In dem kleinen DIY-Projekt zeige ich Euch wie man ein Solarmodul bzw. Solarpanel mit einem Laderegler und Akku im Garten installiert und wie man diese Stromversorgung nutzt um eine drahtlose WLAN-Überwachungskamera zu versorgen. Das Ganze lässt ist relativ preiswert leicht selbst realisieren.
Kriminalitätsrate steigt, Überwachungskameras machen Sinn
Immer mehr Privatleute installieren auch Überwachungskameras im eigenen Garten oder am eigenen Haus. Zum einen um Diebe abzuschrecken und zum anderen um Diebstähle aufzuzeichnen. Mit Hilfe von Fotos und Videoaufnahmen gelingt es in der Praxis natürlich der Polizei viel besser die Diebe zu finden.
Da die modernen WLAN-Überwachungskameras oft sehr gute Full HD Videos liefern, eignen sie sich aber auch für viele andere Anwendungen wie Tierbeobachtung oder Zeitraffervideos von irgendwelchen Projekten oder Pflanzen. Moderne Überwachungskameras arbeiten heute drahtlos oft per WLAN und benötigen lediglich eine Spannungsversorgung. Danach kann man die Kamera per PC-Browser oder Smartphone-App steuern und überwachen. Zudem zeichnen die meisten Kamera Videos und Bilder auf, sobald diese eine Bewegung im Bild erkennen. Das Angebot an guten WLAN-Überwachungskamera ist enorm groß, bei der Auswahl kann ich Euch folgende Seite empfehlen: Top-Überwachungskameras im Test.
Ich habe mich in diesem Projekt für die Kamera upCam Hurricane HD PRO entschieden, da mir die Leistungsdaten und die Bildqualität hier besonders gut gefallen. Diese Überwachungskamera liefert Full HD Bildqualität (1920 x 1080 Pixel), ist wetterfest und kann sogar per PC und Browser geneigt und fast 360 Grad geschwenkt werden. Sogar ein optischer Zoom ist verbaut, man kann also ideal auch größere Grundstücke oder etwas weiter entfernte Tiere beobachten. Nähere Infos zur Kamera findet ihr hier (Testbericht).
Diese Kamera kann leicht an der Decke oder an der Wand befestigt werden. Unten im Bild sieht man den Lieferumfang.
Solarmodul für die Stromversorgung nutzen
Leider ist eine drahtlose WLAN-Überwachungskamera wie die genannte nicht ganz drahtlos, denn Strom braucht diese ja auch. Wie fast alle Überwachungskameras benötigt die Kamera 12V. In der Regel wird immer ein Netzteil mitgeliefert welches diese 12V liefert. Um den kompletten Garten mit dem Haus zu überwachen wollte ich aber die Kamera etwas getarnt an einem alten Baumstamm installieren. Das Problem war nur, dass in der Nähe kein Stromanschluss vorhanden war und ich nicht unbedingt noch 30m Stromkabel legen wollte.
Aus diesem Grund habe ich mir vorgenommen die kleine Kamera mit einem Solarmodul und einem Akku zu versorgen.
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- Mein 40W Solarmodul
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- Rückseite Solarmodul
Die Leistungsaufnahme (Strombedarf) einer solchen WLAN-Überwachungskamera ist nicht sehr hoch, so dass oft ein 40 oder 50 Watt Solarpanel ausreicht. Die Kamera nimmt je nach Betriebsart unter 3W auf, lediglich wenn man nachts den eingebauten Infrarot-Strahler aktivieren lässt, steigt das auf ca. 9 bis 10W.
Ich habe für die Versorgung ein 40W Solarmodul* verwendet, das reicht um die Kamera an Sonnentagen rund um die Uhr (24 Stunden am Tag) zu nutzen. Lediglich an bewölkten Tagen wird es knapp, da wird der Akku am Tag nicht immer genügend aufgeladen, so dass sich die Kamera manchmal in den Morgenstunden eine Weile abschaltet bis die Sonne wieder aufgeht.
Allerdings nutze ich auch ein älteres vorgeschädigtes 18 Ah Blei Gel-Akku und zudem wird das Modul zeitweise am Tag durch einen Baum abgeschattet. Wenn Ihr auch nicht den idealsten Standpunkt für das Solarmodul haben solltet, würde ich Euch ein Modul zwischen 50W und 100W empfehlen, dann seid ihr auf der ganz sicheren Seite. Ihr könntet dann eventuell auch noch andere Verbraucher anschließen.
Meine empfohlenen Solarmodule:
Welcher Laderegler und Akku?
Da nachts nun mal keine Sonne scheint benötigen wir neben dem Solarmodul natürlich noch ein Akku, das sich am Tage auflädt und die Kamera dann die Nacht über mit Strom versorgt. Günstig und bewährt sind hier Bleiakkus bzw. Blei Gel-Akkus. Empfehlenswert und völlig ausreichend ist eine Kapazität von 18 Ah, damit hat man normalerweise auch an schlechten Tagen und den darauf folgenden Nächten genügend Energie. Natürlich kann man auch Akkus mit höherer Kapazität verwenden.
Hier einige Akku-Empfehlungen von Akkutypen die ich auch nutze bzw. nutzen würde
Alle unten aufgelisteten Akkus haben die Baugröße, die ich auch in meiner Sketchup-Datei für die Holzbox verwendet habe.
![FIAMM Wiederaufladbarer Bleiakku FG21803, 12 V, Bleisäure [Blei-Akku]](https://www.tueftler-und-heimwerker.de/wp-content/plugins/aawp/public/image.php?url=YUhSMGNITTZMeTl0TG0xbFpHbGhMV0Z0WVhwdmJpNWpiMjB2YVcxaFoyVnpMMGt2TkRGQlZ6WkxPRmwzWkV3dVgxTk1NVFl3WHk1cWNHYz18MTczMjM2Mjc1Nw=)
Wenn man ein 100 Watt oder noch größerer Solarmodul nehmen möchte um vielleicht mehrere Verbraucher oder Kameras daran zu betreiben , dann kann natürlich auch ein größerer Solarakku Sinn machen (siehe unten). Der Vorteil ist auch der das Akkus eine längere Haltbarkeit erzielen wenn diese je Zyklus nicht immer komplett entladen werden. Bei einer einzelnen Kamera lohnt sich so ein großes Akku allerdings kaum.
Neben Akku und Solarmodul braucht man aber auch noch eine Elektronik die dafür sorgt, dass der Akku nicht überladen aber auch nicht zu tief entladen wird. So einen sogenannten Laderegler kann man entweder selbst basteln oder fertig kaufen. Da diese heute schon recht preiswert erhältlich sind, lohnt sich das Basteln kaum. Ich habe daher auch für mein Projekt einen bewährten Laderegler mit Display verwendet, den Signstek Solar Panel Laderegler*. Sicher gibt es einige mit noch etwas besseren Wirkungsgrad, aber die sind dann auch wesentlich teurer. Der oft geringe Vorteil teurerer Laderegler lohnt sich eigentlich selten bei Projekten wie diesen.
Wie Ihr oben seht, gibt es den Laderegler in verschiedenen Stromstärken. Eigentlich würde die kleinste Version mit 20A mehr als ausreichen, da jedoch die 30A Variante derzeit fast das gleiche kostet, empfehle ich die 30A Variante zu kaufen.
Diesen Laderegler gibt es schon sehr lange, er hat sehr gute Bewertungen bei Amazon, hat sich also in den letzten Jahren bewährt. Er verkraftet nicht nur hohe Stromstärken sondern auch hohe Eingangsspannungen. Also es ist nicht schlimm wenn euer Solarmodul auch mal 20V oder etwas mehr liefert. Per Pulsweitenmodulation (PWM) passt der Laderegler Spannung und Strom für den Akku an. Besonders schön ist, dass man alle wichtigen Daten wie Akkuspannung, Solarmodulspannung, Ladestrom, Laststrom oder erzeugte Leistung per Tastendruck abrufen kann. Alle wichtigen Daten sind für 12V Akkus vorprogrammiert, das heißt man muss nichts umprogrammieren sondern kann den Laderegler einfach anschließen und nutzen. Wie einfach die Verschaltung ist seht Ihr unten in der Schaltungsskizze.
Grobe Planung per Sketchup-Zeichnung
Da ich den Akku als auch das Solarmodul mitten im Garten an einem alten Baumstamm anschrauben wollte, habe ich zunächst ganz grob eine Skizze der Halterung als auch der Holzbox für Akku und Laderegler per Sketchup (kostenloses 3D Zeichenprogramm) angefertigt und bemaßt.
Die geplante Halterung per Sketchup gezeichnet (hier noch mit steilerem Winkel)
Auch die Box für Akku und Laderegler lässt sich nach Zeichnung schneller bauen
Meine 3D-Sketchup Zeichnung von Solarmodul, Akku, Halter und Akku-Box könnt ihr hier wieder downloaden, falls ihr etwas nachbauen oder ähnliches mit Sketchup planen wollt. Bitte beachtet dass der Solarhalter in meiner Sketchup-Zeichnung einen 45 Grad Winkel besitzt, gebaut habe ich dann aber in meinem Video einen Halter mit 20 Grad (der Aufbau ist gleich).
Halter für Solarmodul bauen
Den Halter für das Solarmodul habe ich einfach aus zwei Alu Winkelprofilen (30x30mm 3mm Stärke) gebastelt. Solche Profile bekommt ihr oft im Baumarkt, oder hier* bei Amazon bzw. Ebay*.
In der Regel haben die Solarmodule bereits Löcher im Rahmen. Man kann sich also leicht zwei 53cm lange Winkelprofile schneiden und mit 6mm Gewindeschrauben anschrauben. Ist das nicht der Fall, könnt Ihr auch unbesorgt Löcher in den Rahmen bohren, legt aber am besten vor dem Bohren etwas unter damit Ihr nicht versehentlich in das Glas bohrt.
Winkelprofile dienen als Halter für Pfahl bzw. Pfosten
Um den Pfosten möglichst mittig unter dem Modul befestigen zu können, habe ich einfach danach ein kleines 40 cm x 20,5 cm breites Brett zwischen die Winkelprofile geschraubt. Das Brett sollte natürlich stabil sein, also min. 18 mm Stärke würde ich schon empfehlen. Es sollte gut und mehrfach mit Holzschrauben angeschraubt werden, damit sich das Ganze auch bei einem Sturm nicht löst. Es ist zwar vor Regen recht gut durch das Solarmodul geschützt, dennoch würde ich einen Holzschutz (Lack, Klarlack etc.) auftragen.
Wenn Ihr das Modul ohnehin auf einen Holzpfahl setzen wollt, tut es ein Brett problemlos. Wollt Ihr das Modul aber auf einen beständigen Metallpfahl befestigen, dann würde ich statt dem Brett lieber eine Alu-Platte oder weitere Alu-Profile zu nutzen.
Brett gut von der Unterseite verschrauben
Als Pfosten kann man ein Kantholz bzw. stärkere Latte verwenden. Wie stark die sein sollte hängt in erster Line davon ab wie lang ihr die Latte machen wollt. Wenn das unter 2 m ist, dann reicht oft eine Douglasie Latte von vielleicht 40x65mm. Genau das habe ich auch genommen, denn bei mir muss die Latte nur ca. 1 m lang sein, sie wird später bei mir einfach an einen halbtoten höheren Baumstamm geschraubt. Da dieser nicht mehr wirklich wächst reicht das in meinem Fall völlig aus. Natürlich kann man den Pfosten auch länger lassen und einfach in einem Betonfundament befestigen. Bei mir ging das jedoch weniger, weil das Modul in Bodennähe von Bäumen zu lange im Schatten gestanden hätte.
Der richtige Winkel ist wichtig
Den Pfosten befestigt Ihr am besten mit größeren Metallwinkeln an unserem Holzbrett. Neben normalen Holzschrauben empfehle ich auch Schlossschrauben mit Unterlegscheibe und Mutter, diese sorgen auch bei Sturm für eine sichere stabile Verbindung. Wichtig ist, dass Ihr das Ende des Pfosten schräg absägt. Der Schnittwinkel bestimmt auch den Neigungswinkel des Solarmoduls.
Ideal ist es wenn Ihr das Solarmodul im Winkel von 30° direkt nach Süden ausrichtet, das ergibt gewöhnlich den höchsten Stromertrag. Es ist aber in der Regel auch nicht so tragisch wenn ihr einen anderen Winkel zwischen 20 und 45° verwendet, der Unterschied macht selten mehr als 10% aus. Ist der Neigungswinkel kleiner dann wird im Sommer und bei bewölkten Himmel sehr viel Strom produziert. Ist er höher, dann ist der Ertrag am Morgen und im Winter bei tiefstehender Sonne besser. Wesentlich wichtiger ist, dass das Modul möglichst lange in der Sonne steht und nicht von Bäumen oder Häusern abgeschattet wird. Zudem sollte der Winkel nach meiner Erfahrung nicht kleiner als 20 Grad sein weil ansonsten die Reinigungswirkung des Regens nicht mehr sehr groß ist. Oft könnten ansonsten Blätter, Blütenstaub und andere Verschmutzungen nicht gut abgespült werden.
Da ich keine direkte Sicht nach Süden habe, verwende ich bei mir einen Winkel von 20 Grad, damit habe ich schon mit anderen Solarprojekten gute Erfahrung gemacht. Auch an hellen Regentagen wird dann oft noch genügend Strom für Kamera und Akku geliefert.
Mit einem Neigungswinkel von 20° habe ich schon oft gute Erfahrung gemacht
Box für den Akku bauen
Natürlich muss man auch irgendwo den Akku wettergeschützt unterbringen. Da ein 18 Ah Blei Gel Akku nicht ganz leicht ist, habe ich den Akku nicht direkt unter dem Modul angebracht. Statt dessen habe ich eine einfache Holzbox aus 16mm Restholz (OSB-Platte) gebaut. Die Maße habe ich so gewählt dass der 18 Ah Akku und der Laderegler bequem hinein passt. Die Zeichnung findet ihr ja oben in der Sketchup-Zeichnung.
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- Sketchup-zeichnung ausgedruckt
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- Fast fertig ist die Box
Damit ich gut an den Laderegler heran komme und ab und zu auch mal die Spannungen und Stromstärke ablesen kann, habe ich die Frontplatte mit Scharnieren befestigt. Damit die Tür einigermaßen dicht mit dem Kasten abschließt, habe ich die Scharniere mit der Oberfräse ein wenig eingefräst.
Damit die einfache OSB-Box noch etwas besser gegen Regen und Feuchtigkeit geschützt ist, habe ich diese noch zweimal gestrichen. Empfehlenswert ist es auch oben auf die Oberseite etwas Teerpappe zu kleben. Leider hatte ich gerade keine da, daher musste bei mir ein Rest Vinylboden von der letzten Küchenrenovierung herhalten. Damit die Tür einfach leicht geöffnet und geschlossen werden kann, habe ich eine noch vorhandene Türschnalle angeschraubt. Alternativ kann man das Ganze natürlich auch abschließbar machen.
Das Ganze habe ich bei mir etwas tiefer an dem schon beschriebenen Baumstamm angeschraubt. Die Verdrahtung von Laderegler und Solarmodul haben ich dann mit 2,5 mm² Lautsprecherkabel vorgenommen.
Das reicht für diese Stromstärken und kurzen Wegstrecken mehr als aus. Zur Kamera selbst reicht sogar schon 0,75 mm² Kabel aus, da diese wirklich sehr wenig Strom benötigt. Ein Kunststoffrohr schützt die Kabel vor UV-Strahlung.
Der aktuelle Ladestrom beträgt gerade 1A
Fertig ist unsere Solarstrom betriebene Überwachungskamera
Eigentlich war es das schon. Wie das Ganze verdrahtet wird habe ich Euch ja oben in der Skizze schon beschrieben. Die Anschlüsse sind am Solarregler auch deutlich beschriftet. Achtet unbedingt darauf, dass Ihr als erstes den Akku am Solarregler anschließt und erst dann das Solarmodul und die Kamera. Manche Solarregler gehen kaputt wenn zuerst das Solarmodul angeschlossen wird. An das Kabel welches zur Kamera geht, müsst Ihr gewöhnlich einen Stecker anschließen, da die Kamera eine entsprechende Buchse herausführt.
Einstellen müsst Ihr, wie bereits geschrieben, am Laderegler nichts. Er ist sofort betriebsbereit da vorprogrammiert. Über die linke Taste könnt ihr den Anzeigewert in folgender Reihenfolge ändern:
- aktuelle Akku Batteriespannung
- aktuelle Solarmodul Spannung
- aktueller Ladestrom
- aktueller Laststrom (Kamera Stromaufnahme)
- erzeugte Energiemenge
Die beiden anderen Tasten braucht Ihr nur wenn ihr Parameter am Laderegler verändern wollt (Abschaltspannung bei entladendem Akku usw.).
Wie das Ganze am Ende bei mir aussieht seht ihr in den unteren Bildern und in meinem Video.
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- Das Solarmodul
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- Die drehbare WLAN-Kamera
Bequeme Kamerasteuerung am PC Browser
Die Kamera selbst wird per PC und Smartphone-App gesteuert und überwacht. Was diese genau kann wird hier im Artikel genau beschrieben, daher gehe ich hier nicht näher darauf ein. Wichtig ist nur, dass sie in WLAN Reichweite angebracht wird. Das bedeutet der nächste Router oder die nächste WLAN-Bridge sollte nicht unbedingt mehr als 20 m entfernt sein. Im Test hat es bei mir aber auch schon mal durch eine Mauer und 30 m geklappt, das kommt auf Router und Gegebenheiten an. Größere Reichweiten kann man durch einen WLAN-Repeater* im Garten erzielen.
Natürlich könnt Ihr dann die Kamera nicht nur von zuhause aus überwachen, per App kann sie weltweit von überall aus kontrolliert werden. Erkennt die Kamera Bewegungen im Garten kann sie automatisch Videos und Bilder auf der eingebauten SD-Karte oder einem externen Server speichern. Ihr könnt also auch jederzeit im nachhinein kontrollieren was bei euch im Garten so los war.
Video Beitrag – Überwachungskamera am Solarmodul
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Ich möchte auch meine WLAN-Outdoor Überwachungskamera, die im Moment noch indoor vom mitgelieferten einem 12V/1A-Netzteil betrieben wird, outdoor installieren und mit einem Solarmodul outdoor versorgen. Da ich bisher keinerei Erfahrung mit dem Solarbetrieb gehabt habe, möchte ich in erster Linie gerne wissen, welche Kombination aus Solarmodul, Akku und Regler zu dieser Anwendung passend ist.
Einfach bei Laderegler nachlesen für welche Eingangsspannung und Ausgangsspannung sie geeignet sind. Ein geeignetes Solarmodul ist oft dieses 110W hier* für 12V Laderegler. Laderegler gibt es viele, da habe ich ja schon etwas im Artikel genannt. Für diesen einfachen Einsatzzweck muss man nicht ganz so große Ansprüche dran stellen.
Hallo!
Ihr Laderegler ist ausverkauft.
Ist dieses Model auch gut?
https://amzn.to/3rlE6In
Wie ist mit „wetterfest“?
MfG,
Yang Fang
Ja für diesen Einsatzzweck kannst Du es auch nehmen. Ich würde im übrigen gleich 100 oder 110W Modul anschließen, mein kleines reicht für viele Kameras nicht vollständig aus. 110 Watt Module sind inzwischen auch sehr günstig, bekommst Du schon um die 60 Euro, ich habe schon öfters das 110W hier bei Amazon* im Garten benutzt.
Solarmodul ist wetterfest. Für Akku und Laderegler musst Du wetterfestes Gehäuse bauen oder kaufen
Hallo
Ich habe auch Interesse an dem Thema. Ich frage mich aber ernsthaft Warum nicht gleich eine Kammera mit Solar kaufen?????
Die gibt es schon für unter 50€ . Oder kann man die Solar Technik der kleinen Kammeras irgendwie kaufen? Das ist doch bei den Handelsüblichen Solar Kammeras alles viel kleiner. Ich müßte bald 100 € für die Technik ausgeben und die haben die Solar Technik mit Kammeras für ca.50€
Im Angebot
Danke Udo
Das kann ich Dir sagen. Zum Zeitpunkt wo ich dies gemacht habe gab es kaum Solar-Kameras. Inzwischen hat sich das geändert, da empfehle ich mal folgende Seite Kameras für Solarbetrieb. Trotzdem muss man sagen das es ein Unterschied ist ob Du eine Solarkamera kaufst oder ejne herkömmliche Kamera mit Solarmodul betreibst. Solarkameras zeichnen gewöhnlich nicht dauerhaft auf, sie haben einen Bewegungsmelder der sie einschaltet, Dadurch haben sie den Nachteil das Personen relativ nahe (ca. 5 bis 10m) an der Kamera vorbeigehen müssen. Sind Personen weiter weg, dann zeichnen das viele Solarkameras nicht auf. Herkömmliche Kameras erkennen die Bewegung auch durch Bildanalyse, sie können auch Bewegungen erkennen die etwas weiter weg sind und zeichnen daher viel öfters und meistens auch länger auf. Zudem ist der IR-Strahler auch oft heller. Dafür brauchen herkömmliche Kameras auch viel mehr Strom. Man muss also wo die Kamera platziert wird und was man aufnehmen möchte. In vielen fällen sind Solar-Kameras die natürlich die günstigere Lösung wenn diese ausreichen, ich nutze selber inzwischen einige als Ergänzung.