Der Plan: Langfristig Autark mit Hybrid (PV + WK)

Eine Idee, vielleicht nur in meiner Phantasie möglich ...
 
OHWind
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Der Plan: Langfristig Autark mit Hybrid (PV + WK)

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Gepostet: 04.08.2022 - 12:59 Uhr  ·  #1
Moin Leute,

ich befasse mich jetzt seit einiger Zeit immer mal wieder mit dem Thema und vor allem Kleinwindanlagen finde ich immer wieder spannend. Leider ist (wie ja hinlänglich bekannt) das angebot bzw. die Informationsdichte im Vergleich zu PV echt mau.

Aber ich wollte trotzdem mal mein Projekt bzw. eher die Grobe Planung vorstellen und gerne auch mit euch Diskutieren, was machbar ist, was sinnvoll ist und was total sinnfrei ist :D
Hier unter gleichgesinnten ist das hoffentlich etwas frucht voller als mit dem Großteil meinen bekannten, wo man z.T. von PV noch nicht mal überzeugt ist...


Also... Fangen wir mal an.

Ich komme aus dem "echten Norden" (wie es hier immer so schön heißt, Schleswig Holstein). Genauer gesagt aus einem Kleinen Dorf nahe Oldenburg in Holstein.
Unser Haus liegt am Dorfrand nach hinten raus ist nur Feld, vorne ist die Hauptstraße und gegenüber ist ein Haus, dahinter wieder Feld. Rechts und Links sind Häuser, aber auch nicht direkt dran.
Grundstück ist mit knapp 1400m² nicht ganz so klein, aber leider auch nicht so groß, dass man machen kann was man will :D
Bebauungsplan ist auch ganz normal Wohngebiet (Stadt / Dorf).

Windrichtung ist laut Windatlas meistens West. Mittlere Geschwindigkeit ca. 5m/s auf 10m. Ganz frei ist die Windsicht nicht. Da Straße und Haus gegenüber genau richtung Westen ligen, jedoch auch nicht so hoch sind.

Soweit erstmal drum herum.

Aktueller Stromverbrauch liegt bei uns aktuell bei ca. 8kWh / Tag

In Zukunft ist geplant, mittels Wärmepumpe oder ggf. Dezentral Split Klima + Elektroheizkörper ( ja kann man sich drüber streiten ), sowie einem Ofen zu heizen. Und auch einen Warmwasserspeicher mit Heizstab auszurüsten ( aktuell nicht vorhanden ) oder ggf. auch einfach einen Durchlauferhitzer zu verwenden.
Aktuell übernimmt die Warmwasser Versorgung und Heizung eine Gas-Heizung, könnte man z.b. auch für Warmwasser langfristig lassen, das wäre dann auch überschaubar.

Zusätzlich soll in Zukunft noch ein Pool betrieben werden. Sprich Filter und ggf. auch dort eine Wärmepumpe.
Da kommt dann nochmal Ordentlich Strom bedarf dazu. Hier aber eher selectiv, weil wenn der Pool im Frühjahr kalt bleibt ist mir das herzlich egal :D


Als Information / Vergleich habe ich jetzt ein anderes Objekt, was aktuell bei ähnlicher ( nicht gleicher ) größe, rein mit Elektro-Heizkörpern ( thermotec aeroflow ) beheizt wurde. Mit 2 Personen und der Heizung im Winter liegt das bei ~7000 kWh / Jahr.
Durch die Wärmepumpen würde ich mir mehr Effizienz erhoffen etc. aber die Annahme wäre einfach mal:

8-10 kWh / Tag im Sommer = 180 * 10 = 1800 kWh
20-40 kWh / Tag im Winter = 180 * 40 = 7200 kWh
Total = 9000 kWh / Jahr

Ist natürlich nur überschlagen, würde ich aber tendenziell erstmal für nicht ganz unrealistisch einschätzen.


Unser Plan war es jetzt natürlich PV zu installieren, soweit das auge reicht :D

Zur Verfügung stehen:
ca. 50m² Carport (Flachdach) . Ausrichtungsmöglichkeit: Ost und / oder Süd.
ca. 65m² Flachdach. Ausrichtung Ost und / oder Süd
ca. 20m² Flachdach Ausrichtung Ost und / oder West, ggf. Süd
ca. 50m² Dach mit 53° Winkel richtung Süd

ca. 120m² Freifläche als "Zaun" / Grundstücksgrenze. (idee)
- Annahme hier: 28m Grundstücksgrenze, bebaut mit 36° Ausrichtung ( beste ergebnis laut PVGIS ) maximal 2,75m hoch ( maximal bauhöhe für freiflächen solar ohne sonder antrag, bei der gesamtbreite müsste man das eh beantragen, aber dann wäre man zumindest schonmal in einer gesetzlichen grenze )

Wenn man da jetzt einfach mal zusammenrechnet und von ~8m² / kWp ausgeht (auch nur überschlagen) könnte man effektiv i-was um die 35-40kWp an PV legen.

Mit der Anlage könnte man sich im Sommer mehr als nur einmal versorgen :D
Sagt auch niemand, dass wir so viel bauen werden. Soll am ende ja auch i-wo halbwegs Wirtschaftlich bleiben.

Jetzt kommt aber das Übliche Problem, dass man PV halt nur am Tag und am besten auch nur im Sommer hat.

Daher die Idee einer Hybriden lösung.

Sprich es darf tendenziell auch gerne eine KleinWindanlage her. Ich hatte sowas im auge wie:
Schachner SW5 / SW10
EasyWind 6
Braun Antaris 5.5 / 7.5
WSD 3000 (ggf. 2x)

Generell finde ich einfach nicht super viel informationen zu den Anlagen (grade was den Preis angeht), von der EasyWind haben wir immerhin eine Referenzanlage in der Nähe, wobei ich dort halt wieder die ~60k€ für die Anlage mit Monotower etwas hoch finde.
Ja, mir ist bewusst, dass das ganze nicht billig wird, aber vergleichen tut man trotzdem gerne und es muss ja auch nicht immer der Apple unter den Anlagen sein ;)

Gibt es denn daten, zu den anderen Anlagen, wo man da Preislich ca. landet.
Nachfragen bei den Anbietern wollte ich natürlich auch noch demnächst, aber bin ich noch nicht zu gekommen.

Dazu soll auch ein Speicher aus LiFePo4 entstehen. Damit es sich das tendenziell auch i-wo Lohnt, hatte ich sowas mit ca. 40 - 80 kWh geplant.

Hier mal ein kleiner Lageplan zu unserem Grundstück:
 


Ich weiß, dass es für die meisten wahrscheinlich ein verrücktes Projekt ist, aber wenn ich mir so die Preise anschaue, bezweifle ich, dass wir noch lange im bereich um die 35cent / kWh einkaufen können. Natürlich kann sich das langfristig auch wieder entspannen, aber komplett Autark in der Größenordnung wäre natürlich ganz cool.


Sooo.... genug der Projektvorstellung. Ich bin gespannt, was ihr dazu sagt. Haltet ihr es tendenziell für realistisch? Hat jemand erfahrungen in dieser Richtung?
Schreibt einfach gerne was hierzu, ich bin offen für jeglichen Austausch :)
Erdorf
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Re: Der Plan: Langfristig Autark mit Hybrid (PV + WK)

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Gepostet: 04.08.2022 - 16:46 Uhr  ·  #2
Hallo OHWind.

Willkommen im Forum

Deine Frage: "Haltet ihr es tendenziell für realistisch?"
Kurze Antwort: Ja
Ist es wirtschaftlich, rechnet sich das? Gegenfrage wie viel kostet das Gefühl unabhängig zu sein?

Dein Projekt erinnert mich an das Projekt von Harald, er hat teilweise ähnliche Bedingungen und einen eigenen Blog dazu.
Vielleicht mag er ja seine Erfahrungen mit dir teilen.

Schau mal hier:
Forum/cf3/topic.php?t=6365&page=2
https://www.youtube.com/watch?v=lCf_01Zx4IE

Flachdächer werden gerne mit ca. 10° .. 20° Ost/West Neigung bestückt.
Das hat Vorteile beim Tagesverlauf der Stromproduktion sowie der Flächennutzung des Flachdaches (Keine Abstände wegen Verschattung) und
liefert bei Bewölkung mehr Strom als andere Aufstellungen und reduziert die Kosten für Regler weil je ein Ost und West Module parallel geschaltet wird
und die maximale Leistung dieser beiden Module im Sommer, Mittags, geringer ist als Südaufstellung.
Schau mal hier: https://s-construction.de/s_connect-10-ost-west/
Kurz: "Ost/West flach" ist das neue "Süd".

Zum "Dach mit 53° Winkel Richtung Süd".
Hier nimmt man meisten einfach die vom Dach vorgegebene Richtung und hat so auch kein Problem mit Abschattung.

Zur "ca. 120m² Freifläche als "Zaun" / Grundstücksgrenze. (idee)"
Hier kann man auch Solarzäune senkrecht, mit Abstand zu Boden, aufstellen.
Einseitig Richtung Süden liefern die im Winter zuverlässig Strom (geringste Schneeprobleme)
Doppelseitig Richtung Ost/West liefern die immer am frühesten und am spätesten Strom.

Eine gute Verteilung der Stromproduktion über den Tagesverlauf und die Jahreszeiten verringert die Akku Kosten, bzw. verlängert die Autarkie.
Südwände wären auch noch geeignet um vor allem im Winter gut Strom zu liefern.

Achtung bei der Zusammenschaltung verschiedener Flächen. Flächen unterschiedliche Flächen werden oft besser mit separatem Regler versehen.
Das hilft z.B. bei anderen Bedingungen für Abschattung oder einem anderen MPP und erhöht die Ausfall Toleranz sowie die produzierte Leistung,
aber leider auch die Kosten.

Zur Windanlage:
Es gibt hier im Forum einige Experten, die deutlich mehr darüber Wissen als ich.
Ich bin mir sicher dass diese sich noch melden.

Viel Spaß bei dem Projekt.
wieso
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Re: Der Plan: Langfristig Autark mit Hybrid (PV + WK)

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Gepostet: 04.08.2022 - 17:56 Uhr  ·  #3
Hallo

Also generel hasst Du ja wohl die Gegebenheiten diesen Plan zu verwirklichen
(Anscheinend such nicht unbedingt viel Angst vor den Kosten )

Wobei doch wohl eher eine Dimensienierung Die zu Euren Verbrauch passt anzustreben ist :D

Da Du das PVGIS tool ja kennst kannst Du Dir ja die Erträge pro kWp zb in all möglichen Orientierungen ausrechnen , und wie Frank halt sagt die Ausrichtung ist wohl sehr wichtig um auch in dem Winterhalbjahr etwas zu reissen mit PV .

Natürlich ist eine Wärmepumpe hilfreich um den Strombedarf zu veringern als eine rein elektrische Heitzun /Warmwasseridee

Durchlauferhitzer wird wohl eher auch an der benötigten Wechselrichterleistung scheitern und wohl eher ein Wasserspeicher mit Wärmepumpe besser zur PV passen #
Ich hab mir deshalb eine Brauchwasserwärmepumpe mit 300 l tank gekauft die nimmt ca 400 watt Strom und macht daraus ca 1100-1300 watt Warmwasser

Wenn Du sowieso auch Richtung Windkraft gehen willst und anscheinend nicht zu klein und ja in Küsten Nähe wohnst , dann müsste ja erstmal eine kleinere zb 10 ca kWh PV langen , aufstocken kann man noch immer .

Jedoch sollte dann wohl von Anfang an die Systhemauslegung stimmen , also Batterie und Wechselrichter passen

Weiterhin , sind die neuen Einspeisetariffe der jetzigen Regierung bzw Habbeck recht intesannt , das ag ich jetzt um eventuell alle Dächer bei Dir voll zu machen kann man ja trennen , die Einspeiseanlagen lassen sich ja über die KfW Kredit für Photovoltaikanlagen auch finanzieren

Das kannst Du deinen Freunden mal vorrechnen :D 8-) meistens sind solche Anlagen schon nach 10 Jahren abbezahlt und die Module und Technik ist ja dann Deins nach 20 Jahren sowieso , da bist Du dann erst 50 J und die Module halten halt einiges länger als 20 Jahre

Zur übergrossen LIxxx Batterie sag ich erstmal lieber nix

Muss man sich halt überlegen , wie man so eine Idee aufbaut 1 phasig , oder 3 phasig , eher AC-gekoppelt mit Netzeinspeisung bei Überschuss oder eher als Inselanlage da spielen einige Faktoren noch mit rein (e-Auto zb spart einiges an Spritkosten wen Strom umsonst ist im Sommer )

Gruss Lars
OHWind
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Re: Der Plan: Langfristig Autark mit Hybrid (PV + WK)

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Gepostet: 17.08.2022 - 06:36 Uhr  ·  #4
Moin vielen Dank für die Infos soweit schonmal.

Also vom Durchlauferhitzer bin ich jetzt auch schon weg, Brauchwasser wärmepumpe mit 300L speicher (wie du @wieso) ja auch sagst. Kannte ich tatsächlich noch gar nicht und sieht mir nach einer Komfortablen möglichkeit aus. Zumal ich dann auch endlich einen Pufferspeicher habe, den ich tagsüber schön bedienen kann.

Einziges Problem wird die Verleitung sein, weil das Haus ist alt und kompliziert. In der Küche (EG) steht aktuell die Gas Heizung ( Durchlauferhitzer ohne Speicher ). WW Rohre gehen von dort aus weg richtung Badezimmer.
Wasseranschluss ist auch im EG. Platz für einen Pufferspeicher habe ich im Keller, der ist jedoch nicht bis unter die Küche ... Plan aktuell:
Hauswand zum Keller soweit freilegen wie nötig, dann eine Kernbohrung machen und die WW Leitung außerhalb die 5 Meter zur Küche und dort wieder auf die Leitung auflegen. Sicherlich nicht perfekt, aber wenn man das gut isoliert, sollte es auch passen.

Windkrafttechnisch hab ich jetzt mal mit WSD telefoniert, das hörte sich ganz nett an. Da muss ich mich nochmal per E-Mail mit mehr Fakten melden um zu schauen ob das Lohnt.

Ich habe aktuell erstmal kurzerhand meine Wetterstation zur WiFi fähigkeit umgebaut und ins SmartHome eingebunden, um mal die echten Windwerte am Haus zu messen (oberhalb vom First).

 


Ansonsten bin ich weiter an der PV Planung dran. Fürs erste soll der Carport belegt werden ( am einfachsten ). Hier sind ca. 10kWp +- Ausrichtung Süden mit ein paar Grad.

Da bin ich jetzt noch am Planen, welche WR ich nutzen will ... Obs teuer und Effizient ( Victron ) oder was Günstiges und etwas verschwenderischer ( MPP ) oder was anderes wird.


Zum übergroßen speicher ... ja naja ... Ich weiß, dass es sich nicht in alle Richtungen lohnt, aber das kann man ja modular erweitern und ich find es einfach schön, so viel speichen zu können wie möglich.
Dazu kommt dann natürlich noch, dass ich möglichst nur den effizientesten Bereich der Akkus nutzen möchte, sprich mir geht ja auch noch etwas von der Kapazität weg.

Plan zum Start, wären auch erstmal "nur" 22kWh, was mich stand aktuell so ca. 3500 - 4000€ kosten wird.


Und zum Thema Geld: Am ende möchte ich natürlich so günstig wie möglich bleiben ( zu verschenken hab ich auch nichts :D ), aber wenn ich so die Preise sehe und die Entwicklungen ... Der Plan ist ja auch ca. 99% selbst bzw. mit Hilfe von Familie und Freunden ( verschiedene Gewerke ) zu machen, da kommt man meist ja schon eine ganze Ecke günstiger weg.

In diesem Sinne erstmal einen schönen Mittwoch
wieso
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Re: Der Plan: Langfristig Autark mit Hybrid (PV + WK)

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Gepostet: 17.08.2022 - 07:43 Uhr  ·  #5
Oh was für ein schönes Dach

Da glaub ich, würdr ich keine PV draufpacken , wenn man schon noch Freifläche zur Verfügung hat (schaut schite aus und komplex zu instalieren )
und Danke auch das Du Dich hier nochmal meldest :fgrin:

Zitat
Ansonsten bin ich weiter an der PV Planung dran. Fürs erste soll der Carport belegt werden ( am einfachsten ). Hier sind ca. 10kWp +- Ausrichtung Süden mit ein paar Grad.


Guter Plan !!

LG Lars
wieso
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Re: Der Plan: Langfristig Autark mit Hybrid (PV + WK)

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Gepostet: 17.08.2022 - 08:19 Uhr  ·  #6
.....
Zitat
Da bin ich jetzt noch am Planen, welche WR ich nutzen will ... Obs teuer und Effizient ( Victron ) oder was Günstiges und etwas verschwenderischer ( MPP ) oder was anderes wird.


Egal ob Wind oder/undPV ein Victon oder Sunny Island von SMA , nicht zu vergessen Studer aus der Schweiz (auch andere noch ) Inselwechselrichter (geht natürlich auch netzverbunden die haben ja ein internes Ladeteil auch eingebaut , zumindest für PV findet man super günstige PV MPPT Netzwechselrichter die dann Mit dem Victron zusammenarbeiten und direkt ins Hausnetz einspeisen , bzw via den Victron und dessen Ladeteil dann die Batterie laden bei Überschuss

Das Ladeteil ist aber begrenzt auf zb ca 5000 watt bei einem Victron Quattro 8 kva (ca 6,5 kW)

Dies Idee nennt sich AC-couppling und hat tagsüber eine höhrer Effizienz bei direkt Verbrauch da ja der PV Wechselrichter direkt die Verbraucher versorgt auch und Victron ja auch clevere ansteuerbare Relais haben , zb bei Überschuss die Wärmepumpe anzuschalten /EV Laden / Heitzung

Ich bin vor Jahren zu dem Schluss gekommen dass ein aufgeteiltes Systhem , also mit Netzwechselrichtern und aber auch Ladereglern wohl am effizientesten bzw ausgeglichensten ist und so hab ich auch meine Insel betrieben

Fachlitteratur damals war https://www.studer-innotec.com…igrids.pdf

Appropos Studer Inselwechselrichter (sehr hohe Qualität) und auch paralell betreibbar , da gibts gerade recht intresannte Angebote hier https://www.secondsol.com/de/h…02a6db.htm
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