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Solarenergie für ein netzunabhängiges Haus

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Die meisten von uns träumen davon, irgendwann einmal eine Hütte in den Wäldern zu besitzen. Sei es ein Jagdcamp, ein Urlaubsort oder ein Ort, an dem man das ganze Jahr oder einen Teil des Jahres lebt – ein solcher Lebensstil ist für jeden attraktiv, der die Natur genießt.

Energieversorgung Ihrer Hütte

Trotz unseres Wunsches, der Hektik des modernen Lebens zu entfliehen, sind die meisten von uns auf die Annehmlichkeiten moderner elektrischer Geräte und Beleuchtung angewiesen, ob sie es wollen oder nicht. Einer der Nachteile des Lebens abseits des Stromnetzes ist, dass es eine fast unlösbare Aufgabe ist, eine freistehende Hütte im Hinterland mit Strom zu versorgen.

Der Anschluss an ein bestehendes Stromnetz ist ein extrem teures Unterfangen. In der Tat werden viele Versorgungsunternehmen keinen Strom in extrem abgelegene Gebiete leiten, unabhängig von den Kosten.

Wie können Sie also Ihr Traumversteck mit Strom versorgen?

Generatoren sind eine Option, aber sie können laut sein. Außerdem benötigen sie eine Art von Brennstoffquelle, die ständig überwacht werden muss, um sicherzustellen, dass sie nicht ausgeht.

Waldhammer-Tipp des Tages:

Heute gibt es eine andere Möglichkeit. Die Solarstromtechnologie hat sich in den letzten Jahren sprunghaft weiterentwickelt, da Unternehmen neue Solaranlagen auf den Markt bringen, die nach umweltfreundlichen Optionen für die Energieversorgung von Häusern und Unternehmen suchen.

Solarbetriebene Systeme können auf die individuellen Bedürfnisse von Häusern jeder Größe zugeschnitten werden. Mit einem Minimum an Wartung halten diese Systeme jahrelang und erfordern nicht die tägliche Instandhaltung, die bei den meisten Generatoren notwendig ist. Solarenergie ist leise, zuverlässig in Gegenden mit nur durchschnittlicher Sonneneinstrahlung und umweltfreundlich.
Ein solarbetriebenes elektrisches System besteht aus drei Hauptkomponenten.

Die Photovoltaik-Module (PV-Module), die die Sonnenenergie sammeln, die Batteriebank für die Speicherung dieser Energie und der Wechselrichter, der den in den Batterien gespeicherten Gleichstrom in für moderne Geräte nutzbaren Wechselstrom umwandelt. In den folgenden Abschnitten wird jede dieser Komponenten näher betrachtet.

Die Photovoltaik-Module (PV)

Dies ist das Merkmal, das den meisten Menschen in den Sinn kommt, wenn sie an Solarenergie denken. Photovoltaik-Module sammeln Energie von der Sonne, indem sie einen Teil der Sonnenphotonen absorbieren und diese Photonen durch die Verwendung eines Halbleitermaterials im Inneren der PV-Zelle in Elektrizität umwandeln.

Diese PV-Zellen können in einem Array montiert werden, wobei die Größe des Arrays von dem vom System benötigten Strombedarf abhängt. Je größer der PV-Array ist, desto mehr Energie kann er in einer bestimmten Zeitspanne umwandeln.

Diese Arrays werden so montiert, dass sie der Sonne zugewandt sind, in den Vereinigten Staaten typischerweise nach Süden. Viele PV-Systeme sind einstellbar, so dass die Position der Paneele so eingestellt werden kann, dass sie der Bewegung der Sonne im Laufe der Jahreszeiten folgen, wodurch sichergestellt wird, dass unabhängig von der Jahreszeit die maximale Menge an Sonnenenergie absorbiert wird.

PV-Anlagen können entweder auf dem Dach oder auf dem Boden montiert werden. Dachmontagesysteme funktionieren am besten in Gebieten, in denen Bäume oder andere Strukturen die auf dem Boden montierten Einheiten beschatten könnten. Während dachmontierte Systeme die PV-Anlagen über den Schatten heben, erfordern sie bei der Erstinstallation etwas mehr Arbeit.

Die meisten dachmontierten Systeme müssen auch entfernt werden, wenn das Dachmaterial selbst ausgetauscht werden muss. Freiflächensysteme sind einfacher zu installieren, insbesondere für Hausbesitzer, die ihr eigenes System bauen.

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Achten Sie bei der Installation von Freiflächen-PV-Anlagen auf den Standort der Bäume und die möglichen Wachstumsraten. Während der Schatten eines bestimmten Baumes oder einer Baumgruppe zum Zeitpunkt der Installation möglicherweise kein Problem darstellt, sollten Sie bei der Wahl des Standorts der Anlage die potenziellen Wachstumsraten berücksichtigen.

Bei der Auswahl von Solarmodulen für Ihr Projekt sind wichtige Faktoren die Größe, das Gewicht (wenn die Einheiten auf dem Dach montiert werden sollen) und die Spannungsabgabe pro Modul zu berücksichtigen. Je höher die pro Stunde erzeugte Spannung ist, desto teurer ist ein Modul, aber die geringere Anzahl von Modulen, die für eine ausreichende Energieumwandlung benötigt wird, gleicht diesen Kostenfaktor oft aus.

Die meisten PV-Hersteller bieten Garantien auf ihre Produkte an. Für qualitativ hochwertige Arrays wird oft eine Garantie von bis zu 25 Jahren auf Defekte gewährt. Vermeiden Sie Module mit einer wesentlich kürzeren Garantiezeit.

Batterien

Während die PV-Module immer dann elektrische Energie erzeugen, wenn die Sonne scheint, gibt es Zeiten, in denen diese Elektrizität benötigt wird, während die Sonne nicht verfügbar ist. Um diese Energie für die Nutzung in der Nacht oder an regnerischen Tagen zu speichern, ist ein Batteriespeichersystem erforderlich.
Die traditionelle Wahl bei Speicherbatterien sind Deep-Cycle-Blei-Säure-Batterien. Die beliebteste Wahl unter den Blei-Säure-Batterien ist seit langem die Deep-Cycle-Flut-Blei-Säure-Batterie. Dieser Batterietyp enthält einen flüssigen Elektrolyten, der die Bleiplatten im Inneren der Batterie vollständig einkapselt.

Wenn dieser Batterietyp geladen und entladen wird, geht ein Teil dieser Flüssigkeit durch Verdunstung verloren. Um die Batterie mit ihrer vollen Kapazität zu erhalten und ihre Lebensdauer zu verlängern, ist eine ordnungsgemäße Wartung unerlässlich.

Regelmäßige Batteriewartung ist der Schlüssel. Wenn der Wasserstand aufgefüllt, die Batterien sauber und der Ladezustand über 50 Prozent gehalten wird, kann eine Reihe hochwertiger Deep-Cycle-Batterien bis zu acht Jahre lang halten. Mangelnde Wartung kann diese Lebensdauer um die Hälfte verkürzen.
Da die Batterien einen beträchtlichen Teil der Kosten für netzunabhängige Solarenergie ausmachen, ist es finanziell sinnvoll, die Lebensdauer Ihrer Batteriebank zu verlängern.

Wie viele Batterien benötigt die Basis-Solaranlage?

Es wird empfohlen, sich mit einem erfahrenen Solaranbieter oder Berater zusammenzusetzen und Ihren individuellen täglichen Strombedarf zu ermitteln. Sobald Sie wissen, wie viel Strom Sie an einem durchschnittlichen Tag verbrauchen werden, können Sie bestimmen, wie viel Speicher Sie benötigen.
Ich empfehle, Ihren voraussichtlichen Tagesverbrauch mit fünf zu multiplizieren, um eine Gesamtspeicherkapazität zu erhalten, die für bis zu fünf Tage reicht, falls es längere Zeit zu wenig Licht gibt, z. B. bei starker Bewölkung.

Ich empfehle neuen Solarkunden auch, sich mit einer revolutionären Batterietechnologie zu beschäftigen, die in den letzten Jahren auf den Markt gekommen ist. Anstelle von Blei und Säure verwenden die neuen Aqueous Hybrid Ion (AHI)-Batterien einfaches Salzwasser in einem System, das genauso viel Energie speichert wie herkömmliche Blei-Säure-Batterien in einer Einheit, die völlig umweltfreundlich ist.

Diese neue Technologie macht Schluss mit den Explosionsrisiken, Entsorgungsproblemen und ätzenden Säuren, die bei der herkömmlichen Batterietechnologie von Nachteil sind. Zu den zusätzlichen Vorteilen der neuen Batteriesysteme gehören eine längere Lebensdauer und tiefere Entladungsraten als bei ihren Blei-Säure-Pendants.

Eine dritte Batterieoption kommt in Form der Lithium-Ionen-Technologie. Unternehmen wie Tesla adaptieren sowohl neue als auch bestehende Lithium-Ionen-Batterietechnologie in neue Energiespeichereinheiten.
Ihr Powerwall-Batteriesystem für den Heimgebrauch vereint die gleiche Speicherkapazität wie eine große Bank von Blei-Säure-Batterien in einer viel kleineren und schlankeren Einheit, die an einer Garagenwand aufgehängt werden kann. Diese Lithium-Ionen-Batterien sind weniger empfindlich gegenüber Temperaturextremen als herkömmliche Batterien und erfordern viel weniger Wartung, um die Spitzenleistung aufrechtzuerhalten.

Wechselrichter

Die dritte Schlüsselkomponente in einem netzunabhängigen Solarstromsystem ist der Wechselrichter. Da Batterien Strom als Gleichstrom (DC) speichern und moderne elektrische Systeme und Geräte darauf ausgelegt sind, Strom in Form von Wechselstrom (AC) zu nutzen, wird ein Wechselrichter zwischen der Batteriebank und den Steckdosen installiert. Dieser Wechselrichter wandelt den Strom in nutzbaren Strom um.

Wechselrichter schützen die Geräte auch vor möglichen Überspannungen der Batterien oder Blitzeinschlägen, indem sie die abgegebene Energie puffern. Wählen Sie die Größe Ihres Wechselrichters auf der Grundlage Ihres voraussichtlichen Stromverbrauchs.

Viele Wechselrichter erlauben auch die zusätzliche Einspeisung von Wechselstromquellen wie z. B. Generatoren, um zusätzliche Ladequellen für Batterien bereitzustellen, falls die Solarmodule aufgrund von schlechten Lichtverhältnissen weniger als die maximale Leistung erbringen.

Vollständige Systemoptionen

Obwohl Solarenergie sicherlich die gesamte benötigte Energie in einer netzunabhängigen Lebenssituation liefern kann, ziehen es viele Anwender vor, Solarenergie als einen Aspekt in ein komplettes Stromversorgungssystem einzubinden. Große Energiebedürfnisse wie Heizung, Warmwasser und Kochen können mit Gas- oder Holzbrennern und -kochern abgedeckt werden.

Passive solare Warmwasserbereiter und -speicher können den Warmwasserbedarf einer Familie decken, ohne Strom zu verwenden. Solaröfen können einen großen Teil des Kochbedarfs ohne zusätzlichen Strom abdecken.
Oft werden Erdgas- oder Dieselgeneratoren in das elektrische System integriert, um eine Notstromversorgung während langer Perioden mit wenig Licht zu gewährleisten oder um Geräte mit hohem Energieverbrauch zu betreiben.

Wenn ein Generator fest mit dem elektrischen System verkabelt wird, ist es eine gute Idee, einen professionellen Elektriker für die Installation zu konsultieren, um Schäden am Wechselrichter oder Generator zu vermeiden.

Eine Option, die sich bei Solarenergienutzern zunehmender Beliebtheit erfreut, sind gebrauchsfertige, in sich geschlossene modulare Systeme von Firmen wie SolarPod. Deren Standalone-Einheiten enthalten alles, was für die Stromversorgung einer netzunabhängigen Hütte benötigt wird. Nach der Ankunft packt der Benutzer die Einheit einfach aus, vervollständigt die Montage und richtet sie dann auf die Sonne aus. Diese Geräte enthalten auch Batterien zur Speicherung des erzeugten Stroms und einen Wechselrichter, der den Strom in nutzbaren Strom umwandelt.

Ein weiteres Unternehmen, das schlüsselfertige Systeme anbietet, ist Harvest Energy Solutions. Neben schlüsselfertigen Systemen verkauft Harvest Energy auch energieeffiziente Kabinen und kann eine solarbetriebene Kabine an Ihre Bedürfnisse anpassen, dann liefern und die Kabine auf Ihrem Grundstück installieren.

Neben der einfachen Installation sind diese in sich geschlossenen Einheiten einstellbar, um unabhängig von der Jahreszeit das ganze Jahr über eine maximale Sonneneinstrahlung zu ermöglichen. Sie sind auch transportabel, falls der Besitzer sie zu einer anderen Hütte oder einem anderen Standort bringen möchte. Bestimmte Solarpod Standalone-Modelle können auch erweitert werden, falls Ihr Strombedarf mit der Zeit steigt.

Die Kosten für netzunabhängige Solarsysteme reichen von 500 US-Dollar für kleine Systeme, die lediglich einen Laptop oder ein Handy aufladen und Licht spenden sollen, bis hin zu 20.000 US-Dollar und mehr für Ganzhaussysteme, die genug Strom für ein durchschnittliches Einfamilienhaus erzeugen sollen. In den meisten Gegenden gibt es Solarenergie-Berater, die Ihnen bei der Entscheidung für das System helfen können, das Ihren Bedürfnissen am besten entspricht.

Schlusswort

Dank bedeutender Fortschritte in der Technologie, zusammen mit einer massiven Expansion der Fabriken in Ländern wie Asien, kann Solarenergie heute für weniger als einen Dollar pro Watt produziert werden. Das ist ein Rückgang von 60 Prozent in nur den letzten fünf Jahren. Die Paneele produzieren heute die gleiche Menge an Strom aus einer viel kleineren Einheit, was die Installation von Aufdachanlagen günstiger macht. In Verbindung mit den neuen Fortschritten in der Batteriespeichertechnologie ist dies ein guter Zeitpunkt, um in Solarenergie zu investieren.

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Stromausfall vorbereiten

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Die Energiekrise in den USA ist fast schon Legende. Immer wieder kommt es in einem alten Stromnetz zu Ausfällen. Noch ist es in Deutschland nicht so weit. Dennoch sollten Sie sich auf einen Stromausfall jederzeit vorbereiten. Gerade die Energiewende wird in den kommenden Jahren dafür sorgen, dass das Land von Stromlieferungen aus dem Ausland noch abhängiger wird.

Stromausfall mit Material überbrücken

Sie benötigen bei einem Stromausfall eine kleine Checkliste:

Waldhammer-Tipp des Tages:

· Taschenlampe – eine Taschenlampe sollte, wenn möglich, sogar ohne Batterien funktionieren, wenn Sie nicht hinreichend zur Hand haben.

· Stichwort Batterien: Für alle elektrischen Geräte sollten Sie hinreichend Batterien kaufen und lagern.

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· Sie benötigen für das ausfallende Licht eine hinreichend große Sammlung an Kerzen und an Streichhölzern und / oder Feuerzeugen. Halten Sie auch Teelichter, um eine Wegbeleuchtung im Haus organisieren zu können.

· Sie benötigen für die Information von Außen ein Radio, das entweder batteriegetrieben ist. Zusätzlich oder noch besser: Sie benötigen ein Kurbelradio, das gleichfalls in Preppershops erworben werden kann.

· Sie benötigen einen Camping- oder Spirituskocher sowie die entsprechenden Kartuschen, um den Kocher betreiben zu können. Hier können Sie sowohl im Preppershop wie auch im Einzelhandel das benötigte Material kaufen. Probieren Sie die Funktionsweise im Vorhinein aus. Erfahrungsgemäß scheitern viele Anwender in der Praxis bei den ersten Versuchen.

· Passend zu diesen Kochutensilien benötigen Sie Lebensmittel: Konserven und Suppen sollten für einen Zeitraum von 14 Tagen reichen.

· Sie benötigen Wärme: Wenn Sie einen Kamin haben sollten oder einen Kohelofen ihr eigen nennen, füllen Sie das Holz- und Kohlelager entsprechend auf.

Wichtig: Bevor der Strom wieder fließt, sollten Sie die meisten Stromabnehmer abgeschaltet haben, also den Herd oder das Bügeleisen etc.

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