Mein Mini-Solar-Kraftwerk
by Kun Pho
Posted on Freitag Juni 17, 2022 at 06:19nachm. in Technik Regeln und Steuern
Ein Solar-Kraftwerk für 555 €
Urpünglich sollte es eine Ausfallsicherung für meine IT sein. Daraus geworden ist ein Mini-Solar-Kraftwerk. In der Zwischenzeit habe ich meine Zweifel an der Rentablität der Anlage beiseite geschoben, denn die erste Halbjahresbillanz spricht für sich. Ich lebe im Nord-Osten Thailands und Sonne haben wir hier mehr als genug - in der Regel ziemlich genau 12 Stunden am Tag. Trotz dieses paradiesischen Umstandes kann ich die 12 Stunden nicht vollständig ausnutzen. Wenn ich das wollte, müsste ich die Panele dem Sonnenstand nachführen. Der Standort an der Südwand meines Hauses ist aber ergiebig genug, um zunächst einen angemessenen Bedarf zu decken. Warum mache ich mir diesen Aufwand? Wir leben in den Tropen und hier fallen Unwetter so heftig aus, dass die stabilste Infrastruktur ins wanken gerät. Längere Stromausfälle sind hier also nichts Aussergewöhnliches.
Der Stromzähler des Versorgers steht, obwohl Computer, Ventilatoren, Kühlschrank und diverse Kleinverbraucher im Betrieb sind.
Kommen wir zu den Details.
Der Anspruch
Die Strompreise in Thailand sind im Vergleich zu Deutschland sehr günstig. Eine kWh kostet zwischen 3,8 und 4,1 THB. Das sind ca. 11 Cent. Nimmst du mehr Strom ab, steigt der Preis. Bei weniger fällt er und bei Super-wenig, kann er sogar auf 0 sinken. Der Preis für eine kWh Strom steigt auch in Thailand geringfügig, aber ständig. Bei diesen Eingangsvoraussetzungen verwirft man sehr schnell den Plan eines 5- bis 6-stelligen Investments in THB zu tätigen. Also muss das Ziel deutlich nach unten gesenkt werden. Ich lege 500€ für mein Projekt fest. Dieses entspricht dann auch der Solar-Alternative für ein ausfallsicheres IT-System. Das wäre dann ein Motor betriebener Generator.
Das System soll so aufgebaut sein, dass ohne zusätzliche Aufwende Komponenten erweitert oder ausgetauscht werden können. Es müssen wahlweise Stromkreise vom Versorger auf Solar und vice versa geschaltet werden können. Zunächst wird noch manuell um-. zu- oder abgeschaltet. Dieses hat seinen Grund. Natürlich habe ich schon Konzepte in Richtung Automation in der Schublade, aber ich arbeite ausschließlich mit Komponenten aus dem chinesischen Spot-Markt und dieses erfordert zunächst volle Kontrolle, bis sich ein Produkt als zuverläßlich erweist. Damit ist dieses Projekt, ganz untypisch für meine übliche Vorgehensweise, mal ein Prototypen-Projekt - agil. 
Das Zwischenergebnis
Ich will niemanden auf die Folter spannen, deshalb spiele ich die Ergebniskarte hier schon aus. Nach 6 Monaten kam also die Stunde der Wahrheit und wie man sieht: ... sind bereits 14% der Investition zurück geflossen
Ich habe also in diesem Zeitraum mit meinem Prototypen 843 kWh Solarstrom auf der Verbraucherseite erzeugt. Da ich noch keine Sensoren im Einsatz habe (comming soon), habe ich die Werte des Vorjahres im direkten Vergleich eingesetzt und Referenzhaushalte ohne Solarstrom zur Korrektur von Abweichungen herangezogen. Das Ergebnis sollte dicht an der Realität sein. Die Investitionsdaten werden sich natürlich weiter nach oben bewegen, denn es werden Komponenten getauscht und ergänzt.
Das 6-Monats-Ergebnis hatte mich dann doch positiv überrascht
Die Dimensionierung und der geplante Bedarf
Ich komme auf meine Eingangsanforderung zurück. Meinen IT: (1 Computer,1 Notebook, 1 Bildschirm und Internet), etwas Licht, sowie ein Ventilator sollen bei Stromausfall mindestens 1 Stunden zur Verfügung stehen. Aus Sicht des Bedarfs betrachtet, sind das etwa 1 Ampere bei 230Volt - ca. 230W. Ich brauche also 0.23KWh. Das ist die Verbraucherseite.
Was muss die Einspeisung dafür leisten?
Bei 12V muss sie eine Stunde ca 20 Ampere beständig liefern. Nach Sonnenuntergang müssen dieses die Batterien leisten. Ich lebe hier nicht allein und Meine Frau möchte bei Stromausfall, natürlich auch einen Ventilator und Licht haben. Die Verbrauchswerte sind den Herstellerangaben entnommen. Als Lichtquellen setzen wir ausschliesslich LED-Leuchtkörper ein. Das sind also die minimalen Anforderungen. Es ist Verlust frei über den Daumen und auch großzügig gerechnet.
Was benötige ich also um dieses zu realisieren?
Was folgt ist auf den Markt in Thailand zugeschnitten. In anderen Ländern gelten andere Rahmenbedingungen.
Der Plan ist:
Einen von 6 Stromkreisen meines Hauses wahlweise mit Strom des Energieversorgers, oder Strom aus der Photovoltaikanlage zu beschicken. In Thailand habe ich ein sehr gutes Verhältnis zwischen KWp und KWh. Dieses bedeutet, das die geophysikalischen Bedingungen in meiner Wahlheimat deutlich bessere Eingangswerte liefern, als beispielweise in Deutschland. KWp ist die maximale Ausgangsleistung einer Photovoltaikanlage. Für ihre Feststellung sind die Sonnenstunden und der Bestrahlungswinkel elementare Größen. Während ich in Deutschland mit einer 1000W-Anlage im Jahr höchstens 1000KWh erzeugen kann, erziele ich in Thailand auf Grund der Mehrzahl der Sonnenstunden und des günstigeren Bestrahlungswinkels der Panele, mindestens 35-40% mehr Ausgangsleistung. Da hier der Sonnenstand sehr hoch ist, ist die Ausrichtung der Panele für eine maximale Bestrahlungszeit wesentlich einfacher, als in Deutschland. Es gibt in Thailand aber auch negative Einflußgrößen, z.B.: Der Temperaturkoeffizient der Solar-Panele. Ausgehend von 25°C Paneltemperatur darf man dann für jedes °C mehr 0,3-0,5% Leistung abziehen. Aus diesem Grunde ist es sehr wichtig, das die Panele gut belüftet aufgestellt sind. Das gleiche gilt auch für die Batterien. Sie sollten ebenfalls gut belüftet und keinenfalls zu warm aufgestellt werden.
Es ist an der Zeit für eine Stichprobe. Denn die spannende Frage ist, hält meine Hochrechnung? Diese Stichproben mache ich regelmäßig zu unterschiedlichen Bedingungen. Ich will wissen, ob es sich lohnt, die Anlage zu erweitern und dafür brauche ich natürlich eine Vielzahl verlässlicher Messergebnisse.
..... weiter gehtes hier demnächst.
