Haus komplett mit Photovoltaik-Strom versorgen, unabhängig von fossilen Energien

niqlas

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Hallo,

das ganze ist eine Idee, die mir letztens eingefallen ist. Hat man eine große Freifläche, könnte man dort eine Photovoltaik-Anlage installieren (z.B. ein Dach, eine große Wiese, etc.).

Mit dem gewonnenen Strom aus diesen Photovoltaik-Anlagen könnte man dann zum einen den Bedarf an normalem Stromverbrauch decken, als auch eine Heizanlage für Warmwasser für die Heizung betreiben. Gekocht wird auch mit Strom.

Was haltet ihr von der Idee, ein Haus komplett unabhängig von fossilen Energien mit Photovoltaik-Strom zu versorgen?
 
Soll ich das Ernst nehmen oder nicht...hmmm...

Wenn Geld keine Rolle spielt, gute Idee.
Ansonsten scheitert es an der bislang ineffizienten Speichermöglichkeit von Energie.
 
Gänzlich unabhängig lohnt einfach nicht. Bräuchte auch recht große & teure Pufferung von Energie für schlechte Zeiten (Keller voller Bleiakkus, horray!). Außerdem ist es recht ineffizient Sonnenlicht in Strom zu wandeln um später Wasser zu erhitzen.

Was einen recht guten Autarkiegrad ergibt ist die Kombination von Photovolatik und Solarthermie.
 
Ich weiß, dass es momentan nicht sonderlich effizient ist. Wollte nur mal eure Meinungen wissen!

Kann man mit einer Solarthermie-Anlage auch die Heizung betreiben?
 
Ich werfe mal Geothermie in den Raum. Damit kannst du auch, dass Haus heizen.
 
niqlas schrieb:
Kann man mit einer Solarthermie-Anlage auch die Heizung betreiben?
Ja klar, für Wasser & Heizung nutzt man sie. Da gibt es recht viele unterschiedliche Lösungen (manche auch mit Pufferspeicher etc.).
 
Die idee ist dir gekommen? Nicht erschrecken es gibt telefone mit großen displays, die ins internet (so ne neumodische Erfindung mit bildern,text und videos) können....ohne Kabel. Willkommen im Jahr 2015.
 
P IN > P bedarf ?
Joa, dann klappt das...

Es stellt sich nur eine Frage: was darfs kosten?
 
Jedes Genie hat mal klein angefangen!

Aber von einem Oberstufenschüler eines deutschen Gymnasiums darf die Allgemeinheit schon mehr Vorwissen erwarten!
 
Schnapsidee. Der Grundumsatz kann niemals gespeichert werden ohne horrende Summen. Man bedenke: Im Winter wird zwar weniger Strom durch die Photovoltaikanlage erzeugt, man braucht aber viel mehr zum aufwärmen des Heizwassers und Warmwassers im allgemeinen.

Dadurch kommt man auf eine riesige Dachgröße, man kommt auf eine riesige Photovoltaikanlage, man kommt auf einen riesigen Speicher (selbst wenn mans umwandelt, dann ist der Verlust größer). In meinen Augen rein mit Photooltaik nicht erreichbar.

Mit Photovoltaik, Solarthermie, Wärmepumpe und Grundwasser jedoch halte ich das für realistisch ein Plusenergiehaus für den Bruchteil des Geldes zu errichten. Wenn man einspeisen würde, sowie im Winter Strom wieder nehmen würde, käme das hin. Selber speichern: Wohin? Mal eben 10 000KW speichern ist nicht so einfach. Und im Winter heizen sind das sogar noch wenig....
 
Das speichern geht wohl am besten mittels Wasserstoff.
Damit kommt man aber nur auf eine Effizienz von ~25%

Gibt auch ein Haus, dass hat nen riesigen Wassertank.

Die Kosten/Nutzen Rechnung geht aber halt nicht auf.
 
Als Lösung für den "Energiespeicher" -> lies dich mal in das Thema Paraffin Wärmespeicher ein. Hier kannst du die im Sommer gewonnende Energie speichern und in den Wintermonaten verbrauchen. Es braucht somit nicht zwingend immer Akkus um etwas zu speichern. ;)

Neben Photovoltaik könnte auch eine Windrose/kleines Windrad den Strom erzeugen. Je nach Standort kannst du hiermit auch für deinen Bedarf ausreichend Strom produzieren.
 
Aktuelle Photovoltaik-Module kommen ja auf einen Wirkungsgrad von ca. 20-25%.

Was passiert, wenn die Photovoltaik-Module so viel Strom erzeugen, dass dieser nicht mehr gespeichert werden kann, weil der Speicher schon voll ist, und auch nicht ins Netz eingespeist werden kann, weil dort die Kapazität gedeckt ist? Wie würde man diesen Strom "entsorgen"?

Die meisten Energiespeicher nutzen die Methode der chemischen Energie, oder? Wie sinnvoll ist die Speicherung mittels einer anderen Methode (vlg. https://de.wikipedia.org/wiki/Kategorie:Energieform), z.B. in potentieller Energie?
 
Da gibts meiner Meinung nach bessere Lösungen wie z.b. Erdwärme.

Das Grundproblem in der ganzen Thematik ist nicht Strom, sondern das beheizen eines Hauses, vor allem im Winter benötigt horrend viel Energie und die kriegt man über eine Photovoltaik Anlage nicht hin. Dadurch entsteht auch gar nicht das Problem, dass die Anlage zu viel Strom erzeugt.

Warum sollte man sofern sie zu viel Strom erzeugt, selbigen nicht einspeisen und sich das ganze bissl refinanzieren lassen?
 
Die Module werden vorm Wechselrichter und damit vom Netz getrennt. Stromerzeugung läuft allerdings weiter, d.h. die Module selber haben hohe und damit gefährliche DC Spannung. Immer wieder spannend im Brandfall, wenn es keine zusätzliche Nottrennung/Erdung gibt.

Für den Privathaushalt geht die kostengünstige Speicherung von Wärmeenergie bisher nur chemisch d.h. mit Paraffin/Salzen. Strom bisher nur mit Bleiakkus (groß, teuer etc.).

Mit Windräder kann man übrigens je nach Lage & bauchlichen Gegebenheiten die Stromerzeugung gut unterstützen und auch nachts Grundlast erzeugen (sowie bei schlechtem Wetter).

Du hast soviele Fragen, wie wärs wenn Du mal ein bischen googelst und Dich direkt auf Fachseiten einliest? :cool_alt:
 
Wenn es darum geht unabhängig von fossilen Energien zu werden, kann man das einiges machen, wobei aber Wärmespeicher mit Paraffin noch immer deutlich teurer als gewöhnliche Wasserspeicher sind, dafür aber auch kompakter. Nur günstig wird das ganze nichts, schon gar nicht wenn man wirklich ständig komplett autak sein will. Wirtschaftlich lässt es sich nur vertreten, wenn man die alternativen Energien als zusätzliche Quellen nimmt und wenn es denn keine fossilen Energien sein sollen, ggf. auf Holz(pallets) als zusätzlich Wärmeerzeugungsquelle ausweicht die dann einspringt, wenn die regenerativen Energien nicht reichen.
 
Grundsätzlich nette Idee, teilweise schon umgesetzt, suche mal nach "autarkes Haus".

In unseren Breitengraden denke ich ist das Kosten Nutzen Verhältnis imoment einfach zu schlecht, auch wenn sich sowas nach so 10-20 Jahren amortisieren könnte, dann braucht man aber sicherlich neue Batterien.

Habe auch schon mal vor Jahren in einem Bericht gesehen, da wurde sowas auf einer Inseln umgesetzt, mangels eines möglichen Anschlusses an das Stromnetz.

Diese Lösungen war eine Mischung aus Solar, Erdwärme und Windkraft. Frischwasser wurde glaube über Regenwassersammlung bzw. Brunnen realisiert. Allerdings musste man in diesem Haus, schauen welche Verbraucher man benutzt und wieviel Strom noch gespeichert ist.
 
@florian.
25% bei der Umwandlung zu Wasserstoff? In einem Privathaushalt bei einer fluktuierenden Stromzufuhr? Kannst du sicher vergessen. Selbst wenn brauchst du eine so riesige Photovoltaikanlage, das rentiert sich einfach nicht.

@_killy_
Vergleich Paraffin-Wasser
Also 1000L Wasser kann man ungefähr mit 333Liter Paraffin vergleichen. Nun braucht man als eine Person am Tag so ca. 100 Liter Wasser zum Duschen/Baden/Spülmaschine/Waschmaschine im Durchschnitt? Gehen wir also von 100 Liter Wasser aus, sind das 33 Liter Paraffin am Tag. Im Monat braucht man also ca 1000L Paraffin, welches gespeicherte Energie abgibt. 6 Monate in etwa Winter = ca. 6000 Liter Paraffin. Kosten sieht man ja im Link, 333L Paraffin kosten als Tank ca. 4000€. Also ca. 72 000€. Da würde man auch nicht mit Photovoltaik, sondern mit direkter Solarenergie erhitzen. 6000L brauchen im übrigen noch den Platz.

@niqlas
Was passiert, wenn die Photovoltaik-Module so viel Strom erzeugen, dass dieser nicht mehr gespeichert werden kann, weil der Speicher schon voll ist
Nix passiert damit. Wo kein Speicher, da keine Last, wo keine Last, da passiert nix.

...und auch nicht ins Netz eingespeist werden kann, weil dort die Kapazität gedeckt ist?
Das Netz soll VOLL sein? Dann verkauft der Stromanbieter ins Ausland. Es gibt kein Kapazitätslimit im Netz.

Wie würde man diesen Strom "entsorgen"?
Gar nicht. Er würde weder verbraucht noch gespeichert. Er verpufft.

Die meisten Energiespeicher nutzen die Methode der chemischen Energie, oder? Wie sinnvoll ist die Speicherung mittels einer anderen Methode (vlg. https://de.wikipedia.org/wiki/Kategorie:Energieform), z.B. in potentieller Energie?
Das ist ne tolle Idee. Nur wohin mit dem ganzen Krempel? Platz ist das Problem. Ansonsten könnten wir ja mitten im Nichts nen Berg aufschütten und dort nen Stausee anlegen, damit wir überschüssigen Strom zum reinpumpen in den Stausee nutzen können. Oder in Druckluft. Oder eben Wasserstoff, wie .florian schreibt. Wobei man da klugerweise Methan draus macht indem man CO2 hinzufügt, weil man dann die vorhandenen Erdgasleitungen nutzen könnte.

"Überschüssiger" Strom könnte also dafür sorgen, dass Autos weiterhin effizienter (als mit Akkus) fahren können, dann halt mit Gas. Zum heizen kann man das Gas auch benutzen, wodurch dann wieder der Strom abgenommen würde. In Großanlagen kann man auch höhere Effizienzen erreichen als im Haushalt.

Gas ist für mich der neue Energielieferant.
Mit dem lässt sich Warmwasser per Gas-Durchlauferhitzer erzeugen wenn es gebraucht wird. Mit Gas lässt sich der Herd befeuern. Mit Gas kann man ein Mini-Blockheizkraftwerk im Haus errichten und so im Winter das Warmwasser/Heizwasser und Strom erzeugen. Und mit dem Auto/Bus ist ein großflächiger Umbau auf Elektro auch nicht notwendig, viele Autos lassen sich ja zu Gas umbauen. Speichern kann man das auch wunderbar, Transportnetz ist schon vorhanden. Man entlastet so auch das Stromnetz.

@nebulein
Das Grundproblem in der ganzen Thematik ist nicht Strom, sondern das beheizen eines Hauses, vor allem im Winter benötigt horrend viel Energie und die kriegt man über eine Photovoltaik Anlage nicht hin. Dadurch entsteht auch gar nicht das Problem, dass die Anlage zu viel Strom erzeugt.
Das bezweifel ich. Wenn du eine Wärmepumpe an die elektrische Energie koppeln würdest, und das mit Grundwasser, so kannst du mit einem COP von 7 rechnen. Bedeutet: 1KWh Strom rein = 7KWh Heizenergie raus. Gehen wir hiernach:

Wie groß müsste eine Photovoltaik Anlage demnach sein?
Die genannten 350 bis 400 Kilowattstunden Strom erzeugt eine Photovoltaik Anlage im Winter ca. mit einem Kilowattpeak Nennleistung (1 kWp). Oder anders gesagt, 350 bis 400 Kilowattstunden Strom können Sie zwischen Oktober und April in etwa mit 1 kWp Photovoltaik in Deutschland erzeugen. Dafür brauchen Sie rund 5 bis 7 Photovoltaik Module auf dem Dach bzw. folgende Dachfläche:
-> 6-9m² mit monokristallinen Modulen (Schrägdach)
-> 7-10m² mit polykristallinen Modulen (Schrägdach)
-> 15-20m² mit Dünnschichtmodulen (Schrägdach)
-> sowie rund 20m² bebaute Dachfläche auf Flachdächern.
http://www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/elektroheizung/ertrag-im-winter
Wären demnach 300KW Strom im Monat, also 10KW am Tag, und umgerechnet 70KW Heizleistung mit einer Wärmepumpe. Am Tag. Im Monat sind das also aus 300KW = 2100KW. Das macht in den Wintermonaten bei 6 Monaten ca. 12600KW. Das ist ein durchaus realistischer Wert für ein Haus inkl. Warmwasser. Bei nem dick isolierten Haus sogar viel zuviel.

Eine Kombination von Wärmepumpe mit Grundwasser sowie Photovoltaik in der obrigen Größenordnung würde also für Sommer wie im Winter ausreichen. Wahrscheinlich mit Überschuss. Wobei eine Netzkopplung immer noch sinnvoller ist meines erachtens, vor allem im Sommer.
 
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Theorethisch gehts, gibt einige die sowas anbieten, als "Teillösung" oder sogar als komplett unabhängige Lösung.
Gibt auch Kombinationen in Verbindung mit einem Elektroauto (zB Tesla, Ampera usw..) das als "Zusatz-Speicher" verwendet wird.
Für Warmwasser kann man auch eine Wasser-Solaranlage mit Pufferspeicher verwenden, damit kann man dann auch heizen.
Das ganze in Kombi mit einer Luft-Wasser Wärmepumpe.

Theorethisch geht es ja, ob es sich auszahlt ist wieder eine andere Geschichte.

So grob denke ich muss man erstmal den Platz haben und dann ca. 30-50.000€ ausgeben - dafür kann man lange Strom verbrauchen ;)
 
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Die Solaranlage müsste bei Polykristall ca. 20m² fassen, was ca. 3000€ wären. Die Wärmepumpe kostet nicht viel. Man braucht am besten zwei Puffer, einen für Warmwasser, einen für Heizung. Das wird um die 20 000€ kosten. Ne Grundwasserbohrung ist billig bis teuer. Sagen wir mal 1000€ pauschal.

Wären wir bei knapp 25 000€ für eine Beheizung im Jahr, die nichts mehr kostet außer die Wartung. Wenn überhaupt. Finde ich jetzt nicht so viel. Wie schnell man das raus hat, lässt sich nur berechnen wenn man weiss, was man verbraucht.
 
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