiderstand durch den ein Großteil der Leistung verloren geht. Durch diese geringe Leistung eignen sich diese Solarpanels nur bedingt für eine autarke Stromversorgung unterwegs.

Das HeLi-on Solarpanel wäre eine Beispiel aus diesen Solarzellen.

 

Amorphe Solarzellen:

Diese Solarzellen vereinen einige Vorteile der organischen und der kristallinen Solarzellen. Die Solarzellen sind vom Wirkungsgrad her etwas besser als die organischen Solarzellen und sind flexibel genug, um gerollt werden zu können. Ein weiterer Vorteil ist, dass sie unempfindlich gegenüber partiellem Schattenwurf sind. Bei partiellem Schattenwurf sinkt die Leistung nur um den Prozentbereich der Solarzellenfläche, welcher durch Schatten bedeckt ist.

Ein outdoortaugliches Solarpanel mit amorphen Solarzellen wäre der hier vorgestellte Powerfilm LightSaver.

Da sich mein Stromverbrauch auf Tour durch ein neues Smartphone drastisch reduziert hat, bin ich nicht mehr auf ein leistungsstarkes Solarpanel oder eine große Powerbank angewiesen. So kann ich mein Energiekonzept weiter verfeinern und das Gesamtgewicht meiner mitgenommenen Elektronikkomponenten weiter reduzieren.

Folgend eine Übersicht meiner Stromverbraucher während einer Tour:

 

Akkuspannung in Volt

Akku in mAh

Effizienz beim Laden

Akkulaufzeit in Tagen

Benötigte Wh/Tag

Smartphone Hisense A2

3,7

3000

0,7

3,5

4,12

Kopflampe Nitecore NU10

3,7

900

0,8

14

0,29

Kamera Canon G9X MK2

3,6

1250

0,8

6

0,90

Täglicher Stromverbrauch in Wh

5,31

Da meinen Touren sich überwiegend unterhalb der Baumgrenze abspielen, sind die Schatten durch die Bäume leider ein großes Thema. So testete ich das LightSaver Solarmodul der Firma Powerfilm Solar aus den USA. Dies ist ein amorphes Solarpanel mit einem Akku von 3200 mAh. Zum Verstauen wird das Solarpanel um den Akku gerollt und dort mit zwei Gummibändern befestigt. Das Panel wiegt inklusive Akku gerade einmal 137 Gramm.

 

Der Hersteller gibt an, dass der Akku binnen sechs Stunden prallem Sonnenschein geladen wird. Dementsprechend sollte das Panel eine Leistung von knapp drei Watt haben. Die Angabe passt auch zu der Flächenangabe des Panels. Wenn man diese mit dem 7W Rollable Solarpanel des Herstellers vergleicht und es auf die Fläche von dem LightSaver im Dreisatz herunter rechnet, kommt man ebenfalls auf etwas über drei Watt. Das klingt im ersten Moment wenig, doch die Lade-/Entladeelektronik vom Panel zur Powerbank hat einen sehr hohen Wirkungsgrad. Somit ist das Panel vergleichbar mit einem 5W-Solarpanel und einer kleinen USB-Powerbank. Denn das China A5 Panel hat zwar theoretisch eine höhere Leistung von 5W, doch kann diese Durch die Wandlungsverluste beim Transformieren auf die 5 Volt Spannung vom USB Port nicht nutzen. Nutzbar bleiben hier trotz des 5 Watt Panels nur 3,5 Watt. Beim Laden einer Powerbank muss ebenfalls die Spannung von den 5 Volt zu der Spannung des Akkus in der Powerbank transformiert werden. Dort kommen in meinem Fall nur noch 2,8 Watt an. Da dieser Wandlungsschritt auf die USB Spannung mit all den Leistungsverlusten bei dem LightSaver entfällt, reicht ein leistungsschwächeres Solarpanel um auf dieselbe Ausbeute zu kommen..

 

Für den Test des Panels habe ich mir drei Szenarien überlegt. In diesen Szenarien wird die Energieausbeute während eines Arbeitstages von acht Stunden gemessen. Im ersten Test liegt das Solarpanel in der prallen Sonne. Während des zweiten Tests liegt es zum Teil im Schatten der Blätter beim dritten Test die ganze Zeit über im Schatten.

Abends wird gemessen wie viel Energie in Wattstunden aus der Powerbank entnommen werden kann. Um die Daten im Kontext sehen zu können, nehme ich parallel dazu die Daten mit dem A5-Panel und einer Anker PowerCore+ 3250mAh Powerbank auf. Diese Kombination ist nicht nur leistungstechnisch, sondern ebenfalls gewichtstechnisch mit 160 Gramm auf einem ähnlichen Niveau.

 

Test 1 – Sonniges Wetter

Dies sind die Idealbedingungen, die man z.B. beim Wandern oberhalb der Baumgrenze hat. Die Solarpanels sind die meiste Zeit im direkten Sonnenlicht. Meine Erwartungshaltung bei diesem Test war, dass beide Solarpanels die Akkus komplett laden. Folgend eine tabellarische Übersicht, welche aufzeigt wie viel Energie ich aus den jeweiligen Akkus am Ende des Tages entnehmen konnte.

 

Powerfilm LightSaver

9,97 Wh

A5 Panel & PowerCore+ Mini 3250

9,5 Wh

In diesem Test haben beide Solarlader hervorragend funktioniert. Die Solarpanels erzeugen mehr Energie als ich am Tag verbrauche und haben die Akkus komplett geladen. Aus den Daten ist ebenfalls zu entnehmen, dass der integrierte Akku durchaus mit den hochwertigen Akkus konventioneller Powerbanks vergleichbar ist. An solch sonnigen Tagen generiere ich weitaus mehr Energie, als ich benötige. Der über den Verbrauch erzeugte Strom bildet den Puffer für Tage mit schlechtem Wetter. Bei größeren Akkus hätten beide Solarpanels wohl noch mehr Leistung erzeugt.

 

Test 2 – Wechselhaftes Wetter

Wenn das Panel auf dem Rucksack befestigt ist, kommt das wechselhaftem Wetter gleich. Theoretisch sollten sich ab diesem Test die Vorteile der amorphen Solarzellen auszahlen.

 

Powerfilm LightSaver

7,0 Wh

A5 Panel & PowerCore+ Mini 3250

6,0 Wh

 

In diesem Test haben beide Solarlader wie erwartet funktioniert. Faszinierend ist, dass das von den Wattangaben her schwächere Solarpanel mehr nutzbare Energie erzeugt hat. In diesen Lichtverhältnissen spielt die Technik der amorphen Solarzellen ihre Stärken aus. Es ist gut zu wissen, dass auch bei wechselhaftem Wetter mehr Strom erzeugt wird, als ich verbrauche.

 

Test 3 – Schatten

Dies ist der schwierigste Test. Hier war ich selbst gespannt, wie viel Energie aus dem verbleibenden Licht gewonnen werden kann. Prinzipiell sollte hier das LightSaver-Panel durch die größere Fläche mehr Energie aufnehmen können. In Summe erwarte ich trotzdem wesentlich weniger Energie, als ich am Tag benötige.

Powerfilm LightSaver

0,9 Wh

A5 Panel & PowerCore+ Mini 3250

0,5 Wh

Hier wird klar, dass dem kleinen Solarpanel trotz der sonst guten Performance Grenzen gesetzt sind. Es ist beruhigend zu wissen, dass ich mit dem integrierten Akku und der stromsparenden Nutzung der elektronischen Geräte einige dieser Tage überbrücken kann.

 

Rucksackbefestigung

Das Panel hat an jeder Ecke eine Öse für die Befestigung. So war es naheliegend diese für die Befestigung am Rucksack zu verwenden. Meine Kriterien:

  • Das Panel darf während des Wanderns nicht schwingen
  • Das Panel muss sich leicht wieder entfernen lassen um bei Regen schnell wasserdicht verstaut werden zu können
  • Die Befestigung muss flexibel sein um sie für meine verschiedenen Rucksackmodelle anpassen zu können
  • Das Gewicht der Befestigung soll so gering wie möglich sein

Nach reiflicher Überlegung und Tüftelei kam ich zu folgender Befestigungsmethode:

Benötigte Materialien:

 

 

Zuerst wird ein Ende der Gummibandschlaufe durch die Öse gesteckt und mit einem Ankerstich am Solarpanel befestigt. Zwischen dem Ankerstich und dem Tanka ergibt sich eine Schlaufe mit einem Karabiner. So kann die Schlaufe mit dem Tanka angepasst werden. Weiter kann mit dem Karabiner die Schlaufe am Rucksack befestigt werden. Durch dieses System ist das Solarpanel sehr einfach am Rucksack zu befestigen. Die Befestigung wiegt insgesamz 20g und ist sehr flexibel.

Dies wird voraussichtlich nicht meine endgültige Befestigungsvariante sein, da ich gerne die Gummibänder der Quiltbefestigung verwenden würde um eine mehrfache Verwendung der Gummibänder zu haben.

 

Test 4 – Unterwegs

Nachdem die bisherigen Tests abgeschlossen waren, stand die Schwedentour 2017 an. Das Solarpanel landete natürlich mit auf der Packliste um weiter getestet werden zu können. Leider habe ich die zuvor gebastelte Rucksackbefestigung daheim auf meinem Schreibtisch vergessen. So blieb mir während der Tour nichts anderes übrig, als die Befestigung mit etwas Schnur zu improvisieren.

Leider ließ sich das Solarpanel nur schlecht wieder vom Rucksack lösen. Dies ist besonders in den Pausen wichtig um das Panel besser auszurichten, als es mit dem Rucksack möglich ist.

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Durch das Eigengewicht des integrierten Akkus ließ sich das Panel übrigens hervorragend am Zelt befestigen. So war es möglich mit den abendlichen Sonnenstunden noch den Akku zu füllen.

 

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Auf der Tour hat mich die einfache Handhabung des Solarpanels überzeugt. Einfach ausrollen los geht’s. Dazu werden keine weiteren Kabel oder Komponenten benötigt. Sobald das Solarpanel durch Sonnenstrahlen Strom erzeugt, fängt der interne Akku an zu laden. Dies passt eindeutig zu dem KISS-Prinzip (Keep It Simple [and] Stupid!), welches eine zentrale Rolle beim Ultraleicht-Trekking hat.

 

Weitere Informationen

Wenn die integrierte Powerbank über USB geladen wird, entnimmt diese vom USB Netzteil eine Stromstärke von bis zu 1,2A. Der Ladevorgang dauert circa drei Stunden.

Zusätzlich unterstützt diese integrierte Powerbank Pass-Through-Laden. Dabei entnimmt die Powerbank 0,8A vom Netzteil und gibt 0,7A an den angeschlossenen Verbraucher ab. So ist es möglich ein Smartphone und die integrierte Powerbank nacheinander während der Nacht ohne Umstecken mit einem USB Netzteil zu laden.

 

Fazit

Das Panel hat sich eindeutig bewährt. Bei dem Gewicht von rund 130 Gramm bin ich in den Sommermonaten unabhängig in der Stromversorgung. Das heißt, ich muss zwischendurch nur noch selten auf Campingplätzen oder in Restaurants einkehren um meine elektrischen Geräte laden zu können. Diese Freiheit gibt es zu dem Gewicht einer 5000mAh Powerbank. Mit der Powerbank-Methode würde ich sieben Tage ohne Nachladen auskommen, mit dem LightSaver kann ich bis zu fünf Tage bei schlechtem Wetter ohne Nachladen auskommen. Bei halbwegs gutem Wetter hingegen erzeuge ich mehr Strom, als ich für meine Geräte benötige.

Es ist ein gut designtes Panel, welches durch die Kombination mit der Powerbank bei einem akzeptablen Gewicht das KISS Prinzip (Keep it simple, stupid!) konsequent umsetzt. Mich wird von nun an dieses Panel auf meinen Touren ab einer Länge von drei bis vier Tagen begleiten. Ob das Panel für euch ebenfalls so nützlich ist, hängt stark von eurem Stromverbrauch ab.

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Den Powerfilm LightSaver gibt es für 99$ aus bei amazon.com zu beziehen.

 

Info: Der LightSaver wurde mir von der Firma Powerfilm inc. im Gegenzug für ein neutrales Review zur Verfügung gestellt. Dies hat jedoch keinen Einfluss auf den Inhalt des Reviews.

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