Aufbau eines eigenens Solarpanels - Viele Fragen

[Ethan_C]

Hey Leuts,
ich wohn in einer Wohnung im 4. Stock mit großem Balkon. Dort wollte ich mir für einen kleinen Server eine Solarstation hinbauen, denn der Server rechnet sich für mich nur, wenn er nicht an die Tarife meines Energieversorgers gekoppelt ist.
Ein Kollege wollt sich mal was für sein Gartenhäuschen bauen, allerdings hats für ihn nicht hingehauen, daher habe die Photovoltaik-Platte schon.

Doch ich weiß nicht was ich noch brauche. Muss der Strom gewandelt oder geregelt werden? Welche Kabel braucht man?

Das Server-Gebilde würd ich mir gern zur Anlage auf den Balkon packen, sprich Gehäuse selbst Handwerken, PC Lüfter rein und (Regen und Schnee geschützt) auf den Balkon. Nur habe ich Angst, dass da irgendwie was kokeln könnte und es zum Brand kommt. Gibt ja immer wieder so Fälle wo Photovoltaik-Anlagen der Auslöser für Brände sind. Daher: Wie kann ich die Anlage gegen Brand schützen?


Nochmal zusammengefasst:
Ich würde gern eine kleine 100W Photovoltaikanlage auf meinen Balkon basteln, Augang 12V.

Bisherige Bauteile:
- 100W Solarpanel von Luxpro
- Eine Autobatterie 12V
- Das Setup vom Server bishin zur Batterie.
- Genug Sonneneinfall (Sonnenseite usw.)


Die Fragen:
Welche Bauteile bräuchte ich für einen flüssigen Stromfluss?
Reicht eine einfache 12V Autobatterie?
Wie kann ich den Stromkreis absichern?
Wie kann ich das ganze möglichst Brandsicher hinbekommen?

Sicher sind teils ein paar dumme Fragen dabei, aber ich bin (ausserhalb vom Maiwagen bauen :lol ein absoluter Anfänger in solchen Dingen.
Grüße
Ethan_C

 

[werner_1]

Ich würde gern eine kleine 100W Photovoltaikanlage auf meinen Balkon basteln, Augang 12V.

Weißt du denn, was dein Server für eine Leistungsaufnahme hat? Ich vermute mit 100W kommst du nicht weit. Die 100W hat dein Panel sicherlich nur bei klarem Himmel und 90° senkrechter Einstrahlung. In der übrigen Zeit erheblich weniger. Und der Akku mit Wechselrichter usw. macht aus den 100W geschätzte 80W. Wenn dein Server z.B. 160W benötigt, muss die Sonne schon 2h scheinen für 1h Betrieb. Von bedecktem Himmel ganz zu schweigen.

Wie kann ich den Stromkreis absichern?
Wie kann ich das ganze möglichst Brandsicher hinbekommen?

Die Fa. E-T-A baut spezielle Solar-Sicherungen mit Lichtbogenüberwachung. Allerdings kannst du für den Preis wahrscheinlich schon mehr als 1 Jahr Strom kaufen.

 

[Ethan_C]

Der Server ist relativ klein. Der zieht 55Watt und die Anlage produziert 100W. Hatte da wie du mit ca. 80W nach Umwandlung gerechnet. Hab das also schon etwas mitgedacht. Das Ding muss 24h laufen, aber ich dachte 55Watt (die 0,35Watt des Lüfters außenvor) bei einer 100/80Watt Produktion sollte das schaffen können. :?

Schade dass es so teuer ist, dieses Panel brandsicher zu machen. Wo sitzt denn der größte Punkt der "brandgefährlich" ist? Gibts keine einfachen Sicherungen die sowas leisten können oder sowas? Kenn mich da leider nicht aus.

 

[T.Paul]

Also wenn du in Deutschland lebst kannst du sicher sein, dass das 100W-Panel viel zu klein ist. 100Wp produzieren im Hochsommer ca. 400Wh und im Winter bis 70Wh am Tag. Dein Server benötigt bei 55W * 24h = 1320Wh - das passt nicht einmal im Ansatz. Du würdest im Winter etwa 1,86 kWp benötigen für einen autarken Betrieb. Deine Batterie müsste eine Kapazität von etwa 3kWh aufweisen um schlechtes Wetter zu überbrücken - das wären bei 12V 250Ah, eine große LKW-Batterie.

 

[werner_1]

Selbst wenn du mal mit 6h Sonnenschein rechnest (senkrecht/Panel nachführen), hättest du über den Tag (24h) verteilt 20W. Da fehlt dir aber noch ein bisschen bis 55W.!

 

[Ethan_C]

Dann kann ich das mit meinen Komponenten wohl abhaken.

Welches Setup bräuchte ich denn, um diesen 55W Server + Zusatz (sagen wir 60W) dauerhaft über den Tag zu bringen?
Sprich: Welche Batterie + Panelleistung?

Regen/Schneefall mit eingeschlossen.

Danke euch für die Hilfe.

 

[T.Paul]

Du würdest im Winter etwa 1,86 kWp benötigen für einen autarken Betrieb. Deine Batterie müsste eine Kapazität von etwa 3kWh aufweisen um schlechtes Wetter zu überbrücken - das wären bei 12V 250Ah, eine große LKW-Batterie.

 

[leerbua]

...
Dort wollte ich mir für einen kleinen Server eine Solarstation hinbauen, denn der Server rechnet sich für mich nur, wenn er nicht an die Tarife meines Energieversorgers gekoppelt ist.
...

60 W * 24 h * 365 d ergibt ca. 527 kWh jährlich.

bei einem angenommenen Tarif von 33 ct/kWh ergibt das ca. 175 € jährlich.

Somit ist das Thema Server wohl für dich gestorben. :cry:

Dein Hauptproblem ist sicherlich die Verfügbarkeit und somit eben die entsprechend notwendige Auslegung der Anlagenkapazität sowie die Pufferung der Energie.

 

[T.Paul]

Wenn es etwas langfristiges sein soll, lohnt es sich schon, auch wenn OpzS in der Anschaffung erst einmal 1.000€ kosten, plus 2.000€ für die Module plus Klimbraborium kostet das, wenn man es selber errichtet, ca. 3.500 bis 4.000€ - auf 20 Jahre wären das bis 200€ im Jahr und im Sommer hats den Vier- bis Sechsfachen Ertrag, da kann dann auch mal etwas anderes mit angeschlossen werden. Oder man baut eine Sommer-Anlage und steckt es im Winter ans Netz bzw. schaltet bei einer auf Sommer ausgelegten Anlage automatisch um, wenn die Ertragsleistung nicht mehr ausreicht, das spart dann enorme Investitionskosten.

Beispiel: Eine Anlage mit 600Wp und einer billigen Blei-Säure-Starter-Batterie kostet rund 1.000€ und wird je nach Standort von Februar bis Oktober reichen - die restliche Zeit gehts dann ans Netz ... Allerdings kann man die Batterie dann nach ca. 6/7 Jahren wegwerfen (~250€) und es muss ne neue ran ...

Das sind jetzt grobe Veranschlagungen für Deutschland, das müsste man dann Standortbezogen mal durchrechnen ...

Wirtschaftlich ist Einspeisung immer effektiver als Insel-Lösung. Aber wenn ich schon etwas von Balkon lese ... Hats überhaupt ne Genehmigung und ausreichend Platz? So eine 1,8kWp-Anlage hat etwa 12m² PV-Fläche - das ist schon ein recht großer Sonnenschirm ...

 

[Ethan_C]

bei einem angenommenen Tarif von 33 ct/kWh ergibt das ca. 175 € jährlich.

Eben. Das ist für mich als Studi zu teuer auf 2-3 Jahre gerechnet.

Kann doch nicht sein, dass man eine 55W Maschine nur ab 4.000€ Selbstbaukosten betreiben kann, kann ich mir nicht vorstellen. Gibts da wirklich garkeine Alternativen?

Und Genehmigung? Darüber hab ich gar nicht nachgedacht. Hab hier nen Balkon über freiem Himmel, Sonnenseite mit 10 m², hatte gedacht das reicht mal locker, zudem noch die Außenwände des Balkons / Hauses zum befestigen dienen könnten.

 

[Octavian1977]

Was meinst Du denn warum sich die großen Energieversorger so gegen die Energiewende wehren?
Die scheuen Investitionen, warum Geld ausgeben wenn das 40 jahre alte Kohlekraftwerk noch funktioniert?

Vor allem fehlt hier die Betrachtung daß eine Inselversorgung über Solar nicht sonderlich von Erfolg gekrönt sein wird. Diese Systeme sind dazu gedacht um mit anderen Systemen (wie z.B. Wind, Stroms zu Gas Kraftwerken, Wasserkraft etc)zusammen zu wirken und sich gegenseitig zu ergänzen.

 

[T.Paul]

Wenn du es nicht glauben magst, kauf Dir nen 10A-Laderegler (ein sehr guter wäre der Steca PR 1010 - etwa 60-70€) für dein 100W-Panel, schliess es mitsamt der Batterie daran an und schau wieviel Ertrag du hast - müssten derzeit so um die 90-110 Wh/Tag sein ... Dann kannst deinen Server 2 Stunden betreiben und danach noch ein bissel die Batterie tiefentladen bis sie kaputt ist und dann wars das.

 

[Skolem33]

Ich frage mal andersrum: was muss dein Server können? Datenbereitstellen oder Simulationen durchrechnen?
Für Filme reicht ne alte Fritzbox mit ner USB-HDD. Wären dann so 10W, die könnte man dann noch mit nem Fahrrad-Dynamo kompensieren, wenns mal 1/2Winter ohne Sonne ist. Für die Regenzeit kannst ja noch den Turbine ins Fallrohr einbauen ( ;

 

[Ethan_C]

Ich glaube euch durchaus, ihr seid hier die Fachleute. Ich kann es mir nur nicht vorstellen.

Als Laie denke ich mir: die Kosten um einen Kreditkarten großen Server zu betreiben sind mit 175€ zu teuer und die Wattanzahl vergleichsweise klein, da müsste es doch eine Alternative geben, bei der ich mir keine 4000Euro Anlage aufs Dach packen muss.

Das Verhältnis erschließt sich mir da nicht so ganz, daher diese "verwirrtheit". :? Es ist schon klar so wie ihrs erklärt, aber für mich klingt das dennoch abstrus. Irgendwie muss man doch sichere 55W auftreiben können ohne gleich einen Kleinwagen auszugeben.

Der Server würde Finite Elemente Simulationen durchrechnen, 24h am Tag für meinen Nebenjob.

 

[T.Paul]

Es ist halt so, dass sich Sommer von Winter um etwa 1:4 bis 1:6 unterscheiden bei der Sonneneinstrahlung hierzulande - wirtschaftlich ist ein Winter-PV-Inselbetrieb nie. Wer eine Inselanlage baut um ein Haus oder Dorf zu versorgen baut i.d.R. Hybrid - z.B. mit PV und Windenergie und hat zudem den Vorteil, dass die Anlage mit steigender Größe günstiger wird pro Energiemenge.

Ein 3-4 Personenhaushalt mit vielleicht 5.000kWh kann rechnerisch mit einer 5,5kWp-Anlage das Jahr über genügend Energie produzieren um sich zu versorgen. Aber: Den Überschuss vom Sommer bis zum Winter zu speichern ist aufwendig und teuer. Günstiger ist daher eine Anlage, die im Sommer ins Netz einspeist und im Winter vom Netz mitversorgt wird - eine Überschusseinspeisung. Da ist man so bei 8.000 bis 12.000€ dabei - theoretisch Autark, aber trotzdem vom Netz abhängig. Im Mai werden nur 55% des Ertrags genutzt, der Rest geht ins Netz - dafür deckt die Anlage im Dezember nur 25% des Bedarfs, der Rest muss aus dem Netz kommen. Und genau so verhält es sich bei deiner Inselanlage, nur ohne Netz - das musst du durch etwas anderes ausgleichen (z.B. Windkraft) oder die Anlage eben überdimensionieren und im Sommer Ertrag anderweitig verbraten (oder ungenutzt lassen -> macht den eigenen Strom teurer), damit es im Winter reicht ...

An den Umweltbedingungen können wir nichts rütteln, das ist bei regenerativer Energie eben so, darum ist die Umrüstung auch so teuer und daher auch der Strompreis. So ein Kohlekraftwerk ist eben billiger und arbeitet kontinuierlich (so lange man Kohle zum verheizen hat) ...

 

[ELEKTROMEISTER]

Was meinst Du denn warum sich die großen Energieversorger so gegen die Energiewende wehren?
Die scheuen Investitionen, warum Geld ausgeben wenn das 40 jahre alte Kohlekraftwerk noch funktioniert?

Vor allem fehlt hier die Betrachtung daß eine Inselversorgung über Solar nicht sonderlich von Erfolg gekrönt sein wird. Diese Systeme sind dazu gedacht um mit anderen Systemen (wie z.B. Wind, Stroms zu Gas Kraftwerken, Wasserkraft etc)zusammen zu wirken und sich gegenseitig zu ergänzen.

Das mit den Energieversorgern stimmt soweit.
Die sehen auch die Erfindung von Blockheizkraftwerken
mit gemischten Gefühlen, eines Tages wird sich die
Technik davon gehe ich aus soweit eintwickeln das
jeder so ein Ding hat,dann können die ihre ganzen Zähler abbauen und ein anderes Unternehmen gründen..

Nur das Inselanlagen völlig wirkungslos sind kann
man so nicht stehen lassen es kommt immer auf den
Verwendungszweck an, da sollte man mal über den großen Teich schauen zu den Amis dort gibt es genug
Survival-Freaks die davon ausgehen das sie über kurz oder lang autark leben müssen die haben sich in Eigenregie schon recht große Anlagen aufgebaut so das sie heute schon mit Solar und Windkraft und einen Haufen Autobatterien einiges anstellen können.
Ebendso in Australien, die schließen dort sogar Waschmaschinen an allerdings muss man erwähnen das diese in den USA oft mit einer Warmwasserzuführung
arbeiten.
Ist aber letztendlich egal, besser wenig Licht über
eine Batterie als gar kein Licht.
Bei Stromausfall zB. ist es auch nicht schlecht wenn
die Klingel,Türöffner etc. über eine entsprechende Batterie versorgt wird als über das 230V Netz mit
Netzteil/Transformator, da geht nämlich gar nix mehr.

Ihr Elektromeister

 

[werner_1]

Das mag ja alles richtig sein, aber der TE wollte hier ein Perpetuum-Mobile erfinden.

 

[ELEKTROMEISTER]

Das mag ja alles richtig sein, aber der TE wollte hier ein Perpetuum-Mobile erfinden.

Na ja er wollte eine Leistung von 100W das istnicht gerade ein Perpetum-Mobile

Ihr Elektromeister

 

[werner_1]

Ich denke, alles Wesentliche wurde hier von T.Paul erläutert.