autarke Energie, Teil 3
Das elektrische Konzept
Erläuterung, wie ein Wohnhaus autark mit (zunächst elektrischer) Energie versorgt werden kann.
02.04.2011.
Autarke Energieversorgung eines Wohnhauses / energieautarkes Haus. Teil 3.
In diesem dritten Teil - und es werden noch einige Teile folgen - wollte ich eigentlich vorstellen, wie ich Windkraft und Photovoltaik koppeln möchte. Doch dies verschiebe ich, denn aufgrund der durchaus günstigen Preisentwicklung von Photovoltaikmodulen, und der Ergebnisse meiner Wetterprotokolle, die ich seit 2 Jahren führe, habe ich mich entschieden, die Energieversorgung zunächst einmal nur aus Photovoltaikmodulen bereit zu stellen. Das bedeutet also, ich entscheide mich nicht für eine 3 kWp PV Anlage in Verbindung mit einer 3 kWp Windkraftanlage. Windkraft kann/wird optional hinzu kommen. Zunächst entscheide ich mich für eine min. 6 kWp PV Anlage. Ich gehe in den Folgeteilen auch noch ausführlich auf die technischen Details ein. Und noch etwas Wichtiges; ich habe mich entschieden, mich zunächst nur auf die autarke Stromversorgung zu konzentrieren. Das "Wärmeversorgungsproblem" muss ich zunächst verschieben. Dieses wird in einen der Folgeteile gelöst.
Warum jetzt nur noch PV, und keine Windkraft?
Der Grund für diese neuen Überlegungen liegt darin, dass eine solche PV Anlage unter normalen Umständen fast jeden Tag min. 10% Ihrer Nennleistung bringt. Bei 5 Stunden pro Tag sind das also 5 x 10% von 6 kWp, also 3 kWh elektrische Energie pro Tag, auch bei sehr stark bedecktem Himmel. Es wird realistisch nur sehr wenige Tage im Jahr geben, an denen eine solche Anlage nicht min. 10% Ihrer Nennleistung bringt. 5% Ihrer Nennleistung bringt sie garantiert. Selbst das sind dann bei einer 6 kWp PV Anlage immer noch rund 1,5 kWh elektrische Energie pro Tag. Das Konzept ist also so ausgelegt, dass die PV Anlage (die ja die Lichtleistung der Sonne direkt in elektrischen (Gleich)Strom/Spannung umwandelt) so bemessen ist, dass sie auch bei sehr bedecktem Himmel schon so viel Energie liefert, dass dies zum abdecken der benötigten Energie (der Verbraucher im Haushalt) reicht, oder aber min. einen guten Teil dazu beitragen kann. Der Rest kommt aus Akkus. Dazu später mehr. Natürlich bedeutet dieses Verfahren auch, dass es sehr sehr viele Tage im Jahr gibt, an denen eine solche Anlage so viel Strom liefert, wie wir in einem "normalen" 4 Personen Haushalt gar nicht verbrauchen können. Denn im Frühjahr und/oder Herbst, liefert eine solche 6 kWh p Anlage pro Tag locker 30 kWh elektrische Energie - wie gesagt, pro Tag. Das ist natürlich viel mehr, als man "normalerweise" pro Tag "verbraten" kann. Doch auch dazu werde ich in einem Folgebeitrag eine Lösung vorstellen, und zeigen wie man diese überschüssige Energie sinnvoll nutzen kann. Und noch ein weiterer Grund, warum ich mich zunächst nur auf PV konzentriere und die WKA (Windkraftanlage) zunächst nicht mit einfliessen lasse, diese aber optional einbinden werde; PV Module sind praktisch wartungsfrei und praktisch extrem langlebig. Das bedeutet: einmal gekauft hat man im Normalfall ein ganzes (Haus)Leben lang Ruhe.
Nochmal konkrete Annahmen
Ein 4 Personen Haushalt wird bei einem "normal sparsamen" Umgang mit elektrischen Strom pro Tag ca. 8 kWh elektrische Energie verbrauchen. Dies sind Fakten, die ich meinen mittlerweile 2 jährigen Aufzeichnungen (werden noch veröffentlicht) entnehmen kann. Dieser Wert variert natürlich etwas. Im Sommer wird es weniger sein, im Winter mehr. Im Schnitt auf das Jahr bezogen ist das aber realistisch! In Summe pro Jahr sind das 2900 kWh elektrische Energie (wie gesagt, pro Jahr). Ja, das ist weniger als uns immer von den Energieversorgern eingeredet wird. Denn die sagen ja, rund 4000 kWh pro Jahr bei einer 4 köpf. Familie "sei normal". Warum sollten die auch sagen, dass weniger besser und "normal" ist? DIE wollen doch nur Strom verkaufen! Also reden die Ihren Kunden ein, 4000 kWh für einen 4 P. Haushalt sei "normal". Ist es aber nicht! Selbst 2900 kWh (wie oben erläutert, unser persönlicher Jahresverbrauch, 4 Personen) ist noch recht viel. 2500 kWh ist ein leicht ereichbarer Wert! Dazu muss man einfach nur noch etwas vernünftiger mit elektrischen Strom umgehen. Das eine will man (Geld sparen und autark sein) das andere muss man dann eben auch (nämlich Energie dann nehmen, wenn sie da ist).
Wie erreicht man einen so geringen Verbrauch?
Zunächst noch einmal ganz deutlich; 2500 kWh Stromverbrauch ist nicht ausserordentlich wenig für einen 4 P. Haushalt (4 Personen Haushalt). Es ist einfach nur wenig, aber eben nicht "ausserordentlich wenig". Dies erreicht man, indem man die Waschmaschine nicht bei jeder Gelegenheit benutzt, und auch den elektrischen Trockner nicht. Auch der Elektroherd muss sorgsam benutzt werden. Sorgsam bedeutet nicht, nicht mehr zu kochen. Es bedeutet lediglich, langsam anzuheizen und Restwärme der Platten zu nutzen. Denn wenn ich ein Auto schnell auf 100 kmh beschleunige, dann geht das zwar schnell, aber ich verbrauche dabei mehr Sprit, als wenn ich es langsam auf 100 kmh beschleunige. Genauso verhält sich eine elektrische Herdplatte. Genauso verhält sich ein elektrischer Trockner. Genauso verhält sich die Heizung einer Waschmaschine! Doch diese Geräte sind so aufgebaut, weil wir nicht warten können oder wollen bis der Vorgang abgeschlossen ist. Wir wolle nicht lange warten, bis das Wasser auf dem herd kocht. Wenn wir aber bereit sind, länger zu warten (z.B. doppelt so lange) dann können wir dabei bis zu 50% Energie sparen. Details, Beweise und Testergebnisse folgen hier noch.
Was das Kochen betrifft; optimal wäre eh ein Induktionsherd, da nur dieser einen optimalen Wirkungsgrad hat. Doch das hier vorgestellte System kann auch mit alten Geräten erstaunliche Einsparpotenziale freisetzen! Auch ein normaler PC (Desktop PC womöglich noch mit einem uralt-Röhrenmonitor) ist dann tabu. Sorry, aber solche Stromfresser sollten Sie fachgerecht entsorgen. Es kommen nur noch sparsame Geräte zum Einsatz, z.B. nur noch Notebooks. Auch die vorhandenen Geräte müssen entweder modifiziert werden (Details dazu folgen) ODER wir verwenden ein spezielles Stromnetz (mit reduzierter Netzspannung, Details dazu folgen), welches wir selber erzeugen. Wir entscheiden uns hier für die zweite Variante, denn diese ist extrem clever, vorhandene Geräte müssen nicht modifiziert werden, und brauchen dennoch deutlich weniger Energie.
Ergänzende Links
- autarke Energieversorgung, Teil 1, Annahmen.
- autarke Energieversorgung, Teil 2, Erläuterungen.
- autarke Energieversorgung, Teil 3, das generelle Konzept.
- autarke Energieversorgung, Teil 4, (folgt.....).
- schon vergessen? Der traurige Unfall 1986 in Tschernobyl.
- sehr traurig, aber wahr; die Lügen der Atomlobby.
- was ist Energie eigentlich? Ein Energievergleich gibt Aufschluss.
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