Brauche Hilfe für Umsetzung / Planung von Balkonsolaranlage

[BeLuckyLady]

Hallo

Nach dem ich durch Sparmassnahmen meinen 3 Personenhaushalt modernisiert habe (Sparlampen, Spargeräte, Standbyabschlatung durch Funksteckdosen etc...) habe ich den Verbrauch von 3.800 kw/h auf 2.800 kw/h gesenkt und prombt eine Rückzahlung von 325 Euro erhalten. Dieses Geld zuzüglich eines Bugets von 1.000 bis 2.000 zusätzlichen Euros möchte ich nun in die Herstellung meines eigenen Umweltfreundlichen Stroms stecken. Ich habe mich entschlossen auf meinem Balkon eine Solaranlage zu installieren.

Ich weis sehr wohl, dass ich damit meinen Haushaltsstrom nicht erwirtschaften kann und ferner weis ich nicht was möglich wäre. Aber ich will auf jeden Fall eigenen Strom erzeugen. Und ein Etrag von etwa 1kw/h bis 2kw/h für (220V) Geräte wäre für mich mehr als nur super.

Da mein Balkon absolut der Mittagssonne ausgesetzt ist habe ich praktisch 3 Wände die ich mit Solarpanellen voll machen könnte. Diese Solarplatten hätten dann eben keinen idealen einstrahwinkel. Dafür schauen sie eben aber auch in 3 Richtungen. Ein Teil wird dabei besonders morgens angestrahlt der andere Hauptteil Mittags und der Rest eben abends.

Dazu würde ich meinen Balkon mit soliden uns massiven Holzgerüst von innen umanteln an denen ich später meine Solarelemente abringen (befestigen würde). Spezielle Metallrahmen scheinen mir hier zu teuer.

Die Solarpanelle sollen dann (so wie die gesammte Anlage) nach und nach hinzugefügt werden. Dies bedeutet ich fang mit 3 Stück an und kaufe dann mit der Zeit weitere dazu und installiere diese nach.

Alle Solarmodule sollen über einen Solarladeregler Bleibatterien aufladen und diese vor Überspannung schützen. Zuerst dachte ich an eine Kapazität von etwa 1-2 kw/h bei 220v. Da es sich aber hier um Bleibatterien handelt (12v) weiss ich nicht wieviel Batterien ich benötige. Ich bin viel zu sehr Laie um es brechnen zu können. Wieviel entsprechend viele Akkus von den 180Ah (12v) ich dafür benötige. Wichtig wäre mir dass ich diese auch später mal erweitern könnte. Die Kapazität der Akkuanlage sollte vorerst soweit sein, dass ich dann mit einem Spannsungswandler (220v) eben ca. 2kwh herausbekomme. Also zum Beispiel 2 Stunden lang ein Gerät von 1.000 Watt verbrauch berteiben könnte eher der Akku erschöpft sein wird.

Auf der anderen Seite möchte ich eine einfach Steckdose in die Wohnung legen. Diese soll dann von einem Spannungswandler gespeist werden. Wichtig ist mir, dass ich auch starke Geräte wie Staubsauger etc. daran betreiben kann. Spannungswandler bis 2.000 Watt etwa. Wenn so etwas überhaupt möglich ist. Denn es geht mir nicht darum gleich am Anfang Wunder zu erhoffen. Aber wie bereits erwähnt soll die Anlage stets ausgebaut (erweitert) werden. Am anfang werde ich villeicht einige Lampen damit spiesen. Später wenn mehr Strom rein kommt vielelicht mehr usw.... Das Ziel wäre also auch kurzfristig Geräte wie Staubsauger etc. daran betreiben zu können.

Zum anderen möchte ich meinen Stromspeicher vor entladung schützen. D.h. wenn der Strom flöten ist und die Akkus fast leer sind würde ich gerne diese Leitung automatisch kappen. Noch besser wäre dann eben so eine Art Stromschwitch. Sodass man zwischen normalen Haushaltsstrom und Solarstrom umschalten kann.


So nun folgendes. Ich würde gerne meine Anlage etwas planen und bräuchte nun Hilfe und Rat. Denn ich bin höchstens bisschen Hobbyelektriker. Habe mich in die Materie eingelesen aber ich weis nicht wie Stark meine Kompenenten sein müssen / sollten. Strommathematik ist für mich leider Bahnhof.

Ich werde den Bau der Anlage dann natürlich auch dokumentieren, sodass auch andere davon was haben.


Die Kernfragen die ich habe sind nun folgende. Bitte beachtet ich möchte Solide bauen. Sicher aber nicht verschwenderisch.

1.) Wieviel muss mein Solarregler aushalten (welcher würde sich dazu eigenen) eventeull um nach und nach weitere Panelle anzuschliessen.
2.) Wie viel 12V Batterien (ah) brauche ich um später durch einen Spannungswechsler etwa 2kw/h Strom (220V) entnehmen zu können?
3.) Welcher Entladungsschutz eignet sich dazwischen? Man bedenke dass die Batterien ja nach und nach auch erweitert werden sollen.
4.) Beim Wandler sollte die Wattzahl stimmen richtig? Also brauche ich einen bis 2000 Watt oder?

Vielen Dank für eure Hilfe

 

[fuchsi]

von einem ähnlichem projekt (Wasserrad mit Generator) kann ich Dir sagen, das es Solar Laderegler gibt, die den ladezustand der batterie komplett überwachen.

Überd eisen Laderegler läuft auch die Last. Die wird automatisch weggeschaltet, wenn eine Tiefentladung droht.

http://www.conrad.at/ce/de/product/110636/

 

[kurtisane]

Also wenn Du mich fragst, spar Dir das Geld.

Wenn Du keine Förderung bekommst ist es in unseren Breitengraden u. bei nicht Idealer Neigung nach Süden eine ganz schlechte Amortisation bis Du vielleicht irgendwann mal auf einen "positiven" Ertrag kommst.
Der einzige den es erfreut ist der Finanzminister, egal ob es funkt. o. nicht!

Normal rechnet man für ein Wohn-Haus bei rd. 3.500 Kwh, mit rd. 13.000,-- Euro für eine Komplettanlage, nur damit Du einen Vergleich hast wie weit Du mit Deinem geplanten Budget kommen wirst.


Ich habe auch schon lange überlegt, nur bis jetzt ist noch nichts draus geworden.

Bevor das nicht wirklich billiger wird, rechnet es sich zumindest für mich, absolut noch nicht!

 

[BeLuckyLady]

Vielen Dank für die Beiträge.

Zuerst so ein Laderegler wäre natürlich super. Was mir aber nicht klar ist. Da klemmt man praktisch auch den Strom von der Batterie dran, oder wie funktioniert das im Detail?

Zum anderen. Mir ist klar, dass ich rund 6-8 Jahre brauchen werde bis ich auf meine Kosten kommme. Aber darum geht es mir nicht. Ich will ja auch nicht dringlichst 3.500 kw/h pro Jahr erzeugen um vom Netz unabhängig zu sein. Sondern eher 365kw/h im Jahr wäre schon gut (1/kwh je Tag im Schnitt) das würde doch schon mal ein guter Startschuss sein und ich würde meine Stromkosten um 10% senken. Die Lebenserwartung einer solcher Anlage liegt derzeit bei etwa 20 - 25 Jahre. Das ist mir klar. Allerdings will ich meine Ersparnisse praktisch dort wieder reinvestieren. Als Beispiel:

2.000 Euro investiere ich Pauschal
325 Euro fliessen aus Stromrückzahlung zurück (Invest) dabei habe ich meinen Abschlag so belassen wie früher.
Ich rechne nächstes Jahr mit weiteren 300-400 da ich meine Stromkosten um 10% senke. Als Pauschalbeispiel. Für das Geld bekomme ich bei Ebay ein weiteres 200 Watt Panel nun kann ich mein Verbrauch ein Jahr drauf um weitere 10% senken usw... usw.... Auf der anderen Seite versuche ich natürlich meinen Verbrauch zu Hause zu drosseln. LED Brinen statt Energiesparbirnen usw....

Natürlich gebe ich dir Recht, im Winter kann man Solarstrom bei uns vergessen. Der Ertrag nach Statistiken ist insbesondere in den Monaten Dez, Jan und Feb sehr gering. Hier überlege ich ein Windrad mit zu installieren, das im Winter zum Einsatz kommt, da ich da den Balkon ehe nicht nutze. http://www.ebay.de/itm/Windrad-Windgene ... 46002c40f1

in den Monaten April - Nov sieht aber selbst mit regen Deutschland der Ertrag einer solchen Anlage gut aus.

Sicherlich werde ich auf den Balkon vermutlich nie so viel Energie aufbauen können um mein Strom komplett selbst herzustellen. Aber wenn ich 20% oder gar mehr selbst erzeugen kann ist mir es die Sache wert. Zudem ist es ja auch der Umwelt zu Liebe. Wie sehr sich die Kw/h rechnet ist mir eher nicht so wichtig.

Ein 100 Watt Panel bei eiger größer von 1/2 M² kostet bei einem Auktionshaus ca. 120 Euro. Hochwertige Siliciumzellen. Bei normalen Tageslicht liefert die Zelle immerhin 5-10 Watt trozdem. 10 Solcher Pannelle würden also auch Minmal 50-100 Watt liefern. (minimal). Wir reden hier von minimalen Verhältnissen. Selbst im schlechtesten Fall würde ich also bei Tageslicht ohne Sonne mindestens 50-100 Watt erzeugen. Ausnahme Nachts oder so. Bei einer Fläche von etwa 5m² und schlechten Lichtverhältnissen wäre ich bei 10 Panellen also schon bei mindestens 1/2 kwh am Tag im Winter je Tag und im Sommer bei höchstens 5kwh am Tag.

Diese Panelle würden mich (exklusive Montagematerial und Verkabelung etc) alleine so um die 1.200 Euro kosten. Das finde ich alles andere als schlecht. Aber es wäre auch okay wenn ich im Winter eben mehr zustrom brauche als im Sommer. Damit kann ich auch leben.

Da meine Solarzellen auf den Balkon an die Wände kommen (90 Grad) sind sie auch von Umwelteinflüssen wesentlich besser geschützt wie welche die auf dem Dach montiert werden. Zudem kann ich bei einem Wechsel meiner Wohnung meine Sachen ja wieder abbauen und neu montieren / verbauen. So schlecht ist also die Sache sicherlich nicht.


Wenn wir davon ausgehen, dass Solarplatten für 1.200 Euro eine mindestleistung von 50 Watt haben je Stunde an durschnittlich 7,5 Stunden am Tag erzeugen wir selbst im Winter mindestens 375 Watt am Tag damit. Im Sommer hingegen wäre bis zu 5kwh am Tag schon drin. Je nach dem ob man die Energie eben auch speichern kann. Ob sich das rechnet. Nun wenn man heut zu Tage sein Geld auf ein Sparbuch legt bekommt man wenn es hoch kommt 2% Zinsen. Das wären bei 2.300 Euro eventuell etwas über 40 Euro im Jahr. Wenn ich von einem Etrag von 0,5kw/h rechne (minmal Etrag) bekomme ich aus der Anlage mindestens 182,5 KW/h im Jahr und spare damit auch mindestens 45 Euro ein. Da aber auch bei uns Sommermonate herrschen wird der Reale Betrag irgend wo bei 200 Euro liegen, vorausgesetzt ich kann die ganze Energie spiechern und auch wieder nutzen. Ich glaube also schon dass es sich lohnt.

 

[Octavian1977]

Zunächst erst mal ist eine Holzunterkonstruktion gar keine Gute Idee, eine Fehlerhaft installierte Anlage ist brandgefährlich.

Die Sonne bringt etwa 1MWh im Jahr pro 1m² Energie auf eine optimal ausgerichtete Fläche.
Eine Solarzelle nutzt davon nur etwa 14% wären also nur noch 140kWh/m² durch eine schlechte Ausrichtung bleibt davon nicht mehr viel übrig.
Dann kommt noch dazu, daß das meiste im Sommer auf die Erde fällt und im Winter dann nicht zur Verfügung steht. Dann noch der Wirkungsgrad der Stromspeicherung und des Wechselrichters (40% geschätzt)
Das Gewicht der Anlage vor allem der Batterien ist sicher nicht gut für den Balkon.

Vor Basteleien mit Strom besonders über 50V kann ich Dir nur abraten, daß ist gefährlich.

Alles in Allem wird selbst wenn man das Fachgerecht installiert nicht viel dabei herumkommen. Eine normale Solaranlage rentiert sich nach 10-15 Jahren bei richtiger Ausrichtung und vor allem ohne die Batterien welche nach 4- 8 Jahren wahrscheinlich schon ausgetauscht werden müssen, das ist nicht sonderlich toll für die Umwelt.

nach 20-25 Jahren sollte eine solche Anlage auf keinen Fall schon im Eimer sein. Gute deutsche Hersteller geben 30 Jahre Garantien auf Ihre Panele. Das einzige was eher mal getauscht werden muß ist der Wechselrichter, den bekommst Du dann für Deine 1500-2500€

 

[T.Paul]

Also ich weiss nicht was ihr da alles rechnet, aber eine 1kW-Anlage mit 90°-Montage gen Süden liefert hier in Hamburg etwa 660kWh im Jahr. Der durchschnittliche Tagesertrag liegt da bei ca. 0,83 kWh im Januar bis hin zu 2,75kWh im April - die schöne Leistung im Sommer geht durch die Neigung allerdings flöten, dazu steht die Sonne zu hoch, bei einer Montage mit 38° Neigung verliert man zwar etwas im Januar und Dezember, dafür reissen die Monate Mai bis August mit Erträgen um 3,5-4,1kWh einiges raus ...

Ich gehe mal davon aus, es soll eine Inselanlage ohne Einspeisung werden ...

Zu deinen Frage aus dem ersten Posting:

1.) Der Laderegler muss mit dem Strom des Systemes klar kommen, bei einer 1kW-Anlage auf 24V-Basis wären das immerhin schon rund 42A.

2.) Du benötigst 2 Batterien um es in 24V zu betreiben, eine solche Anlage mit 12V zu fahren ist Unsinn. Zur Speicherung von 2kWh bedarf es zwar nur 165 Ah bei, aber um die Last von 2kW Anschlussleistung vernünftig zu betreiben bedarf es min. der 5fachen Kapazität, sonst bricht Dir die Spannung unter Last voll ein bei Bleibatterien und du schadest dem Akku durch diese starke Entladung. Akkus mit nem vernünftigen C5-Wert sind eh schon teurer als die üblichen Starterbatterien...

3.) Um Lasung und Entlasung kümmert sich der Laderegler - der Tiefentladeschutz ist Bestandteil des Wechselrichters.

4.) Du benötigst einen Wechselrichter, der die daran anzuschließende Leistung bereitstellen kann. Du musst also vorher wissen, was du damit betreiben willst.

 

[BeLuckyLady]

Also ich kann mich da dem Paul nur anschliessen. Über den Ertrag einer Solaranlage gibt es 2 große Standort bedingte, Ausrichtungsbedingte Webseiten. Dort habe ich bei 90Grad Südausrichtung in meiner Region 576kw/h im Jahr je Jahr drin. Wen es insteressiert, und da der Thread auch anderen nutzen sollte:

http://www.pv-ertraege.de/pvdaten/sfvpv_main_entry.html

bzw. direkt regional mit Neigung und Ausrichtung:

http://www.pv-ertraege.de/cgi-bin/pvdat ... sichten.pl

Dort könnt ihr praktisch einsehen was bei anderen Menschen die Solaranlage und welchen Bedingungen was agebworfen hat.

Wenn wir vom Wert der Anlage sprechen ist es nicht richtig, dass sich eine Anlage erst nach 15 Jahren rechnet. diese 15Jahre "Aussage" ist zeitlich nicht mehr aktuell. Eben so wie manche Utopischen Preise die genannt werden. Solarmodule sind heut zu tage deutlich billiger wie vor mehreren Jahren. Ausserdem bezieht sich die Aussage mit den 15 Jahren auch auf ein Solarkraftwerk das Strom in das Netz einspeisst. Dort muss also eine wesentlich teurere Variante her wie bei einer Art Inselanlage.

Die Kosten im Regionalvergleich um 576kw/h im Jahr herzustellen dürften sich bei etwa bis 1.300 Euro (je m²) doch rechnen. Hinzu kommen natürlich auch noch Kosten wie Abnutzung, z.B. Batterie usw.... aber 576kw/h Strom kosten mich 161 Euro Ersparnis im Jahr abzüglich Verschleiß. Grob gesagt nach ca. 8Jahren ist die Anlage rausgewirtschaftet (abzüglich Verschleiß). Ab da rechnet sich der Gewinn. Ich verkaufe ja den Strom nicht. Daher brauche ich den ja auch nicht zu besteuern oder der gleichen.

Als Beispiel könnte eine Solche Anlage dienen:
http://www.solarbag-shop.de/deutsch/sol ... 2v-dc.html

Der Ertrag sollte so bei 570kw/h je Jahr damit leigen.

@Paul

Zu 1.) also bei 2kw dürten es dann um die 90A sein richtig?

Zu 2.) Meinst du 2 12V batterien zusammgenschlossen oder 2 24V Batterien?

Rest Danke!

 

[T.Paul]

Die Stromstärke ist natürlich von der Systemspannung abhängig und/ob welcher Typ Laderegler Verwendung findet. Einem MPPT isses Schnurz ob da 12, 24 oder 48V an Batterieren angeklemmt ist (wenn er dafür ausgelegt ist) und die Module mit ganz anderen Spannungen beschaltet sind (z.B. ein Reihenstring mit 5 Netzmodulen, die grad 170V angelegt sehen wollen für max. Ertrag) ... Einfache Shunt-Regler haben keine andere Wahl, die Module laufen auf der Spannung, die die Batterien grad vorgeben und da sind 12, 24 und 48V-Systeme üblich - man kanns aber natürlich auch aus 3V-Zellen zu jeder beliebigen anderen Spannung bauen, das ist ne Preisfrage - 12V-Blei-Akkus sind relativ billig, halten aber auch nur begrenzt, bei Einzelzellen bekommt man ganz andere Qualitäten zu natürlich entsprechenden Preisen - und bei dieser Spannung muss der Regler arbeiten und den dann entstehenden Strom verkraften. Mit der Spannung ändert sich auch die Dimensionierung der Leitungen, so dass es einfach ab gewissen Größen nicht mehr wirtschaftlich ist mit niedrigen Spannungen zu arbeiten ...

Wenn du jetzt planst da am Ende 6kW dran zu haben plan gleich ein 48V-System auf Batterieseite mit MPPT-LR ein, der kostet dann aber auch schonmal 600€ ... diese 12V-Systeme für Wohnmobile und Kleinanlagen kann man mit 600Wp bauen - mit guten Reglern auch 800Wp, ja, aber darüber wirds irgendwas witzlos - zu viele Verluste, zu teures Kupfer, WR braucht mehr Kühlung vom Wirkungsgrad ganz zu schweigen ... den Spaß kann man natürlich bis zum eigenständigen Off-Grid-Netz hochschrauben, da fangen die WR dann bei 2.500€ an

Also fang erst an diesem Ende an: Wieviel Ertrag soll die Anlage erwirtschaften um damit welche Leistungen (Geräte) zu betreiben? Mit "Ich fang mal an und schau wie weit ich komme" verbrennt man nämlich viel Geld für billige Komponenten, die man dann eh wieder wegwerfen muss irgendwann ...

Die erste und wichtigste Frage für alle Inselanlagen: Was will ich Wann wie lange betreiben?