Sinn oder Unsinn von Solaranlagen

Man könnte auch statt eines Heizstabes einfach mehrere verwenden und diese je nach geliefertem Strom parallel und / oder in Reihe schalten. Dann würde die Anlage zwar auch nicht immer im Optimum laufen, aber die Steuerung wäre simpel und praktisch verlustfrei.

 

Jepp. Aber wie gesagt, so ein MPP-tracker ist keine Herausforderung. Das programmiere selbst ich in einen µC, und ich habe schon jahrelang nichts mehr in der Richtung gemacht. Mag sein, dass mein µC dann keinen Designpreis gewinnt, aber das spielt hier auch keine Rolle. Wenn ich einen Heizstab mit x kW, bestehend aus sagen wir mal 3 Einzelstäben zu je 2kW, hin und her schalten muss, kosten mich allein die FET´s schon mehr als die gesamte Schaltung.

Gruß
Ralf

 

habe ich nicht bereits erwähnt dass ich kleine Kinder habe?

nicht schlimm... solange sich das ganze im Mittel verteilt ist es mir egal.. ich will ja nicht autark werden sondern nur die PV Anlage möglichst wirtschaftlich nutzen...

Fernwärme.. und die Preise sind schon seit Jahren auf diesem Niveau und steigern sich nur minimal, da sie auch weder an die Strompreise noch an fossile Energieträger geknüpft sind...

Derzeit mein Energieversorgungsunternehmen... wie das dann in 20 Jahren aussieht wenn die garantierte Einspeisevergütung ausläuft wird sich zeigen... vermutlich weiterhin das Energieversorgungsunternehmen, nur dann eben nicht mehr zum garanteirten hohen Preis... vermutlich werden aber Speicheranlagen bis dann wirtschaftlich rentabel sein so dass sich das Thema dann erledigt hat...

 

Ralf und Ich habe glaube ich schon öfters erwähnt dass ich genau das getan habe

auf der seite http://www.photovoltaik-web.de/ findet man unter anderem ein Excel Tool um den Eigenverbauch abschätzen zu können.
Hier sind die Daten einer realen Anlage hinterlegt, welche von der Ausrichtung etc zu meiner passt. Zu jedem Monat gibt es hier eine gemittelte Kurve welche den typischen Tagesverlauf darstellt.

Bei einem Jahresertrag von 4kWh liegt mein "berechneter" Eigenverbrauch bei ~50%, bei 5kWh bei ~40%...

Ich erwarte nicht genau diese Zahlen in der Realität zu erreichen, aber es gibt schon deutlich ein Anhaltspunkt in welche Richtung es geht.

 

Also - dass aktuell die meisten ST-Anlagen subotimal laufen ist sicherlich richtig - und ein Grund warum ich denke dass eine Open-Source lösung für soche Anlagen zur Steuerung keine Dumme Idee wäre. Dann wäre auch die Komplexität derkombinierten Anlagen (ST, PV, Öler, Kaminofen mit Wassertasche, Speicher) beherrschbar, die der durchschnittliche Sanilöter in ihrem zeitlichen und sonstigen verhalten sicherlich nicht mal ansatzweise durchschaut, obwohl er sie jedes Jahr dutzendweise für viel Geld in die Landschaft stellt.
Man wird froh sein können wenn der Handwerker die Anlagendaten unfallffrei mit schönen Assistenten in so eine Anlagensteuerung bekommt - alles andere muss die Software dann alleine schaffen, da wird niemand sein der ihr helfen kann.
Entsprechend Anspruchsvoll wird die Aufgabe werden. und nicht erleichtert durch den Schnittstellensalat in dem Bereich.
eine Brauchwasser WP zur Heizungsunterstützung zu nehmen würde ich mal nicht von vorne herein ausschliessen. Auch wenn sie dafür nicht gebaut ist - im Frühjahr könnte man damit schon noch einiges Unterstützen. Allerdings müsste ich mir da mal einiges an Gedanken amchen wie da eigentlich ein optimales Anlagenschema für solche Konstallationen aussehen könnte.

Eigentlich ist das Thema bei den Heizungenhier sehr ähnlich gelagert wie im gesamten bereich Smart Grid. (Eben in Summe Smart Home). Der Benutzer wes maximal was er wann haben möchte, der Handwerker weis auch nur bestenfalls (in der Masse), was er verbaut hat, hat ja auch gar keine Zeit sich tagelang in die optimale steuerung für den jeweilgen Anlagenfall zu vertiefen. Ergo muss den gesamten Rest jeweils die Software erledigen. Wofür sie die entsprechenden Sensoren und Schaltmöglichkeiten braucht. Bei smart Grid ist das dank Elektronik eher einfacher, bei der Heizungssteuerung sind diverese Komponenten reichlich teuer.
Aber ein sicherelich extrem lohnendes Thema - ich denke aus den bestehenden Anlagen liessen sich da viele kWh mehr an Nutzenergie rausholen als heute erreicht wird.

 

Also ich hab da mal meine Werte reingeworfen - er prognostiziert einen Eigenverbrauch von 40% bei einer Anlage die pro Jahr mit ca. 8000 kWh angesetzt ist.

Nach dem was ich seit Inbetriebnahme der Anlage gemessen habe komme ich da nicht hin - ich habe aktuell ca. 28% und die Ertragreichen und Verbrauchsarmen Monate kommen noch.

Zu meinem Nutzungsprofil: ich bin "Heimarbeiter" - d.h. es läuft immer ein PC mit 3 Bildschirmen, es wird mittags gekocht, ich habe kleine Kinder die auch öfter am frühen Nachmittag da sind und "verbrauchen". Die Heizung ist eine WP - ich habe ein Lüftungsanlage. D.h. auch Grundrauschen...

Das Tool scheint mir nicht tauglich wirklich etwas zu prognostizieren... oder ich habe es falsch benutzt

Allerdings glaube ich trotzdem das die 40% nicht so unwahrscheinlich sind bei der Anlagengröße die du nennst ...

 

Bei mir spukt das Tool 26% Eigenverbauch aus bei einer 8kWh Anlage...

Ja der Prozentuale Anteil des Eigenverbrauchs hängt stark von der Anlagengröße ab!

 

Die gemittelten Schätzungen sind zwar ganz lustig, aber weitab von der Realität. Ich hatte ja den Punkt "el. Leistung" schon mehrfach angesprochen. Auch den Leistungsverlauf über einen typ. Tag. Es genügt also nicht, wenn ich beispielsweise einen Tagesertrag mit einem Tagesbedarf in Relation setze, da lande ich automatisch bei schöngerechneten Ergebnissen.

Das deckt sich auch mit meinen Erfahrungen und Beobachtungen. Ein typischer Haushalt, beide berufstätig, Kinder in der Schule, hat schon Probleme deutlich über 10% zu kommen. Ist ein Teil der Bewohner tagsüber zuhause, dann geht´s auch schon in Richtung 20%. Jedes Prozent darüber muss man sich schwer erkämpfen. Dazu muss, wie ich bereits schon einmal geschrieben habe, alles passen. El. Verbraucher, Laufverhalten, Nutzerzverhalten usw. In einem EFH und typ. Haushalt sind solche Bedingungen eher selten anzutreffen. Da läuft mal ein Rechner mit ein paar Watt, vielleicht auch noch eine KWL, aber dann wird´s schon eng mit Geräten die dauerhaft in Betrieb sind. Ist ja auch logisch, denn ein typ. Haushalt hat selten einen Jahresbedarf der deutlich über 4.000kWh liegt. Wenn dort wirklich entsprechende Dauerverbraucher in Betrieb wären, wären die 4.000kWh ja gar nicht zu erreichen.

Gruß
Ralf

 

Das wird doch auch garnicht gemacht!

Ein Tag wird in 24h aufgeteilt und für jede Stunde gibt es einen Wert Stromverbrauch und PV Produktion. diese Beiden Werte werden miteinander verglichen! Die Mittelung ist also immer auf eine Stunde bezogen nicht auf einen ganzen Tag!
Die Daten der PV Anlage Stammen von einer realen Anlage und die Daten des Stromverbrauchs kann man selbst anpassen - 24 Werte Pro Tag, aufgeteilt in Wochentage und Samstag/Sonntag.

und mit der Aussage des Tools welches bei mir bei einer kleineren Anlage eben 40% ausspuckt

 

Ich empfehle noch einmal einen Blick in den typischen Tagesverlauf einer PV Anlage. Da wechselt die Leistung nicht im Stundentakt, sondern teilweise im Minutentakt. Genau das ist ja das Problem. Im Moment 4kW Leistung, in 5 Minuten sind es nicht einmal mehr 200W, in 10 Minuten vielleicht 2kW usw. usw. Natürlich gibt es Sommertage mit fast schon konstanter Sonneneinstrahlung, aber das ist eher selten. Das sind dann üblicherweise auch die Zeiten zu denen der Stromverbrauch in einem EFH sowieso am Boden liegt. Da zuckt vielleicht ab und zu der Kühlschrank für ein paar Minuten mit vielleicht 100W, aber das war´s dann schon.

Das ist auch der Grund dafür, warum man bereits mit kleinen Speichersystem "relativ" viel Erfolg erzielen kann. Wenn ich immer eine Reserve von wenigen kWh habe, dann kann ich diese Schwankungen locker ausgleichen.
Das rettet mich aber nicht über Tage hinweg an denen keine oder kaum Sonne scheint.

Gruß
Ralf

 

Mag sein, das kann ich mangels eigener Anlage nicht beurteilen. Auch die Auswirkungen auf den realen Eigenverbrauch sind vermutlich schwer abschätzbar.
Ich gehe ja auch nicht davon aus, dass die 40-50% Eigenverbrauch garantiert erzielt werden... Aber als erster Anhaltspunkt ist es die beste Annäherung die mir derzeit möglich ist ohne schon eine Anlage auf dem Dach zu haben! Derzeit ist die Vergütung ja noch hoch genug dass man im prinzip auch mit weniger Eigenverbrauch nichts "falsch" macht

Der Threadtitel war ja Sinn oder Unsinn von Solaranlagen.
Ich sehe den Sinn bei Solaranlagen eben in eher kleinen Anlagen (+- 5kWp) die zukünftig mit einem kleinen Speichersystem dafür sorgen, dass >50% des Produzierten Stroms selbst verbraucht werden können.
Dies ist dann auch unabhängiger von Subventionierten Einspeisevergütungen und belastet nicht so stark die Allgemeinheit!

 

Eine 5kWp Anlage passt natürlich besser zu einem EFH bzw. einem typischen Haushalt als eine 10kWp Anlage. Größere Anlagen können in einem EFH erst dann sinnvoll eingesetzt werden, wenn die erzeugte Energie auch für die Heizung und WW-Erzeugung eingesetzt wird.

Wie hoch ist der Stromverbrauch einer typ. Familie in einem EFH? Meist doch irgendwas um 4.000kWh p.a. Sollen es 500kWh mehr oder weniger sein, das spielt für diese Betrachtung jetzt keine Rolle.
Wie hoch ist der Energiebedarf zum Heizen? Da reden wir schnell mal von 10.000kWh thermisch p.a., bei entsprechendem Nutzerverhalten (Kleinkinder, ständig jemand zuhause etc.) können es auch mal 12.000kWh und mehr werden. Das hängt halt auch davon ab, welchen Dämmstandard das EFH hat.
Wie hoch ist der Energiebedarf für WW? Bei einer typ. Familie sind das wohl irgendwas um 2.000kWh p.a.

Der Energiebedarf einer typ. Familie in einem EFH setzt sich also aus den 3 oben genannten Blöcken zusammen. Jeder Block hat unterschiedliche Bedarfszeiten, sowohl im Tagesverlauf als auch im Monat- und Jahresverlauf. Die Herausforderung besteht nun darin, die Energieerzeugung so zu steuern, dass man diese unterschiedlichen Bedarfszeiten bedienen kann.

Am einfachsten ist hier noch die WW-Erzeugung, denn den WW-Speicher kann ich zu fast jeder beliebigen Tageszeit laden. Stillstandsverluste sind beherrschbar und nicht wirklich ein Problem. Schwieriger wird es da schon beim Stromverbrauch für Haushaltsgeräte etc. und das Thema "Heizen" setzt hier noch einen drauf, denn man hat einen hohen Bedarf, und das zu Zeiten zu denen Solar nichts liefert. Zu den Sonnenzeiten ist der Heizwärmebedarf eher gering oder gar nicht vorhanden.

Den Strombedarf für Haushaltsgeräte kann man noch mit moderaten Puffern abdecken, hier können einem nur die leistungsstarken Verbraucher einen Strich durch die Rechnung machen. Trotzdem sind solche Pufferlösungen aufgrund der hohen Preise im Moment noch nicht rentabel, obwohl sie für jede PV Anlage mehr als nur sinnvoll wären.
Beim Heizen versagen solche Solarkonzepte durch die Bank weg. Das gibt noch eine Herausforderung für die Zukunft, denn man muss nicht nur den Heizenergiebedarf drastisch senken, sondern auch Pufferlösungen finden, die es ermöglichen, Energie über längere Zeiträume zu speichern. Die Senkung des Heizenergiebedarfs ist eine Grundvoraussetzung dafür, dass man über solche Konzepte überhaupt nachdenken kann, denn ansonsten reden wir über Speicherlösungen die gigantisch werden müssten.

Aus diesem Grund halte ich auch nicht viel davon, die Nachtspeicher weiter zu betreiben um sie in Zukunft als Speicher zu nutzen (wie vom Bundestag gerade abgesegnet). El. Energie, auch wenn sie angeblich ökologisch gewonnen wurde, ist viel zu kostbar als dass man sie direkt verheizen sollte. Sie sollte stattdessen genutzt werden um weitere Umweltenergie so aufzubereiten, dass man sie zum Heizen verwenden kann. Hier spielen dann in meinen Augen Wärmepumpen als Multiplikator eine wichtige Rolle. Selbst die schlechteste LWP ist hier besser als ein Heizstab, der wirklich nur für den Notfall zum Einsatz kommen sollte.

Gruß
Ralf

 

Ich denke da wird man im Einzelfall hischauen müssen - und in viele Fällen wird die Anlage immernoch Dachfüllend ausallen. Den das zusätzliche kWp mehr kostet nicht mehr so viel zusätzlich, weil viele Einmalkosten wie Gerüst, Netzanschluss, Steigleitung, Baustelleneinrichtung etc. nur einmal anfallen. Für das zusätzliche kW stehen dann nur noch das Delta bei WR Preis (der wird mit der Grösse je W billiger), das Untergestell und die Module auf der Rechnung. Und die Kosten alleine können mit den kWh-Preis anch EEG nach wie vor leicht bezahlt werden.

Noch besser sit es natürlich, wenn man die PV-Anlage mit diversen sanierungen eintakten kann. Wer sein Dach dämmt, hat Gerüst und dachdecker "sowiso" da, und kann die Befestigungen gleich bei der Eindeckung setzen lassen - und schon ist die Anlage ein Stück billiger. Wer das Treppenhaus (oder vielleicht auch die Asusenfassade) renovieren / sanieren lässt, kann gleich die Steigleitung mit unterbringen. Wer an der Elektroverteilung was macht kann den Zählerplatz mit vorrüsten lassen - usw. Dadurch wird dann die reine PV-Anlage bei den heutigen Preisen substantiell billiger.

 

Bezüglich Saisonspeicherung - da sehe ich "nur " 3 Ansätze

- Mischung mit WKA, die einen gegeläufigen Saisongang haben. PV lässt sich aber schneller und weiter ausbauen als WKA.
- Grosspeicher - da spielt aber in D aktuell nur der Lageenergiespeicher in der richtigen Liga, und bei dem weis man nicht ob er sich bauen lässt, auch wenn ich aktuell keine direkten Hinderungsgründe sehe. Das wäre mal ein Projekt für den grossen politischen Mut. Das ist für ein privatwirtschaftliches Industrieprojekt zu gross.
- HGÜ-Netze in Nord-Süd-Richtung: Nordafrika hat wegen wegfallender Klimatisierung bei starker PV-Ausstattung einen Winterüberschuss, Mitteleuropa wegen der fehlenden Heizung einen sommerüberschuss. Das passt bei 2500km Leitungslänge genau zusammen. Tages bis Wochenspeicher bekommt man hin.

 

WKA im kleinen Stil hatte ich mal überlegt. Der Wirkungsgrad lässt aber zu wünschen übrig, was aber weniger an der Technik liegt, als vielmehr an den Standort- und Aufbaubedingungen im EFH Bereich. Zudem ist der Saisongang wie Du es nennst nur bedingt gegenläufig. Das trifft zwar für Herbst, bedingt auch für Frühjahr zu, aber im Winter haben wir kaum mehr Wind als im Sommer. Trotzdem kann sich in Kombination mit PV eine interessante Konstellation ergeben. Leider gelingt es aber nicht durch die Kombination auf Speicher zu verzichten.

Gruß
Ralf

 

Nun, wenn man als Fokus ein Einfamlinienhaus nimmt dann ist das Richtig. Mein Fokus war Witteleuropa, und damit WKA der 5MW-Klasse in 700km umkreis Die liefern auch im Januar ordentlich Strom.
Mit kleinen WKA am Gebäude ist's mit Vibrationen (Schall) im Gebäude, Schattenwurf, Gebäudehöhen und Abstandsregeln nicht ganz trivial.

 

3 x 2MW Anlagen ( 100m Nabenhöhe, 92m Rotordurchmesser, Standort über 500m ü. NN), hier um die Ecke. Im Januar 2013 ca. 317.000kWh je Anlage, Februar 236.000kWh und März 268.000kWh.
Im Sept. 2012 um die 200.000kWh, Okt. und Nov. 2012 jeweils um die 350.000kWh, nur im Dezember gab´s aufgrund des stürmischen Wetter um die 500.000kWh.

Auch hier gibt es teils erhebliche Abweichungen zum Monatssoll nach IWR Index.

Ich bin eher für kleine, handliche, dezentrale Lösungen.

Gruß
Ralf

 

Naja was ist zentral, was ist dezentral? wirklich zentral wäre der 5 TW rotor igendwo in Kasachstan Alles darunter ist dann mehr oder weniger Dezentral.
Und ganz ehrlich - dezentral ist kein Wert in sich. Wenn man 100-150m Nabenhöhe braucht damit richtig Strom rumkommt, dann muss die Anlage eben eine gewisse grösse haben. Aus dem gleichen Grund kocht man Stahl nicht am Küchenherd. Und wer kontrolle haben will - man kann sich an WKA auch mit Geld und damit Einfluss beteiligen.

 

Jepp. Die 3 von mir genannten Anlagen sind auch unter Bürgerbeteiligung entstanden, aber darum ging es mir gar nicht.

Meine Überlegung war eine ganz andere. Wäre es nicht sinnvoller auf Effizienz zu verzichten, wenn die Anlagen dezentral (also quasi auf jedem Haus) installiert würden? Mag ja sein, dass die Kosten je Haushalt etwas höher sind, aber der Aufwand wird einfacher. Zudem kann ein Ausfall nicht ganze Ortschaften oder Städte lahmlegen. Ansonsten landen wir wieder bei Verteilnetzen, die ja irgendjemandem gehören, der sich das natürlich bezahlen lässt, usw. usw.
Das Problem ist halt, wieviel kWh muss ich über eine Windkraftanlage erzeugen um die schwachen PV Zeiten auszugleichen? Da landet man schnell bei WKA die man nicht mehr so einfach auf ein "Hausdach" bauen kann. Wenn ich eine kleine Anlage mit sagen wir mal 1,5m Rotordurchmesser aufbaue, dann ernte ich über´s Jahr gesehen vielleicht 200-300kWh, viel mehr ist da nicht drin. Solche Kleinstanlagen wären auch vom Geräuschpegel noch erträglich.
Muss ich aber mal 1.000-2.000kWh p.a. erzeugen, dann reden wir bereits von ganz anderen Kalibern. Dann bewegen wir uns schnell in der 5kW Klasse, Masthöhen von deutlich über 10m und Rotordurchmessern von vielleicht 5m und mehr. Das passt nicht mehr in den Kleingarten hinter´m Reihenhaus.

Gruß
Ralf

 

Nun, das Problem ist, dass man für die EE _mehr_ und nicht weniger Verteilnetz braucht. Das liegt einfach in der Natur der EE. Irgendwo scheint immer die Sonne, irgendwo weht immer Wind - und dorthin braucht man eben eine Leitung, weil die immer ein vielfaches billiger ist als ein entsprechender Speicher.

Die Frage ist dann eher - wem sollte das Verteilnetz gehören? Es ist klar ein natürliches Monopol, und das ist ggf in Staatshand - mit privatwirtschaftlich ausgeschriebenem Unterhalt und Bewirtschftung, um hier die Effizienzreserven zu heben - vielleicht besser aufgehoben.

Es ergaben bisher alle Studien, Optimierungen und meine eigenen Überlegungen, dass einen Ausgleich wesentlich über einen Tag hinaus (hier die 10kWh im Einfamilienhaus) besser von der HGÜ-Leitung und überregional gemacht wird. Ein HGÜ-Netz, das Nachts den PV-Strom aus Tokyo und im Winter aus Kapstadt holt ist einfach billiger, als wenn sich unterwegs entlang dem Netz jeder seinen Batterie Saisonspeicher selbst hinstellt. Im kleineren Europäischen Rahmen gilt das noch um so mehr.

Bisher konnte ich Speichern im EFh nicht viel abgewinnen, seit dem mir bewust ist dass die Teile bei weiterem Ausbau gut zur Netzstabilität beitragen könnten (so man sie passend baut, was man heute nicht tut, weil niemeand dafür bezahlt) sehe ich die Teile positiver. Eigentlich sollte die Steuerung der Speicher nicht vom EFh-Besitzer kommen sondern von der Netzleitzentrale, dann wäre der Volkswirtschaftliche Nutzen höher (aber nicht der inividuelle).

Bezüglich WKA - zu dem Eregbnis bin ich auch gekommen. Alles was eine energetisch sinnvolle Grösse hat, geht nurnoch auf dem Ausliegerhof. PV kann dagegen noch unbegrenzt weiterwachsen, insbesondere wenn man den sekundärnutzen hebt.
Ein Vertikal gestelltes, beidseitig bestücktes Modul taugt bestens als Gartenzaun, und liefert so viel Strom wie ein optimal nach Süden ausgerichtetes "normales " Modul. Egal wie herum orientiert man es in die Landschaft stellt - wenn es nicht verschatttet ist. Einseitig bestückt, taugt es mit passendem Glas als Wandverkleidung oder Balkongeländer. Im Januar waren wir schon so weit, dass der qm Preis von Solarmodulen unter dem lag, was man sinnvoll als Plattenmaterial als Balkongeländer montieren kann.
Schliesse ich solche Anwendungen mit ein, so kann ich auf meinem nicht irgendwie besonderen grundstück ohne was zusätzlich zu versiegeln oder zu verschatten so um 25.000kWh Strom je Jahr produzieren - MEhr als Ausreichend wenn man den Strom zu dem transportiert bekommt, der ihn gerade braucht.