Wie viele Solarzellen (100 Watt , 12 Volt) braucht man um ein Haushalt (3000kWh) konstant mit Strom zu versorgen?
Und wie berechnet man sowas?
3 Antworten
Weg von aller Ideologie - die Frage beinhaltet ein entscheidendes Wörtchen: konstant. Strom aus Solarzellen ist immer davon abhängig, ob die Sonne scheint, in welchem Winkel sie auf die Erde auftritt, ob es Wolken gibt. Damit ist sie niemals konstant. Insofern wird man einen Haushalt nie mit Solarzellen autark versorgen können - es sei denn man nimmt in Kauf, dass man nachts kein Licht hat, und ebenso im Winter kaum Strom.
Stromversorgung mit Solarzellen würde immer bedeuten, dass man mit Batterien arbeitet.
Bei den Überlegungen muss man auch weitere Punkte ins Kalkül ziehen: Wie hoch ist denn die Spitzenleistung, die man benötigt? Ein Backofen hat rund 3.000 Watt (die er aber nicht konstant zieht, sondern er heizt auf, dann schaltet sich die Heizung ab und an und ab...
Und vielleicht hat man ja Gäste und kocht gleichzeitig, dann kommen nochmals 2.000 bis 3.000 Watt dazu - auch hier wieder an - aus - an - aus.
Beim Bezug aus dem Stromnetz ist das alles kein Problem, aber bei einer Solaranlage? Was heute am Markt als z.B. "60% autarke Anlage" angeboten wird, funktioniert auch nur, indem der Stromversorger sein Netz zur Verfügung stellt - den Strom aufnimmt wenn mehr erzeugt wird als benötigt, und wieder Strom einspeist wenn mehr benötigt wird. Letztlich bedeutet das - und hier werde ich wahrscheinlich doch ein wenig ideologisch - dass der (wohlhabende) Häuslesbesitzer mit Solaranlage mit Speicher davon profitiert, dass der Netzbetreiber all diese Dienstleistungen anbietet, und dass die nicht so privilegierten Menschen diese mitbezahlen.
Rechne es doch mal aus. 3000 kWh entsprechen 3000000 Wh. Im Schnitt hat man vermutlich 12 Stunden pro Tag Sonnenlicht, am effektivsten jedoch nur um die Mittagszeit. Wenn diese 100 W nur bei maximaler Sonneneinstrahlung gelten, dann sollte man vielleicht eher zum Ausgleich mit durchschnittlich 6 Stunden pro Tag rechnen. Das Jahr hat dabei etwa 365 Tage.
365 d/y * 6 h/d = 2190 h/y
Nun muss der Jahresverbrauch noch in Leistung umgerechnet werden.
3000000 Wh/y / 2190 h/y = 1369,85... W
Nun musst Du noch diese Leistung auf die erforderliche Anzahl der Solarzellen umrechnen. Allerdings fehlt dazu der Wirkungsgrad des Wechselstromgenerators, oder wie immer man das Ding nennt, welches den 12 V Gleichstrom in 230 V Wechselstrom umwandelt. Ausgehend davon dass man diesen Wirkungsgrad ignorieren kann, weil dieser mit 100 % (= 1) angegeben ist, ergibt sich also folgende Gleichung:
1369,85 W * 1 / 100 W = ?
In diesem Falle, auch wenn es hier anhand der Rundungsregeln ohnehin so ist, wird immer aufgerundet.
In Süddeutschland kann man entsprechend der dortigen Sonneneinstrahlung von der Jahresleistung von etwa einer Kilowattstunde (kWh) pro genannter Wattzahl (Wp, Watt Peak) der Nennleistung der Fotovoltaik-Anlage ausgehen (Quelle: http://www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/leistung).
Das wäre hier bei 100 Watt pro Zelle also ein Jahresertrag von 100 kWh. Also wären für 3000 kWh im Jahr 3000/100 = 30 Solarzellen erforderlich.