40pct Autarkie mit Balkon

PV-Anlage Stell dein Batterie/Powerwall/PV Projekt vor
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Viele PV Anlagen auf dem Dach werden mit 40% Autarkie bewertet; Problem sind die exorbitanten Kosten für schon kleine Anlagen wie 10kW(p) von € 20'000 und mehr

Wieviel Autarkie kann man mit Balkonanlagen erreichen mit ausgewogenen Investitionen die sich viele Menschen leisten können?

Schritt1) Grundlast berechnen; Jahresverbrauch von 4.500 kWh entspricht ein durchschnittlichen Grundlast von 500W - Check: Balkon: schaffe ich mit 600W/800W Solarleistung leicht

Schritt2) Mit Balkon kann ich (sehr grob) 180 Tage mit 8h mindestens 500w erzeugen ==> 1/6 der Jahresverbrauchs abdeckbar also bereits ~ 17% Autarkie

Schritt3) Verlängerung der Nutzungszeiten ist mit Speicher möglich; bei Titan gibt es 5kWh für €1.250 und 10 kWh für €2.500 (erwägenswert für 10 Jahre Laufzeit)

Schritt4) Bei 500W Grundlast benötige ich 12 kWh pro Tag; 8 Stunden sind bereits abgedeckt, für weitere 16h benötige ich als einen 8kWh Speicher

Schritt5) der WR muss einerseits die 500W ins Haus schicken und daneben mit den übrigen 1.500 W den Speicher für die Nacht füllen; kalkulatorisch: mit 1.500 W brauche ich 7 Stunden um 10 kWh zu befüllen (parallel zu den 8h Direkteinspeisung)

Schritt6) Bewertung des Ansatz; kalkulatorisch kann man 50% Autarkie erreichen; legt man 30% Verlust in der Realität an, schafft man noch ~ 35% für ein Invest von deutlich unter € 5.000; Einsparung pro Jahr rund €800; Amortisation in rund 5 Jahren, daneben weitere € 4'000 Zusatzertrag in den folgenden 5 Jahren (von den insgesamt angenommenen 10 Jahren)

Schritt7) Realitätscheck mit Rechner aus Berlin "Unabhängigkeits­rechner" | HTW Berlin (solar.htw-berlin.de/rechner/unabhaengigkeitsrechner/)

Schritt8) Vergleich mit PV auf dem Dach: rund € 15.000 gespart (weil ich nicht aufs Dach muss und keinen Handwerker brauche), damit entsprechende bessere finanzielle Ergebnisse; Typ "Balkonkraftwerk ausgereizt"

Schritt9) PV Module kaufen ist einfach; Kabel und Stecker kaufen und selber krimpen auch; Speicher bei Titan bestellen (wegen Gewicht und Eigenleistung wohl eher 2mal 5kWh statt 1mal 10 kWh); Wo finde ich den richtigen Wechselrichter? (5 PV Module anstecken mit insgesamt 2.000 kW(p) (inpu); (output) 1n Speicher mit 10 kWh und 1.500W(p) Ladung parallel zu Hauseinspeisung; Nachts muss der Speicher als INput in den WR umschalten)

Schritt10) Eingabe in den Rechner: 4.500 kWh Jahresverbrauch; Solarleistung 2.000 W; Speicher 10 kWh; Output vom Rechner: 42% Autarkie mit 100% Eigenverbrauch

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Schritt11) Eure Bewertung zu diesem kalkulatorischen Ansatz am grünen Tisch (zummindest vom Berlinrechner schon bestätigt)

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Hallo!

Vergleichbare Rechnungen habe ich auch schon viele angestellt. Sowohl auf der Rückseite eines Briefcouverts als auch mit Hilfe diverser Online-Rechner (nicht zu vergessen der PV Tool Rechner von Andreas Schmitz!). Damit, und nach 10 Jahren Erfahrung mit meinem kleinen Balkonkraftwerk mit nur 200W Panelleistung, komme ich zu ganz ähnlichen Ergebnissen. Die stark gefallenen Speicherpreise machen es möglich! Mein Minibalkonkraftwerk hat heute, an einem 1. November, übrigens schon 0,75 kWh gesammelt und die Sonne ist noch gar nicht untergegangen. Wenn ich das hochskaliere auf 2kW Panelleistung, dann sind auch an so einem Tag 7,5 kWh drin.

Was in Deiner Beispielrechnung nicht offensichtlich ist, ist die Panelleistung. Du schreibst immer von „Balkonkraftwerk“, was typischerweise mit 600/800W assoziiert wird. Damit kommst Du natürlich nicht auf den angegebenen Autarkiegrad. In der Grafik von der HTW Berlin steht dann auch, dass Du mit 2kW gerechnet hast. Panels in dieser Größe bringt man an einem durchschnittlichen Balkon kaum unter.

Viele Grüße

Maximilian

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@maximilianh bei der Panelleistung orientiere ich mich an dem geplanten Gesetz mit 2000 W zulässiger Panelleistung, wobei der Wr nur 600W/800W an die Steckdose durchlässt; ich würde es so konfigurieren wollen: 500W gehen bei Sonnenschein ins Haus + 1.500 W gehen in den Speicher // wenn die Sonne weg ist gibt der Speicher 500W ab ins Haus und kann dies für 20 Stunden leisten (bei 10kWh Speicher)

deiner Bewertung stimme ich zu: wie bekomme ich 5 Module beim Balkonkraftwerk hin? ... bei einem Garten ist das einfach, bei einem echten Balkon muss man sein Projekt den Gegebenheiten anpassen

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Hallo!

Mit so einer starren (was die Leistung angeht) Einspeisung verschenkst Du natürlich einen guten Teil Deiner Akkukapazität an den Energieversorger und machst Deine Autarkieberechnung zunichte.

Ich kenne nur unsere Zahlen (2 1/4 Bewohner - unser Sohn kommt nicht mehr so oft zu Besuch wie früher): Jahresverbrauch zwischen 2.500 und 3.500 kWh, das Elektroauto nicht mitgerechnet. Grundlast wenn niemand zuhause ist oder alle im Bett sind, bei uns ist das ungefähr zwischen 8 und 17 Uhr und dann wieder zwischen 24 und 6 Uhr 150-200W. Das sind Sachen die immer laufen wie Kühlschrank, Pumpen der Heizung und des Sonnenwärmekollektors, Geräte im Standby und beim Aufladen, und der Pelletsofen wenn er an ist. Das macht 15 Stunden mal 150W oder 2,25kWh. Anstatt 7,5kWh wenn ich die ganze Zeit mit 500W einspeise! Da kann man entweder einen kleineren Akku nehmen oder hat Reserve für einen Tag ohne Sonne.

Wirklich optimieren kann man das aber nur mit einer geregelten „Nulleinspeisung“ über die es hier reichlich Beiträge gibt.

Viele Grüße

Maximilian

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@maximilianh Ok, danke - verstehe worauf du hinauswillst; dann werde ich mich mal in die Nulleinspeisung einlesen :slight_smile:

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Maximilianh hat es ja schon geschrieben: Ein Jahresverbrauch von 4.500 kWh entspricht mitnichten einer Grundlast von ca. 500W. Typischerweise liegt die Grundlast eher bei 150W bis 250W. Der Durchschnitt wird erst von der "Großverbrauchern" (aka E-Herd etc) auf die 500W hochgezogen.

Unabhängig davon: Dass du mit einem BKW in den besten 6 Monaten über gute 8h locker 500W + 1500W für den Akku erzeugen willst, erscheint mir ein bisschen optimistisch. Das erforderte perfekte Lichtverhältnisse für alle deine Panele und lauter gute Tage. Und spätestens April und September wird das vermutlich nicht mehr hinhauen. Insofern wäre dein Akku acht Monate pro Jahr "zu groß", muss aber trotzdem mitbezahlt werden.

Wenn man mit Andreas' PV-Tool-Rechner herumspielt, kommt etwas zwischen 4kWh und 6kWh als IMHO wirtschaftlichste Größe heraus. (Je nach den eigenen Verhältnissen kann sich das natürlich etwas hin- oder herschieben.)

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@forum2023 zur durchschnittlichen Grundlast: 4.500 kWh geteilt durch 365 sind 12 kWh pro Tag; geteilt durch 24h gibt 500 Wh pro Stunde, ergo 500W Durchschnitt ; das hier Spitzen und Täler gibt ist bei den durchschnittlichen Berechnungen natürlich Teil der Verfahrens?

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Berechnung per Andreas Tool bestätigt das Konzept (Klasse!)

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Hallo,

Diese 500W sind aber nicht die Grundlast, sondern der durchschnittliche Verbrauch pro Stunde. Den hat man in Wirklichkeit nie, denn man braucht, siehe oben, die meiste Zeit deutlich weniger - sagen wir ein Drittel - dafür dann aber manchmal kurzzeitig sehr viel mehr, vielleicht sogar das Zehnfache wenn z.B. in der Küche drei Kochplatten und der Backofen gleichzeitig in Betrieb sind.

Und das ist ein riesiger Unterschied, wie ich am Beispiel eines Autos illustrieren möchte: Wenn Du mit Deinem (Verbrenner-)Auto mit laufendem Motor an der roten Ampel stehst, dann hat der Motor dabei seine Grundlast und verbraucht sagen wir einen Liter Benzin pro Stunde. Dein durchschnittlicher Verbrauch pro Stunde, den Du ausrechnen kannst indem Du die gesamte Benzinmenge eines Jahres durch die Stunden teilst, die Du im Auto gesessen hast, liegt aber eher bei zehn Litern pro Stunde. Wenn jetzt Deine Einspritzanlage konstant diese 10 Liter pro Stunde in den Motor pumpt, dann verbrauchst Du an der Ampel zehnmal so viel Benzin wie nötig, kannst nicht schneller als 120km/h fahren (weil der Motor dafür mehr als 10l/h brauchen würde) und verbrauchst insgesamt ein Mehrfaches von dem was möglich wäre, indem Dein Auto immer genau so viel Benzin bekommt wie es gerade braucht.

Grüße

Maximilian

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Rechnen kann ich schon, danke der Nachfrage. ?

Was ich versucht habe zu erklären - offensichtlich ist es nicht gelungen - ist, dass dieser rechnerische Durchschnitt weitgehend belanglos ist, weil er in realiter nur ganz selten tatsächlich auftritt. Den Großteil der 24h liegst du weit darunter - eben bei der echten Grundlast - und eine eher kurze Zeit des Tages liegst du weit darüber - wenn eben Großverbraucher arbeiten.

D.h. für die Auslegung deiner Anlage musst du dich an deiner Grundlast und an deinen Spitzen orientieren, nicht aber am Durchschnitt. Finanziell am sinnvollsten ist es normalerweise, die Grundlast abzudecken und die Spitzen über den Netzstrom zu bedienen. Legst du deine Anlage auf den Durchschnitt aus, ist sie voraussichtlich weniger rentabel und amortisiert sich langsamer, weil sie für den Großteil des Tages einfach zu groß ist - hohe Autarkie ist teurer.

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Und es zeigt, dass sich Akku-Größen über 4kWh nicht mehr rentieren - schöne Bestätigung.

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Das ist bei meinen Daten aktuell auch so. Aber wenn ich den Strompreis wieder auf 48 Cent/kWh setzte, wie noch vor ein paar Monaten bei uns und wie er sicher während der Laufzeit so einer Anlage wieder wird, dann sieht es anders aus. Die Amortisationskurve wird viel flacher und eine Verdopplung auf 8kWh würde gerade mal ein halbes Jahr bei der Amortisation ausmachen. Dafür steigen Eigenverbrauchsquote und Autarkiegrad erheblich an. Vor dem Hintergrund, dass ein großer Akku auch für Notstrom nutzbar ist werde ich persönlich eher einen größeren Akku nehmen. Manchmal ist Geld nicht das einzige Kriterium!

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Das stimmt natürlich und ist ein guter Grund, alles an der PV ein bisschen überzudimensionieren.

(Andererseits fallen die Preise für Solarkomponenten vermutlich die nächsten Jahre noch weiter. Dann ist es wirtschaftlicher, Schritt für Schritt aufzurüsten und nicht gleich am Anfang maximal einzukaufen. ?)

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Grundsätzlich schon, wobei es aber auch Zeiten gibt, in denen die Preise stark steigen und man froh über alles ist, das man schon gekauft hat. Aber Akkus sollten ungefähr gleich sein wenn man sie zusammenschaltet. Es sei denn, man hätte eine wirklich gute Elektronik die die Unterschiede ausgleichen kann. Ein Bekannter hat sich vor zwei oder drei Jahren eine Anlage vom Solateur aufs Dach machen lassen und den Speicher leider zu klein dimensioniert - damals waren die auch noch deutlich teurer als heute. Jetzt verweigert es der Solateur den Speicher zu erweitern. Die Akkus von damals gibt es heute nicht mehr und andere Typen lassen sich an die Steuerung nicht anpassen. Zumindest kann es dieser Installateur nicht.

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Als Grundansatz wünsche ich mir eine Lösung die ich selber verwalten kann. Die Kernfrage für mich ist daher an dieser Stelle die Wahl des richtigen Wechselrichters. Ich werde mal die neue Liste von Andreas studieren.