PV-Solaranlage, mal anders

[Harald S. (harri)]

Hallo liebe Forumsmitglieder,

ich habe da mal einen Plan zur Beurteilung.
Achtung viele Infos in langem Text!

Mein Gedanke ist etwas an den Kosten für Strom und Heizung zu sparen. 
Das macht zwar in meinem Singlehaushalt nicht viel aus, aber ich 
betrachte es mal als Herausforderung.

Ist-Stand:
Heizung ist Öl-Brennwert, Pufferspeicher 500l ist vorhanden, aber noch 
keine Kollektoren auf dem Dach.
Laut Aussage Heizungsmann könnte ich mit solarer Warmwassererzeugung ca. 
150-180 Öl pro Sommer sparen. Der Stromverbrauch der Umwälzpumpe zum 
Kollektor geht von dieser Ersparnis auch noch ab. Gestern stand in der 
Zeitung, das die Förderung für Solarwärme (also wohl mit 
Heizungsunterstützung, statt nur Warmwasser, muss ich nochmal gucken) 
von 90,- € pro m² Kollektorfläche auch min. 1500,- € pro Anlage erhöht 
wurde. Daher will ich diese Option trotzdem nochmal überdenken.

Eine Alternative für die Dachfläche (30m² Richtung Süden nutzbar, 
relativ steil) wäre eine PV-Anlage. Ich weiß, hätte ich letztes Jahr 
machen sollen :-(
Kostet aktuell 12000,- € für 4kW peak und hätte sich nach 14 Jahren 
amortisiert. Gesamtertrag nach 20 Jahren Laufzeit wären 19000,-
Das gilt aber nur, falls zwischendurch nichts kaputt geht, der 
Strompreis wirklich jedes Jahr um 3% steigt, ich alle Erträge mit 2% 
Zinsen anlegen kann und ich wirklich 860kWh pro Jahr durch 
Eigenverbrauch sparen kann. Diese Annahmen zur Ertragsrechnung finde ich 
recht optimistisch, ich hab gerade mal 1500kWh Stromverbrauch im Jahr, 
davon brauche ich im Sommer auch Abends mal was, im Winter kommt von der 
Anlage sowieso nicht viel und sichere Geldanlagen bringen derzeit auch 
keine 2% mehr.
Bei einem Strompreisanstieg von 1% jahrlich und auch 1% Zinsertrag komme 
ich auf 18 Jahre Amortisation und 15700,- Gesamtertrag. Immer noch bei 
der Annahme, dass ich 860kWh Eigenverbrauch habe! Man könnte durch 
Steuererstattung wohl noch etwas mehr raus holen, aber braucht evtl. 
noch eine andere Versicherung, weil die private Hausrat+Haftpflicht 
meist keine PV-Anlage abdeckt.
Irgendwie scheint sich das nicht zu lohnen, oder sehe ich das falsch?


Jetzt mal eine technische Alternative zur Diskussion (und endlich der 
Grund weshalb ich das in diesem Forum poste):
- einige Verbraucher benötigen viel Leistung (>700W) auf einmal, laufen 
aber selten oder nur kurz (Fön, Herd, Waschmaschine, Staubsauger)
- andere Verbraucher benötigen wenig Leistung (<300W), laufen aber recht 
lange (Kühlschrank/Truhe, PC/Fernseher, Licht, Heizung)

Könnte man die kleineren Verbraucher jetzt über eine PV-Anlage mit 
Akku+kleinem 500W Wechselrichter (und ganz ohne Netzeinspeisung) 
versorgen und bei leeren Akku einfach vom Wechselrichter auf Netzstrom 
umschalten? Die dicken Verbraucher gehen über extra Stromkreise und 
werden gar nicht berücksichtigt.
Das wäre sozusagen eine Insel-Solaranlage mit Umschaltung auf 
Netzbetrieb wenn der Akku leer ist.
Wenn ich die dauernden Kleinverbraucher zusammen rechne komme ich auf 
ca. 500-600kWh im Sommer, darunter sind auch Zeiten am Abend - im 
Gegensatz zur PV-Anlage mit Netzeinspeisung kann der Akku ja den Strom 
puffern.

Angedacht wäre ein Blei-Akku mit 24V und ab 150Ah (LKW-Batterie) ein 24V 
Wechselrichter mit "modifiziertem Sinus" (was immer das ein mag, ist 
vielleicht nicht so toll für manche Verbraucher) und ein eifnaches 
Relais am Ausgang des Wechselrichters zur Umschaltung auf normales Netz 
wenn der Akku leer ist. Zum laden ein oder zwei Panels wie in meinem 
PV-Angebot (240W peak, Nennspannung 29V, 8A) mit entsprechendem 
Laderegler.

Wäre sowas möglich oder hab ich da diverse Denkfehler drin?
Das hätte eben den Vorteil dass die Investition geringer ist und die 
Amortisation sich hoffentlich nicht über mehr als 15 Jahre erstreckt. 
Auch der Verbrauch einer weiteren Umwälzpumpe für Solarwärme wäre damit 
abgedeckt.
Dass der Blei-Akku irgendwann mal getauscht werden muss, ist mir klar. 
Fragt sich nur wie lange er die sommertäglichen Ladezyklen durchhält. 
Meine Autobatterien habe bisher immer 7-10 Jahre durchgehalten.
Braucht man unbedingt einen extra Solarakku? Warum sind die Dinger so 
unverschämt teuer?

Ach ja, ich bin gelernter Elektroniker, arbeite jetzt aber im Server/PC 
Bereich. Trotzdem weiß ich noch wozu die grün-gelbe Leitung da ist und 
dass LEDs einen Vorwiderstand haben wollen ;-)
Am Sicherungskasten lass ich trotzdem nur einen richtigen Elektriker 
bauen, die Kabel im Haus könnte ich selbst verlegen und auch anklemmen.

mfg
Harri

[dat d. (dridders)]

Die geplante Insel ist in den Kosten lediglich noch teurer als eine 
Einspeiseanlage. So wie du dir die vorstellst wird das eh nix. 
500-600kWh... in welcher Zeit? Welche Spitzenlast, welche Dauerlast?
Der geplante 150Ah LKW-Akku liefert dir im C10-Betrieb bei 50% 
Entladetiefe so etwa 50Ah. Bei 24V also 1,2kWh. Um das wieder aufzuladen 
muss deine PV ueber min. 5h Volldampf bringen, den sie aber nur an 
wenigen Tagen im Fruehjahr und Herbst ueberhaupt bringen wird. Nur muss 
sie ja zeitgleich auch noch deine Verbraucher versorgen. Dein Akku wird 
also wohl niemals geladen werden, ausser du haengst ein Ladegeraet dran 
das ihn aus dem Netz laedt. Im Schnitt liegst du im Sommer vielleicht 
bei 5kWh/kWp bei guter Suedausrichtung, im Winter kannst du eher ueber 
1kWh/kWp froh sein. Willst du das die Anlage im Winter effektiver 
arbeitet, dann hat sie fuer den Sommer den falschen Anstellwinkel und 
nimmt dort an Leistung ab.
Warum man Solarakkus verwendet? Weil die Zyklenfest sind und dir bei 50% 
Entladetiefe auch mit Glueck mal 1000 Zyklen bieten. Dein LKW-Akku wird 
wohl keine 300 Zyklen durchhalten, da er auf sowas absolut nicht 
ausgelegt ist, der ist auf kurze Spitzenstroeme ausgelegt.
Bei saemtlichen Preisberechnungen zum Speicher dann auch noch bedenken 
das du bei gespeicherter Energie in Bleiakkus mit Glueck um die 70% der 
"Primaerenergie" nutzen kannst. Der billiger Pseudo-Sinus-WR wird da 
vermutlich nochmal ein gutes Stueck Wirkungsgrad wegfressen.
Speichern ist wohl momentan hip und modern, sinnvoll ist es jedoch 
normal nur dann wenn es kein Netz gibt. Ansonsten kommen die Loesungen 
bei ehrlicher Rechnung eigentlich immer teurer. Kann in einigen Jahren 
anders aussehen, aber dann kann man auch in eine Netzanlage einen 
Speicher integrieren.

[Sebastian H. (electrician)]

12000€ ist viel zu teuer
lass dir mal ein realistisches Angebot machen

[Harald S. (harri)]

dat dridders schrieb:
> 500-600kWh... in welcher Zeit? Welche Spitzenlast, welche Dauerlast?

Das wäre nach meiner Schätzung der Jahresverbrauch meiner lange 
laufenden Kleinverbraucher, wobei ich da nur den Anteil im Sommer (dort 
aber auch Abends) gerechnet habe. Also Kühlschrank, PC, Fenseher, 
Umwälzpumpe Solar usw. Die Umwälzpumpe vom Heizkreis ist nicht dabei, 
die läuft ja nur im Winter. Dafür etwas mehr Sommerbetrieb für 
Kühlschrank/Truhe.
Seltene Spitzenlast = 400-500W (PC und TV gleichzeitig an), Grundlast
vermutlich um die 50W für Kühlung und Umwälzpumpe. Übliche Last am
Abend wäre um die 200-300W (entweder PC oder TV an)

> Der geplante 150Ah LKW-Akku liefert dir im C10-Betrieb bei 50%
> Entladetiefe so etwa 50Ah. Bei 24V also 1,2kWh. Um das wieder aufzuladen
> muss deine PV ueber min. 5h Volldampf bringen, den sie aber nur an
> wenigen Tagen im Fruehjahr und Herbst ueberhaupt bringen wird.

Das sind doch mal Werte die mir gefehlt haben :-)
C10 Betrieb wären 300W Ausgangsleistung, wobei der Wechselrichter über 
80% Wirkungsgrad haben müsste. Klappt also nicht mit meiner seltenen 
Spitzenlast, diese 1,2kWh würden aber eine der folgenden Laufzeiten 
erlauben:
4h am PC zocken
8h Internet surfen oder TV gucken
12h Kühlung betreiben
Also ist der Akku viel zu klein für einen ganzen Tag Kleinverbraucher.
An den Zahlen hier im Thread sehe ich jetzt auch einen weiteren 
Rechenfehler meinerseits: 500kWh nur im Sommer wären ca. 3kWh pro Tag.
Ich hab meine Kleinverbaucher wohl komplett falsch eingeschätzt.

5h Volldampf wären doch im Sommer dann 25kWh (ausgehend von 5kW Peak wie
unten angenommen, ich hätte wesentlich weniger geplant). Brauche ich
5kWh, um danach 1,2kWh aus dem Akku entnehmen zu können?
Ist das wirklich so extrem ineffizient? Ich hätte eher mit 2kWh 
gerechnet.

> Warum man Solarakkus verwendet? Weil die Zyklenfest sind und dir bei 50%
> Entladetiefe auch mit Glueck mal 1000 Zyklen bieten. Dein LKW-Akku wird
> wohl keine 300 Zyklen durchhalten, da er auf sowas absolut nicht
> ausgelegt ist, der ist auf kurze Spitzenstroeme ausgelegt.

Mit Glück 1000 Zyklen wäre ein neuer Solarakku alle 3-5 Jahre :-(

Vielen Dank jedenfalls für die Aufklärung!

Harri

[dat d. (dridders)]

Um 1,2kWh nutzbar zu haben brauchst du etwa 1,7-2kWh, dank etwa 70% 
Wirkungsgrad der Speicherung. Je billiger die Komponenten, und 
dementsprechend je schlechter die Wirkungsgrade, desto schlimmer. WR und 
Laderegler an sich sollten normal über 90% bringen, außer eben so ein 
billiger Pseudo-Sinus-Wandler.
Soll der Kühlschrank mit Inselstrom laufen brauchste auch gleich einen 
kräftigeren WR. Der Kühlschrank wird zwar nur einen 80-120W Motor haben, 
zum Anlaufen aber ein vielfaches davon brauchen. Gibt mehrere bei denen 
ein 1kW-WR in die Abschaltung gegangen ist wenn sie den Kühlschrank 
starten wollten, außer sie hatten 50m Verlängerungskabel dazwischen um 
den Startstrom zu senken. Ähnlich fies sind Schaltnetzteile die erstmal 
ihre Kondensatoren aufladen wollen. Sowas wie den PC sollte man bei 
einer reinen Kleininsel am besten eh direkt aus dem Akku betreiben via 
CarPC-Netzteil.