Mich würde mal Interessieren wieviel strom man mit
100 m2 Solarzellen erzeugen kann.Unter normalen Deutschen
Lichtverhältnissen das ganze noch gekoppelt mit Batterien die
den Strom zwischen speichern…Was kann man damit erreichen ?.
Reicht das fuer ein ganzes Haus oder nur fuer Kaffee kochen ?
Mfg Thomas B.
Hallo Thomas,
die Leistung der Sonne ist max. ca. 1kW/m².
Wirkungsgrad der Solarzellen ca. 10%= 100 W/m²
100w/m²x 100m²= 10 kW.
Reicht für ca. 100 Kaffemaschinen.
Gruß
Rolf
Hallo Thomas!
Mich würde mal Interessieren wieviel strom man mit
100 m2 Solarzellen erzeugen kann.
Rechne für monokristalline Zellen mit einem Wirkungsgrad von 18% und etwa 700W/m² an Strahlungsleistung (genauer: Leistungsdichte) im nutzbaren Spektralbereich, dann kommst Du auf 126 W elektrische Leistung pro m². Man braucht einen Stromwandler, denn mit dem Gleichstrom, den Solarzellen liefern, kann man i. d. R. nicht viel anfangen. Der Stromwandler hat natürlich einen Wirkungsgrad
Hi,
im Wesentlichen stimme ich dir zu, allerdings bezweifel ich daß er
ein Jahr lang Sonne nur dazu nutzen will um die Akkus vollzupumpen
und dann ein Jahr die Sonne überhaupt nicht nutzen will und nur den
Strom aus den Akkus nutzen möchte.
also die von dir berechnete Akkuleistung ist total überdimensioniert.
sinnvoll bei Inseltauglichkeit wäre es den Energiebedarf möglichst
danach zu richten wenn die Energie zur Verfügung steht.
Und nur die immer zur Verfügung stehen müssende Strommenge zu
speichern.
also zb. Wäsche und Geschirr waschen am Tag (Warmwasser dafür aus
Kollektoren), Brennholzsägen nicht in langen Regenperioden etc.
dann bleibt nur mehr wenig übrig wie Energiesparlampen, Computer,
Fernseher und Stereoanlage die man Nachts betreiben möchte,
dafür reicht ein 20-50 KW Speicher um auch in 14 tägigen
Schlechtwetterperioden (die ja auch etwas Energie liefern)täglich
Wäschezuwaschen (vorausgesetzt das Warmwasser wird nicht
elektrischerwärmt) etc.
Im Winter würde ich das Warmwasser mit der Heizung (wie auch immer)
aufheizen.
Die 100m2 sind für einen normalen Haushalt vielfach
überdimensioniert.
Ol
Hallo!
also die von dir berechnete Akkuleistung ist total
überdimensioniert.sinnvoll bei Inseltauglichkeit wäre es den Energiebedarf
möglichst
danach zu richten wenn die Energie zur Verfügung steht.
Ich würde nicht viel Geld ausgeben, um mir eine Technik ins Haus zu holen, die den Tagesablauf diktiert, etwa vorgibt, wann ich meine Wäsche zu waschen, meinen Kaffee zu kochen habe und wann ich die Verbraucher an meinem Arbeitsplatz nutzen kann. Solche Einschränkungen, die in den Auswirkungen einer Stromsperre gleich kommen, kennt man aus Erzählungen aus Kriegszeiten. Ähnliche Verhältnisse gibt es bis heute in zahlreichen Entwicklungs- und Schwellenländern. Wenn wir uns im Brett Umwelt- und Naturschutz Gedanken über Alternativen und Ergänzungen zu vorhandenen Techniken machen, kann es nicht Ziel sein, den Stand überwunden geglaubter Notzeiten auszugraben. Es sei denn, man möchte der Akzeptanz für solche Techniken den Boden entziehen. Ferner kann es nicht Ziel sein, zutiefst vernünftige Einrichtungen wie das Verbundnetz zu ignorieren und sich damit ohne Not heftige Probleme technischer und wirtschaftlicher Art einzuhandeln.
Wenn man die erwähnten Einschränkungen nicht akzeptiert und eine Stromversorgung mit in Mitteleuropa für selbstverständlich erachteter Verfügbarkeit bei einer Insellösung anstrebt, geht der Rechenfehler bei der Bemessung der Akkukapazität in den an allen Stellen vorgenommenen Rundungen und Vernachlässigungen unter. Ich rechnete mit 1.500 Sonnenstunden. Das sind 17% von 8.760 Stunden eines Jahres. Mit anderen Worten: Die Akkus müssen 83% des Jahres überbrücken. Daß 100 m² Solarzellen für den Normalhaushalt arg viel sind, steht auf einem anderen Blatt und war die Vorgabe des Fragestellers. Davon wird aber die grundsätzliche Aussage nicht berührt, daß die Speicherung elektrischer Energie nur für Insellösungen akzeptabel ist, wo der Zugang zum Verbundnetz unmöglich ist. Ist der Zugang zum Verbundnetz möglich und man nutzt ihn dennoch aus z. B. ideologischen Gründen nicht, wird man solches Tun mit der Einbuße an Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit der Versorgung und hohen Kosten jenseits wirtschaftlicher Vernunft bezahlen.
Im übrigen ist die Aussage unzutreffend, wonach an trüben Wintertagen noch mit einer irgendwie in die Überlegung einzubeziehenden Leistung von Solarzellen zu rechnen sei. Bei voller Sonnenstrahlung kann man mit den erwähnten 100 W/m² rechnen. Bei zugezogenem Himmel oder während trüber Winterwochen fällt die Leistung dramatisch auf untere einstellige Werte. Damit kann man vielleicht noch in irgend einer Weise herum spielen, aber mit Energieversorgung hat das nichts mehr zu tun. Damit wird sich nicht einmal der Eigenverbrauch des Stromrichters decken lassen und dann ist einfach zappenduster. Im übrigen sind die angenommenen 1.500 Sonnenstunden nicht so zu verstehen, daß es am Standort tatsächlich 1.500 Stunden mit strahlendem Sonnenschein und optimaler Stellung der Solarzellen gibt und man jetzt noch nennenswerte Zeiten mit etwas geringerer Leistung addieren darf. Die 1.500 Stunden sind bereits das Ergebnis einer Integration, die multipliziert mit der Nennleistung der Solarzellen die zur Verfügung stehende elektrische Arbeit ergeben.
Insellösungen sollte man aufgrund des technischen Aufwands vermeiden, wo immer es geht. Über Jahrzehnte gab es eine Insellösung in Deutschland, nämlich das Netz der WEMAG zu DDR-Zeiten in West-Berlin. West-Berlin war nicht ans Europäische Verbundnetz angeschlossen. Ein erheblicher Teil des Strombedarfs der Stadt wurde über die weltweit größte Akkuanlage gepuffert. Dafür wurde geradezu irrwitziger Aufwand getrieben.
Gruß
Wolfgang
Hallo Wolfgang,
eigentlich wollte ich gerade noch einen Nachtrag über den Platzbedarf
der Akkkus schreiben, den du ja auch völlig unrealistisch berechnet
hast. Wer baut den schon eine Halle mit 750m2 und 0,5 Meter Höhe
Daß es wirtschaftlich nicht sinnvoll ist so eine Menge Akkus
anzuschaffen ist klar, darum hab ich ja auch beschrieben was dagegen
sinnvoller wäre.
Akkus im 20-50Kw Bereich macht es dagegen schon Sinn, man benötigt
dafür auch nur ca. 1m2
Daß sich an den verbrauchsgewohnheiten was in Richtung sinnhaften
Einsatz was tun muß ist wohl auch klar, das hat nichts mit
Nachkriegszeit etc. zu tun sondern mit Umweltschutz, Nachhaltigkeit,
und sich etwas danach zu richten, wann einem die Natur es einem im
Überfluß zur verfügung stellt, bezeichnet der moderne Mensch nicht
mit Armut sondern als „mit der Natur“.
Warum um alles in der Welt soll es ein Rückschritt sein, wenn man an
heissen Sommertagen, das Wasser fürs Geschirrspülen und
Wäschewaschen, nicht mit Strom aus einem Kohle oder Atomkraftwerk
macht.
Fortschritt heisst doch auch ein bischen auf intelligente Lösungen
zurückzugreifen, anstatt umwelt und menschschädigende Verfahren
unsere Resourcen verschwenden zu lassen.
ES ist doch kein Komfortverzicht, die Waschmaschine nicht um 7 Uhr in
der Früh zu starten sondern per Zeitschalter versetzt.
Das bedeutet man füllt die Maschine geht aus dem Haus zur Arbeit und
um 11 Uhr startet die Waschmaschine um 13 Uhr der Geschirrspüler
etc…
Natürlich gibt es wirtschaftlich sinnvollere und umweltverträglichere
Lösungen, als Inselanlagen, das bestreitet doch auch niemand, war
aber nicht gefragt.
aber die heute so sinnlos betriebene Energieverschwendung
einzusparen, bedeutet nicht den geringsten Komfortverzicht.
OL
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Antworten auf die gestellten Fragen!
Hallo,
Mich würde mal Interessieren wieviel strom man mit
100 m2 Solarzellen erzeugen kann.
grob gerrechnet per m2 1000 Sonnenstunden mal 150 Watt im Jahr
mal ca. 25 Jahre oder mehr
ergibt 375 MW in Deutschland
Unter normalen Deutschen
Lichtverhältnissen das ganze noch gekoppelt mit Batterien die
den Strom zwischen speichern…Was kann man damit erreichen
?.
Speichern und Umwandeln verringert den Wirkungsgrad deutlich
Reicht das fuer ein ganzes Haus oder nur fuer Kaffee kochen ?
15 MW im Jahr sollte für 8-10 Haushalte reichen
oder für 1,7 Kaffemaschinen wenn Sie dauernd mit 1 KW Heizen
also dauernd Tag und Nacht Kaffee brühen.
Oder 750.000 Tassen Kaffee oder 1,5 Mio Espresso im Jahr
bedenke aber daß du nicht immer gerade Lust auf Kaffee hast wenn die
Sonne scheint.
das bezieht sich natürlich auch auf alle anderen Verbraucher
OL
Mfg Thomas B.
Hallo!
eigentlich wollte ich gerade noch einen Nachtrag über den
Platzbedarf
der Akkkus schreiben, den du ja auch völlig unrealistisch
berechnet
hast. Wer baut den schon eine Halle mit 750m2 und 0,5 Meter
Höhe
Ich ermittelte den Platzbedarf für die Akkus, nicht die Größe des dafür erforderlichen Gebäudes. Letzteres ist natürlich nicht durch Multiplikation der Grundfläche eines Akkus mit der Anzahl der Akkus zu machen. Solche Ermittlung bringt etwas mehr Aufwand mit sich. Natürlich werden die Akkus in geeigneten Halterungen auch übereinander angeordnet. In größeren Anlagen werden keine vergossenen Bleiakkus für Kfz verwendet, sondern Typen mit auswechselbaren Platten. So entstehen Reihen mit mehrstöckig angeordneten Akkus. Das Ganze wird so angeordnet, daß man jede Reihe und jeden Akku mit einem Fahrzeug erreicht. Solche Anlage ist nicht nur wartungsintensiv, sie ist auch technisch anspruchsvoll. Jeder Akku muß automatisch überwacht und abgesichert werden. Andernfalls würde ein Kurzschluß in einer einzigen Zelle zum ernsten Problem werden, denn dabei können viele Kiloampere fließen und ernsthaften Schaden bis zum Abfackeln der ganzen Anlage anrichten.
Akkus im 20-50Kw Bereich macht es dagegen schon Sinn, man
benötigt
dafür auch nur ca. 1m2
Bei der Speicherung geht es nicht um Leistung, sondern um el. Arbeit, mithin um kWh, nicht kW. Ein kW bringt man aus einem kleinen Kondensatörchen auf die Füße. Das machen z. B. Leute, die sich mit Impulslasern beschäftigen, mit einem Lächeln. Wenn man dabei aber die Leistung mit der Impulsdauer multipliziert, kommt man mitnichten auf kWh. Die Einheit wird Warttsekunde (Ws) oder Bruchteile davon sein. Eine einzige kWh chemisch zu speichern, erfordert dagegen einen fetten Akku mit einigen zig kg Masse und die Speicherung von 50 kWh in Bleiakkus ergibt schon eine recht stolze Anlage, weit jenseits dessen, was ich einen Bastler/Heimwerker anzufassen empfehle.
Daß sich an den verbrauchsgewohnheiten was in Richtung
sinnhaften Einsatz was tun muß ist wohl auch klar, das hat nichts mit
Nachkriegszeit etc. zu tun sondern mit Umweltschutz,
Nachhaltigkeit, und sich etwas danach zu richten, wann einem die
Natur es einem im Überfluß zur verfügung stellt, bezeichnet der
moderne Mensch nicht mit Armut sondern als „mit der Natur“.
Das ist sicher richtig, sollte aber nicht den Blick dafür verstellen, daß wir die Natur nicht betrügen können. Wir haben auch nichts davon, wenn wir uns selbst betrügen. Photovoltaik zur Versorgung von Haushaltsgeräten kann man in unseren Breiten während eines halben Jahres nutzen und da auch nur während bestimmter Zeiten. Während aller übrigen Zeiten bringt die Photovoltaik nichts oder fast nichts. Solche Grenzen muß man zur Kenntnis nehmen, statt sie wegzuwischen, indem man empfiehlt, zu passender Zeit den Staubsauger zu benutzen oder zu kochen. Im übrigen ist es in Deutschland seit vielen Jahrzehnten Stand der Technik, größere Verbraucher zu bestimmten Zeiten mit verminderter Leistung zu betreiben oder abzuschalten. Man ist nicht gut beraten, z. B. eine Fräsmaschine oder eine Seilbahn mal eben mittendrin abzuschalten, aber etwa bei den gewaltigen Öfen einer Großbäckerei oder den Herden einer Hotelküche ist Technik üblich, die die Leistung zu Spitzenlastzeiten reduziert.
Ich halte es für einen durch Ideologie und wenig Sachkunde geprägten Irrweg, das Heil in z. B. ausschließlich Photovoltaik suchen zu wollen. Solange wir eine öffentliche Stromversorgung haben, lebt sie vom Energiemix. Wir brauchen Kraftwerke für die Grundlast und andere, um Leistungsspitzen abzudecken. Dafür werden ganz unterschiedliche Kraftwerkstypen eingesetzt, hochgefahren oder vom Netz genommen, je nach momentanem Erfordernis. In dieses Energiemanagement ist auch z. B. die Windkraft eingebunden. Photovoltaik spielt derzeit noch keine nennenswerte Rolle, aber bei weiterem Ausbau liefert sie einen Beitrag, der als Parameter ins Energiemanagement einfließt.
Jeder einzelne private Verbraucher kann durchaus etwas tun. Aber wann bitteschön soll er denn seine Waschmaschine einschalten? Bei strahlendem Sonnenschein, weil dann die Photovoltaik-Anlagen Energie liefern? Oder besser bei Sauwetter und wenn es wie aus Kübeln regnet, weil dann die Talsperren gefüllt werden, deren Turbinen dann alles geben? Oder eher bei steifer Brise, weil dann die Windräder zeigen, was sie können? Oder lieber nur bei Nacht, weil das die lastschwächste Zeit ist? Du merkst vielleicht selbst, daß daraus kein Schuh werden kann.
Private Verbraucher können viel tun, um ihren Energieeinsatz sparsamer zu gestalten. Ordentliche thermische Gebäudeisolation steht nach meiner Einschätzung ganz weit oben auf der Prioritätenliste, denn etwa 1/3 unseres gesamten Primärenergieeinsatzes geht in die Raumheizung und der weitaus größte Teil unseres Gebäudebestands befindet sich diesbezüglich auf einem nicht zeitgemäßen Stand. Treibstoffverbrauch bei Autos ist ein weiteres großes Gebiet, auf dem sich schon durch vernünftige Fahrweise viel erreichen läßt. Auch Beleuchtung ist ein noch längst nicht ausgereiztes Thema. Das merkt man beim Blick in die Elektroabteilung eines beliebigen Baumarkts. Glühlampen, die in der Hauptsache Wärme erzeugen und Licht nur als untergeordneten Effekt bringen, nehmen meterlange Regale ein, während Energiesparlampen nur in wenigen Exemplaren vorhanden sind, weil die Nachfrage so gering ist. Darüber hinaus kann man uralte Kühlgeräte ausmustern und Geräte mit besserer Energieeffizienz anschaffen.
Die vorgenannten Maßnahmen bringen ganz sicher spürbare Spareffekte. Dagegen bringt die kleine Photovoltaikanlage auf dem Dach des Einfamilienhauses außer hohen Kosten so gut wie nichts und große, sinnvoll betreibbare Photovoltaikanlagen sind für den privaten Betreiber zu teuer. Abgesehen davon haben nur wenige Privatleute genügend geeignete Flächen zur Verfügung. Wenn man dann auch noch Insellösungen mit Akkupufferung propagiert, kann ich das Ergebnis nur noch als Hirnriss bezeichnen, nur Ideologie, aber von praktiziertem Umweltschutz nicht die Spur.
Fortschritt heisst doch auch ein bischen auf intelligente
Lösungen zurückzugreifen…
Ja! Aber nicht jede Lösung, in der das Wort Photovoltaik vorkommt, ist schon allein deshalb intelligent. Bei ohne Not betriebenen Photovoltaik-Insellösungen schließe ich sogar aus, daß Intelligenz bei der Entscheidung eine Rolle spielte. Als Insellösung mit nur einem einzigen Energieträger und dem Anspruch, ein stabiles Netz zur Verfügung zu haben, kommt unter bestimmten Voraussetzungen Wasserkraft in Betracht. Andere Kraftwerkstypen einschließlich Photovoltaikanlagen liefern nur im Verbund mit anderen Energieträgern ein brauchbares Ergebnis.
aber die heute so sinnlos betriebene Energieverschwendung
einzusparen, bedeutet nicht den geringsten Komfortverzicht.
Über diesen Punkt besteht keine Meinungsverschiedenheit.
Gruß
Wolfgang
Anmerkung
Hallo,
Du solltest beachten, dass Watt nicht das gleiche wie Wh sind. Sonst sparst Du am Ende noch ein Atomkraftwerk ein mit Deinen 100m² Solarzellen.
Gruß
loderunner
…mehr als Kaffekochen
Hallo erst einmal…
Mich würde mal Interessieren wieviel strom man mit
100 m2 Solarzellen erzeugen kann.Unter normalen Deutschen
Lichtverhältnissen
Nun, das ist der leichtere Teil der Frage…
Pro kWpeak installierte PV-Leistung benötigt man in etwa 10 qm PV-Module; das heißt, dass Du bei 100qm Fläche in etwa auf 10 kWpeak kommen dürftest.
Pro kWpeak werden in etwa zwischen 800 kWh und 1.200 kWh pro Jahr erzeugt; also bei 10 kWpeak sind das zwischen 8.000 und 12.000 kWh pro Jahr.
Das hängt von einigen Faktoren ab, zB:
Die Kosten liegen derzeit bei um die 5.000 Euro pro installiertem kW peak (bei Dir also um die 50.000,-- Euro)
Die Einspeisevergütung laut dem Gesetz zum Vorrang für Erneuerbare Energien beträgt für das Jahr 2006 51,8 cent pro kWh; rechne lieber mit dem Betrag für das Jahr 2007: 49,21 cent pro kWh (wegen langer Lieferzeiten wirst Du wahrscheinlich in diesem Jahr keine Module mehr bekommen…)
Falls Du also den Strom in das Stromnetz einspeist, erhältst Du ab 2007 zwischen 3.900 und 5.900 Euro pro Jahr (gerechnet „brutto“, ohne Berücksichtigung von Modulalterung u.ä. Sicherheitsabschlägen…)— davon musst Du dann alle laufenden Ausgaben bewältigen (zB Finanzierungskosten)
das ganze noch gekoppelt mit Batterien die
den Strom zwischen speichern…
Was Du wahrscheinlich meinst ist eine sogennnate Insellösung – ob das technisch sinnvoll ist, bezweifle ich…das wird definitiv eine Kostenfrage sein…
Was kann man damit erreichen?.
Reicht das fuer ein ganzes Haus oder nur fuer Kaffee kochen ?
Das reicht also für weit mehr als zum Kaffe-Kochen 
(Der „Durchschnittshaushalt“ benötigt zwischen 3.000 und 4.000 kWh pro Jahr…da liege ich privat locker drunter *gg*)
Mfg Thomas B.
Gruß von Fennchurch
Natürlich spare ich ein Akw ein
Hi, oder woher soll ansonsten die Energie kommen, die zur Beseitigung
der Umweltschäden der letzten Jahrzehnte den Rückbau der Minen, der
Akws, der Zwischen, und Endlager notwendig werden.
Das Problem lässt sich halt mit der selben Art und Weise der
Energieumwandlung nur multiplizieren aber nicht beseitigen.
Geht halt nur mit erneuerbarer Energie.
Natürlich entsprechen die 375MW Solar in 25 Jahren, dem was das
zukünftige Zwischenlager Ohu in ca. 2,5 Tagen an Abwärme an die
Umwelt abgibt. du kannst ja wieder für dich ein h dranhängen aber
ich denk es war schon klar das 100m2 nicht 25 Jahre lang ein viertel
Akw ersetzen.
Ol
vom brettchen zum klötzchen
Hallo Wolfgang,
wie sehr ich die Inselanlage in Netznähe für unsinnig erachte,
brauchst du mich nicht in die Position des Inselbetriebsbefürworters
zu drängen.
Ich habe lediglich, die Frage des Inselbetriebs in eine realistische
Größenordnung gebracht.
weiters habe ich angeregt Platz für Stromspeicher nicht in m2 zu
berechnen sondern in m3 dann ergibt sich plötzlich selbst für die von
Dir, meinesherachtens ohnehin zu große, Dimensionierung nur mehr eine
sehr kleine Halle, anstatt einer großen Halle wie du schreibst.
Ganz einfach kann man die Sinnhaftigkeit einer Akkuspeicherung dieser
von dir vorgeschlagenen Größenordnung auch mit echten und richtigen
Argumenten, meinesherachtens berechtigt in Frage stellen.
Daß das EVU keinen Einfluß auf die Verbrauchersteuerung bei
Inselanlagen hat, versteht sich ebenfalls von selbst.
Daß Sie dies mit am Netz angeschlossenen Verbrauchern macht ist nicht
die Frage und ebenso allgemein bekannt.
Daß kleine Inselanlagen aber abseits vom Netz, sehr wohl Sinn machen,
auch mit chemischer Speicherung wirst auch du nicht wegargumentieren
können, ebenso daß hierbei sorgsamer Umgang und zeitlich
entsprechende Einteilungen, die Anlage deutlich sparsamer und
wirtschaftlicher gestalten lassen.
Wozu dient eigentlich deine Ausführung, daß keine „Autobatterien“
verwendet werden? Nebenbei daß mir dies bekannt ist, hat es
eigentlich mit der Sache nichts zu tun oder?
Im großen Maßstab (nicht Insel sondern Netz) wird der Strom sehrwohl
gepeichert (die Speicher werden dort ganz nebenbei auch in Raum und
nicht in Fläche berechnet).
Sonst hätten Windräder und Solarkraftwerke ja keinen Sinn.
Im Grunde wird ständig am aus und weiterbau der Speicher gearbeitet
um die Spitzenwerte der Nordeutschen Windräder zu nutzen.
Bei mir in der Nähe wird gerade wieder ein großer gebaut.
OL