Kann man Solarenergie fürs Aqua nutzen? kleine Erkenntnisse und ein paar Infos

Wir haben in D schon heute den höchsten Energiepreis in der gesamten EU. Und er wird weiter steigen. Bereits zum Jahreswechsel 2021 stehen zwei weitere Steigerungen an. Die EEG, die zwischen 3 bis 6 Cent (je nachdem, was unsere Regierung unternimmt) steigen soll. Und die neue CO2-Steuer, die ja auf alle Energieträger erhoben wird.

Ein Sinken der Energiepreise ist also nicht in Sicht.


Kann man Solarenergie fürs Aqua nutzen?
Klare Antwort: JEIN!



Das heißt, es ist nicht so einfach. Man kann es ökonomisch und ökologisch betrachten. Oder einfach als kleinen Beitrag zum Schutz unserer (Um)Welt sehen.
Ökonomisch: Nein.
Aufwand und Nutzen stehen derzeit noch in einem schlechtem Verhältnis zueinander. Das liegt mit daran, dass die einzelnen Komponenten noch recht teuer sind. Ich habe es hin und her gerechnet – aber die Laufzeit, um den Aufwand wieder rein zu bekommen, liegen zwischen 8 und 12 Jahren. Erst danach erbringt die Anlage Gewinn.

Ökologisch: Ja.
Man tut was fürs Klima. Und fürs gute Gewissen. Aber: es kostet Geld. Das muss es uns schon wert sein.


Schauen wir uns an, was man tun kann:
1) einen Öko-Stromtarif wählen. Das ist einfach und gut fürs Gewissen. Und oft nicht einmal teurer als ein Normal-Tarif.



2) Ihr habt Haus und Grund? Dann ist eine Dach-Solar-Anlage was für euch! Ob ihr den Strom per EEG verkauft oder selbst nutzt – das bringt was. Ihr müsst nur in Vorleistung gehen und Geduld haben. Die Anlage bezahlt sich selbst – in 8 bis 10 Jahren…

Ohne EEG muss euch der Stromanbieter den erzeugten Solar-Strom nicht abnehmen. Und: das EEG läuft irgendwann aus. Dann ist es besser, den Strom selbst zu nutzen (was allerdings weitere Kosten für einen Batteriespeicher nach sich zieht).


3) seit 2019 neu zugelassen: Balkonkraftwerk (oder Stecker-Solar-Anlage). Einfach und praktisch: aufbauen und Stecker anschließen lassen. Genehmigungsfrei, aber meldepflichtig.

OK – ein paar Bedingungen sind zu beachten, besonders in D. z.B.:

- max. 600 Watt (EU: 800 Watt ohne Bedingungen, aber noch nicht in D in Recht umgesetzt)
- Anschluss nur per Elektriker, da ein besonderer Stecker erforderlich ist. Kostet nur ca. 200 € mehr.

- oft stellt sich der Energieanbieter quer – kein Wunder – er will Energie verkaufen. Die Begründungen sind teils abenteuerlich.
- bei Mietwohnung muss der Vermieter zustimmen.
- und weitere…. (4%Klausel, usw.)

300 Watt bringen, unter optimalen Bedingungen, ca. 80 € pro Jahr. Das heißt, eine 300 Watt-Anlage, angeschlossen durch den Elektriker, brauchen nur 10 Jahre, um sich bezahlt zu machen.


4) Inselanlage. Sie besteht aus 4 Teilen:

- Solarmodul(e)
- Solarregler
- Pufferspeicher (Akku)
- Spannungswandler (von 12 Volt = auf 230 Volt ~)
Ach ja: rechnet sich nie, da die einzelnen Komponenten noch zu teuer sind



Für 2 bis 4 gelten folgende Voraussetzungen:
- freie Sicht nach Süden (optional nach Osten und Westen, mit Einbußen)
- Platz für die Solarmodule
- das nötige Kleingeld
- es einfach tun wollen und können


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Über die Möglichkeiten 1 bis 3 könnt ihr euch besser im Internet informieren. Insbesondere 3), die Balkonkraftwerke, sind recht interessant. Hier muss aber noch einiges an den Bedingungen gemacht werden, bevor es sich rechnet.



Inselanlagen:

Der Vorteil der Inselanlagen ist die modulare Bauweise und die damit verbundene Flexibilität.

Der große Nachteil sind die Kosten für die einzelnen Module. Insbesondere der Pufferspeicher ist hier zu nennen.


Die Solarmodule:

Es gibt zwei Typen: Monokristallin und Polykristallin.
Die Monokristallinen haben ein besseren Wirkungsgrad von 18 bis 22% - sind dafür aber auch teuer.

Polykristalline Module haben einen Wirkungsgrad von 16 bis 20% und sind einfacher herzustellen. Sie werden daher wesentlich öfter verwendet.
Das eigentliche Problem der Solarmodule ist ihr geringe Wirkungsgrad. Man arbeitet zwar daran, aber das dauert.

Solarmodule enthalten Sicherheitsdioden. Sie verhindern, dass sich ein Akku über das Solarmodul entladen kann, verhindern, dass abgeschattet Einzelzellen Schaden nehmen und das sich gekoppelte Module gegenseitig beeinflussen. Durch diese Dioden kann man Module mit unterschiedlicher Leistung und Ausrichtung miteinander verbinden.
Die Leistungsangabe auf den Moduls ist irreführend. Da steht (z.B.): 12V 50Wp
Ist es euch aufgefallen? „Wp“! Das kleine p ist die Bezeichnung für Peak, für Spitze. Das bedeutet, dass das Modul nur bei optimalen Bedingungen, also bei vollem Sonnenschein und rechter Winkel Plattenoberfläche zur Einstrahlung, 50Watt liefert. Ansonsten weniger.
Im Netz habe ich die Angabe gefunden, dass der Verlust bei nicht optimaler Ausrichtung bis zu 30% betragen kann. Meine Messungen bestätigen das derzeit.
Solarmodule sollen nach Süden ausgerichtet werden. Dazu noch ein Winkel von 35 bis 45 Grad (in D), um die Energie optimal einfangen zu können.
Neuerdings plädieren die Energieversorger aber für ein Aufstellen in Richtung Osten und Wesen, sowie ein flacher Winkel von 20 bis 30 Grad. Der Sinn dahinter ist, den „Mittags-Peak“ in eine flacher Welle zu verwandeln. Das lässt sich leichter händeln. Die Einbußen sollen gering sein, unter 10%.



Der Solarregler:

Der Solarregler verbindet das Solarmodul, den Pufferakku und den Verbraucher miteinander. Er stellt sicher, dass der Akku weder tiefentladen, noch überladen wird. Und er versucht, die gelieferte Solarenergie best möglichst zu nutzen.

Es gibt zwei Typen: PWM- und MPPT-Regler. Sie unterscheiden sich in ihrer Handlungsweise, wenn Solarmodule teil verschattet sind.

Der einfach PWM-Regler benötigt immer eine Solarspannung, die höher als die Ladespannung des Akkus ist. Sinkt die, z.B. durch Teil Abschattung, ab, stellt er seine Funktion ein. Dabei können bis zu 25% der Leistung des Solarmoduls verloren gehen.

Der MPPT-Regler enthält einen Spannungswandler. Er versucht, den optimalen Betriebspunkt des Solarmoduls zu finden, indem er zu niedrige Eingangsspannungen anhebt.

Dieser Unterschied schlägt sich kräftig im Preis nieder: MPPT-Regler kosten das 1,5 bis 4-fache eines PMW-Regler.







… wird fortgesetzt …

[dumdi65]

Danke David.

Da hast du dir richtig Arbeit gemacht.

Ich möchte zu den hohen Strompreisen bei uns aber mal einiges geraderücken, denn diese kommen nicht von den Erzeugern.

Nur um mal ein Beispiel zu nennen: Eine Sonntag Nacht im Sommer. Preise für Strom am Spotmarkt (das bekommen Erzeuger für die Bereitstellung von Strom) um 2 Uhr Nachts für gelieferte 1 MW: -3,27€!!!! Das heißt die Erzeuger müssen für 1 000 000 Watt die sie ins Öffentliche Netz abgeben 3,27€ bezahlen!

Montag Morgen 8 Uhr: geliefert wird 1 MW Leistung. Dafür bekommt der Erzeuger im Schnitt zwischen 32 und 40 €.

Im Winter sind die Preise nicht viel besser. Ich komme aus der Branche, von daher sind das jetzt keine Fantasiepreise die ich hier nenne.

[carpenoctemtom]

Spannendes Thema. Da es keinen Danke-Button gibt - DANKE David
Beitragen kann ich aber nichts...
Tom

[GrundelFlow]

Das kotzt mich an wenn ich das hier lese, 3-6 cent teurer und dann soll noch eine co2 steuer drauf kommen? Bist du dir sicher, das es so ist? Das kann doch nicht wahr sein. Ich zahle schon 170 euro strom im monat.. Ich hoffe von diesen Preiserhöhungen bleibt die Industrie verschont, wir rechnen hier bei uns im Werk mit nach dem komma.. so in der art : ui ui unser produkt ist 0,5 cent teurer das stück geworden.... Da gehen bei der Geschäftsführung schon alarmglocken an und jetzt sowas? Da kann ich mir bald einen neuen job suchen, unser deutsches werk ist jetzt schon, für das gleiche Produkt doppelt so teuer wie das polnische Werk. Wir sind schon von 750 mitarbeitern und 12 Produktionsstraßen auf 350 Mitarbeiter und 6 Produktionsstraßen geschrumpft... Alles was wir im deutschen Werk nicht mehr produzieren, wird nun in Polen produziert.. Unsere Produktionsstraßen sind dort hin umgezogen und die Polen haben sich über neue Arbeitsplätze gefreut... sry das ich nix zum thema schreiben kann, aber das hier kotzt mich jetzt richtig an... Unsere tolle Regierung vergisst scheinbar, das wir deutschen ein export land sind in dem Produziert wird, hohe strom preise, sind kontra produktiv und sorgen in meinem augen für ein abwandern der Industrie...

[dumdi65]

Was dann zur Folge hat das die Erzeuger noch weniger für ihren Strom bekommen und dadurch noch mehr Arbeitsplätze wegfallen. Dazu kommt der hohe Zustrom an EU Bürgern die gleichzeitig nach Deutschland kommen. Heißt im Umkehrschluss immer weniger Arbeitsplätze für Einheimische da die anderen billiger sind.

Jetzt wird es richtig Offtopik

Zitat von dumdi65

Ich möchte zu den hohen Strompreisen bei uns aber mal einiges geraderücken, denn diese kommen nicht von den Erzeugern.

- stimmt. Die Erzeuger können nichts dafür, dass der Öko-Strom an der Börse "verramscht" wird. Er wird dort auf den Spot-Markt angeboten.

schaut euch das doch einfach mal selbst an...

PS: auch deine zweite Antwort ist leider wahr.
In den letzte drei Jahren war der Strompreis zwar nur 3x unter 0€, aber insgesamt ist der Preis weiter und weiter abgerutscht. Profitiert hat vor allen die stromintensive Industrie, die leider gar nichts dazu beiträgt.
Alle anderen, auch kleine Firmen, zahlen drauf.

Zitat von GrundelFlow

Bist du dir sicher, das es so ist? Das kann doch nicht wahr sein. Ich zahle schon 170 euro strom im monat.. Ich hoffe von diesen Preiserhöhungen bleibt die Industrie verschont, wir rechnen hier bei uns im Werk mit nach dem komma.. so in der art : ui ui unser produkt ist 0,5 cent teurer das stück geworden....

- was den Privat-Kunden angeht: ja, das ging schon vor Corona durch die Presse. Damals erwog unsere Regierung, einen Teil des zusätzlichen EEG durch Steuergeld zu übernehmen (was linke Tasche - rechte Tasche ist).

Für Firmen gilt das NICHT!
Hier greifen sehr großzügige Rabatte bis zu -99% vom EEG - was 2019 zu einer Belastung von ca. +40€ für den privaten Stromkunden geführt hat.

[dumdi65]

Firmen haben ja auch die Möglichkeit durch selbst produzierten Strom die EEG Umlage einzusparen

Heute gehts weiter...

Der Pufferspeicher – oder einfach Akku:
Der Akku ist das zentrale Element bei der Inselanlage: er speichert den gewonnen Strom für später.
- Wir müssen sicherstellen, dass der Filter ständig läuft: 24h. Dazu muss er stets mit Strom versorgt werden. Am Tage könnte das Solarmodul oft auch ohne direkte Sonne leisten – aber in der Nacht nicht. Deshalb speichert ein Akku genug Energie, um den Filter auch in der Nacht mit Strom zu versorgen.

Der Akku muss also eine bestimmt Kapazität haben. Die hängt vom Verbrauch des Aquas ab – und von der Zeit, die wir überbrücken wollen oder müssen. Das hat allerdings auch Auswirkungen auf den verwendete Solarregler und die Solarmodule. Hier muss man einen Mittelweg finden.
Es gibt derzeit zwei nutzbare Akku-Chemien und fünf nutzbare Akku-Typen. Solarregler müssen(!) an die Chemie des Akkus angepasst werden. Leider „kennen“ viele einfache Regler nur den Blei-Akku.
- Akkus werden in ihrer Lebenszeit nach Zyklen beurteilt. Ein Zyklus ist einmal voll laden und einmal wieder voll entladen. Solche VollZyklen sollte bei jeder Chemie vermieden werden.
- Akkus mögen es nicht, tiefentladen zu werden
- Akkus dürfen nicht überladen werden
- Akkus mögen es nicht, schnell geladen zu werden – auch wenn es geht
- Die Größe des Akkus sollte so groß gewählt werden, dass er nicht voll entladen wird. Die Lebensdauer kann mittels kleiner „Ladehübe“ (deutlich) verbessert werden.
(Ladehub: ist der Bereich, in dem der Akku geladen und entladen wird. Je kleiner, desso besser)
- Akkus lagert man am besten mit ¾ Ladung und kühl (nicht im Kühlschrank!) und trocken.
- Akkus können nie die volle Kapazität abgeben. Bei der Umwandlung von elektrischer Energie in chemische Energie und zurück treten Verluste auf. Die muss man mit einberechnen.

Sehen wir uns die Akkus einmal an:
1) Blei
Der Blei-Akku ist die älteste und einfachste Chemie. Er hat die geringste Speicherdichte und das höchste Gewicht, ist aber auch zuverlässig und recht unempfindlich.
1a) Blei-Säure - der klassische Starterakku für Verbrenner-Fahrzeuge
Der Akku darf nicht überladen werden, da sonst Wasserstoff frei wird. Er kann tiefentladen werden, wenn er sehr rasch (kleiner 1h) wieder geladen werden kann.
Er muss aufrecht stehen und hat eine offene Entlüftung. Er hat die höchste Selbstentladung (bis 40%) der hier vorgestellten Akkus. Im stationärem Betrieb sollte er ab und zu bewegt werden, da sich sonst die Säure „entmischen“ kann.
Seine Lebensdauer ist 200 Zyklen.
1b) Blei-Gel – Akku für Notversorgung
Der Blei-Gel-Akku ist lageunabhängig. Er hat eine geringe Selbstentladung (5 bis 10%).
Beim Laden/Entladen muss beachtet werden, dass er abweichende Spannungen benutzt. Er darf nicht überladen werden – da er geschlossen ist, besteht Berstgefahr. Er darf nicht tiefentladen werden.
Seine Lebensdauer beträgt, je nach Ausführung, zwischen 300 und 400 Zyklen.
1c) Solarakku
Der Solarakku ist ein Akku mit verbesserter (weiter verringerter) Selbstentladung (5%). Es gibt geschlossen und offene Ausführungen. Er sollte nicht überladen werden (Wasserstoff wird frei). Er kann tiefentladen werden, wenn er sehr rasch (kleiner 1h) wieder geladen werden kann.
Seine Lebensdauer beträgt ca. 500 Zyklen.
- bei der Blei-Chemie treten recht große Lade-/Entladeverluste auf. Sie können bis zu 30% betragen.
- bei der Blei-Chemie lässt die Kapazität allmählich nach
- die Selbstentladung steigt gegen Lebensende stark an

2) Lithium
Der Lithium-Akku ist die derzeit am häufigsten genutzte Chemie. Er hat eine deutlich höhere Speicherdichte als Blei und eine deutlich geringere Selbstentladung(kleiner 3%). Sein Gewicht ist gering.
Lithium-Akkus MÜSSEN vor Überladung, aber auch vor Tiefentladung geschützt werden. Sie sollten nie ohne Schutzschaltung genutzt werden. Die Akkus sind lageunabhängig und haben eine lange Lebensdauer.
2a) Lithium-Ionen-Akku
Der Akku hat die derzeit höchste Energiedichte (Speicherdichte) bei kleinem Gewicht. Er kälteempfindlich. Bei Minus-Graden sinkt seine Leistung stark ab. Tief gekühlte Akkus können nicht geladen werden.
Der Akku darf nicht überladen werden: Berst- und Explosionsgefahr!
Der Akku darf nicht tiefentladen werden, das kann schon beim ersten Mal die Zerstörung des Akkus bedeuten.
Die Lebensdauer beträgt ca. 1000 Zyklen, besondere Ausführungen bis zu 1500 Zyklen.
2b) Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePo) – der heutige Akku der E-Autos
Der Akku hat eine etwas geringere Speicherdichte und wiegt etwas mehr als der Li-Ion. Dafür ist er unempfindlicher, was die Temperatur angeht. Kälte mag aber auch er nicht.
Auch er sollte nie ohne Schutzschaltung gegen Überladung und Tiefentladung verwendet werden.
Seine Lebensdauer betragt 2000 bis 3000 Zyklen, bei vorsichtiger Behandlung (kleiner Ladehub) auch bis zu 6000 Zyklen.
- die Lade-/Entladeverluste bei Li-Akkus sind geringer als bei Blei und liegen um die 10%. Achtung: beim Schnellladen sind die Verluste höher: bis zu 25%.
- gegen Lebensende nimmt die Kapazität rasch ab, bis der Akku versagt


Preisbetrachtung:
- je größer die Kapazität, desso größer ist auch der Preis
- je besser die Chemie, desso höher ist auch der Preis: Blei ist am billigsten, LiFePo am teuersten.

Lebensdauerbetrachtung:
Bei der Lebensdauer ist zu beachten, dass im Industrie-Maßstab der Akku als verbraucht gilt, wenn er 80% der ursprünglichen Kapazität nicht mehr erreicht. Bei Privat werden auch noch 50% akzeptiert.
- geringe Ladehübe können die Lebensdauer erhöhen
- geringe Ladeströme helfen ebenfalls
- Blei hat die geringste Lebensdauer, aber auch den geringsten Preis
- Li hat die größte Lebensdauer, kostet aber auch deutlich mehr

Allgemein:
- oft wird über den Preis entschieden, welchen Akku man kauft. Bei einem großem Akku, dessen Kapazität man nie vollständig braucht, kann diese Rechnung aufgehen. Bei geringer Last können Blei-Akkus durchaus eine Lebensdauer von 10 Jahren erreichen.


Der Spannungswandler
- ist erforderlich, da die Verbraucher mit 230Volt betrieben werden, die Solaranlage aber nur 12Volt liefert
- der Wirkungsgrad ist hoch und liegt um die 95% (Teillastbetrieb verschlechtert ihn)
- die Leistung des Wandlers muss an die maximale Last angepasst sein – sonst schaltet er ab
- bei hoher Last kann der Wandler recht heiß werden



… wird fortgesetzt …

Kommen wir zum Schluss:

Wenn wir mit Solarenergie auskommen wollen, müssen wir wissen, welche Leistung benötigt wird. Ein Aquarium benötigt Strom – und nicht zu knapp. In der Regel sind es drei Geräte:

- Filter
- Licht
- Heizung

Dennoch – wir fangen bei der Sonne an.
Die Stärke und Dauer der Sonneneinstrahlung hängt von der Jahreszeit und dem Wetter ab.
Die Erdachse ist um 23 Grad geneigt – das sorgt für die Jahreszeiten. D liegt dabei nicht sehr günstig für die Gewinnung von Sonnenenergie. Es sind ca. 1000 kWh/m²/Jahr (Quelle: DWI, Süden: +20%; Norden: -20%). Ein Solarmodul mit einem Wirkungsgrad von 20% kann somit „nur“ 37W/m²/h gewinnen. Das klingt nach nicht viel, beinhaltet allerdings auch jedes Wetter wie Regen und Schnee, aber auch Sonnenschein.

Solarmodule können, bei optimalen Bedingungen, deutlich mehr Sonnenenergie „ernten“. Somit können wir mehr Energie gewinnen, als der Verbraucher momentan verbraucht. Die überschüssige Energie speichern wir für die Nacht oder längere Zeiträume.

Derzeit können Solarmodule mit 1 m² ca. 150W/h leisten (je nach Typ). Real sind es bis zu 30% weniger, da nur nachgeführte Module immer optimal zur Sonne stehen. (Das wurde versucht, hat sich aber als zu aufwendig erwiesen. Derzeit gibt es nur eine Firma, die „nachgeführte“ Module anbietet und baut.)
Von unseren m² können wir also ca. 100W/h „ernten“.

Der Energiebedarf eines Beispiel-Aquariums:
- Heizung a 50Watt
Die real benötigte Heizleistung lässt sich schwer berechnen. Im Sommer läuft die Heizung gar nicht, im Winter dagegen öfters. Schwierig!
Im ersten Jahr verbrauchte mein Aqua (alle Verbraucher zusammen) 73€ an Strom. Danach habe ich die Rückseite und die Seitenscheiben isoliert und, im Winter, eine Teilabdeckung vorgenommen. Der Stromverbrauch sank auf 65€. (Mit heute nicht mehr vergleichbar. Ich habe einen anderen Filter und eine neue Beleuchtung)
Für meine Berechnungen und Versuche habe ich daher beschlossen, die Heizung erst einmal raus zu lassen.

- Licht: LED a 15Watt
Das Licht lässt sich leicht berechnen: Leistung mal Beleuchtungsdauer. Wären bei 12h pro Tag also 180Watt. Oder?
Oder! Ich habe einen Tagessimulator, mit Sonnenaufgang, Mittag und Sonnenuntergang. Darauf ergibt sich ein etwas kleinerer Verbrauch: 150Watt pro Tag.

- Filter: Kleinfilter a 5Watt
Der muss ununterbrochen laufen: 120Watt pro Tag.

Zusammen: 270Watt a 24h
Wir wissen aber, dass es bei der Speicherung Verluste gibt und rechnen etwas dazu: täglich also 300Watt Verbrauch.
Das verteilt sich auf 70Watt für die Nacht und 230Watt am Tag.

Das Solarmodul muss also mindesten 300Watt am Tag erbringen können.
Im Sommer haben wir ca. 8 Stunden Sonne, im Winter aber nur 6 Stunden. Rechnerisch ergibt das ein 50Watt-Modul. Allerdings – optimale Bedingungen haben wir nicht immer. Das Modul sollte also größer sein. Mit 60, besser 80 Watt sind wir besser dran.
Rechnen wir gegen: durchschnittlich 37Watt/h/m² können wir in D ernten. Wir brauchen aber pro Stunde mindestens 50Watt. Also brauchen wir mehr Fläche: 2m², was ca. einem 300Watt-Modul entspricht. Damit kommen wir durchschnittlich auf 74W/h. Und bestenfalls auf 210 Watt/h, bei voller Sonne können es auch 300 W/h sein.

Speicherkapazität:
Der Speicher muss mindesten 1 Nacht halten. Das sind ca. 70W oder ca. 6Ah. Dazu müssen wir den Speicherverlust rechnen, das sind ca. 10% zum Schutz des Akkus.
Aber das reicht natürlich nicht – wir wollen den Speicher ja nicht jede Nacht „leer“ fahren. Und es muss auch mal ohne Sonne gehen…
Eine Nacht = nur der Filter = 70W oder 6Ah
Einen Tag: 300Watt oder 25Ah; erforderliche Akkukapazität: ca. 30Ah (aufgerundet)
Zwei Tage: 600Watt oder 50Ah; erforderliche Akkukapazität: ca. 55Ah
Drei Tage: 900Watt oder 75Ah; erforderliche Akkukapazität: ca. 85Ah (aufgerundet)
Vier Tage: 1200Watt oder 100Ah; erforderliche Akkukapazität: ca. 110Ah
…. usw.

Solarkapazität:
Wir wissen, dass wir in meinem Fall ein ca. 300Watt-Solarmodul benötigen, um auch im Winter genügend Strom einsammeln zu können. Der Fall wird jedoch kompliziert, wenn wir einen größeren Speicher/Akku anschließen. Der muss ja auch geladen werden.
Im Durchschnitt (37Watt/h/m²; 2m²) bleiben für das Laden es Akkus gerade mal 24Watt/h übrig.

- macht im Winter ca. 144Watt Ladekapazität pro Tag.
Würde also reichen – wenn es jeden Tag klappt. Fällt ein Tag wegen Schnee/Regen oder trüben Wetter aus, haben wir keine Reserven mehr:
1 Tag = Solar a 2m² + 1 Tag = 444Watt; Reserve = 144Watt
2 Tage = keine Solarenergie; 144Watt(im Speicher) – 300Watt(Verbrauch) → das Aqua hat keinen „Saft“ mehr

- macht im Sommer ca. 192Watt Ladekapazität pro Tag:
1 Tag = Solar a 2m² + 1 Tag = 492Watt; Reserve = 192Watt
2 Tage = keine Solarenergie; 192Watt(im Speicher) – 300Watt(Verbrauch) → das Aqua hat keinen „Saft“ mehr

- optimaler Fall: 210Watt a 8h = 1680W, Speicher muss mindestens 1400Watt oder 120Ah groß sein
erster Tag: 1680 – 300(24h-Verbrauch) = 1380 Reserve
jetzt gibt es keine Sonne mehr:
zweiter Tag: 1380 – 300 = 1080 Reserve
dritter Tag: 1080 – 300 = 780 Reserve
vierter Tag: 780 – 300 = 480 Reserve
fünfter Tag: 480 – 300 = 180 Reserve
am sechstem Tag muss ich laden, sonst komme ich nicht über den Tag

Wir können auch „andersherum“ rechnen. Wir legen also den Akku fest: 500Watt = 42Ah
Winter: Wir beginnen voll geladen, also mit 500Watt und dem durchschnittlichen Solar-Ertrag von 74W/h a 2m²:
erster Tag: 500 – 300(24h-Verbrauch) + 444(Ertrag) = 500Watt Reserve, da der Akku nicht mehr speichern kann
jetzt gibt es keine Sonne mehr:
zweiter Tag: 500 – 300 + 0 = 200 Reserve
dritter Tag: 200 – 300 → da war der Akku leer, wir müssen bereits am drittem Tag laden

Sommer: Wir beginnen voll geladen, also mit 500Watt und dem durchschnittlichen Solar-Ertrag von 74W/h a 2m²:
erster Tag: 500 – 300(24h-Verbrauch) + 592(Ertrag) = 500Watt Reserve, da der Akku nicht mehr speichern kann
jetzt gibt es keine Sonne mehr:
zweiter Tag: 500 – 300 + 0 = 200 Reserve
dritter Tag: 200 – 300 → da war der Akku leer, wir müssen bereits am drittem Tag laden

= gleiches Ergebnis – also ist der Akku zu klein!

oder: leerer Akku, 1 Tag Sonne (Winter)
erster Tag: 0 – 300(24h-Verbrauch) + 444(Ertrag) = 144Watt Reserve
zweiter Tag: → da war der Akku leer, wir müssen bereits am zweitem Tag laden
= Solarfläche zu klein!

oder: leerer Akku, aber 2 Tage Sonne (Winter):
erster Tag: 0 – 300(24h-Verbrauch) + 444(Ertrag) = 144Watt Reserve
zweiter Tag: 144 - 300(24h-Verbrauch) + 444(Ertrag) = 288Watt Reserve
jetzt gibt es keine Sonne mehr:
dritter Tag: 288 - 300 - 0 = → da war der Akku leer, wir müssen bereits am drittem Tag laden
= Solarfläche zu klein!

Fazit:
Ihr seht an diesen Beispielen, dass sich Solarkapazität, Speicherkapazität und Überbrückungszeit gegeneinander beeinflussen. Will ich länger ohne Sonne auskommen, brauche ich mehr Speicherkapazität → mehr Speicherkapazität bedingt mehr Solarkapazität, da ich den Akku ja auch „voll“ bekommen muss.

Das geht also richtig ins Geld!
Die Kosten fallen vor allem beim Speicher und danach bei den Solarmodulen an.
Mit Blei-Gel kann sich das rechnen, wenn man eine wesentlich größere Kapazität als benötigt verwenden. Dann ist der Hub klein und die Lebensdauer vergrößert sich. Das kann, muss aber nicht klappen!
Mit Li-Akkus rechnet es sich bei den derzeitigen Preisen leider nicht.
Ich experimentiere dennoch ein bisschen herum....


Danke für euere Aufmerksamkeit!