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Münchner THG-Labor: 1800 Sonnenstunden/Jahr

Solar-PC selbst gebaut: Grundlagen
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Solar PC selbst gebaut Die Sonne strahlt im Sommer bei wolkenlosem Himmel in München mit zirka 1100 Watt pro Quadratmeter – bei trüber Wetterlage sind es immer noch zirka 100 Watt. Diese Strahlungsleistung wird von der Globalstrahlung erzeugt. Der theoretisch maximal erzielbare Wirkungsgrad der Sonnenenergie liegt bei 85 Prozent. Aufgrund des begrenzten Wellenlängenbereichs des Sonnenlichtspektrums beträgt der maximal erzielbare praktische Wirkungsgrad bei 29 Prozent. Das Strahlungsangebot der Sonne hängt wesentlich vom Einstrahlwinkel der Sonne ab. Bedingt durch die Schrägstellung der Erdachse zur Umlaufbahn der Erde treten abhängig von der Jahreszeit unterschiedliche Sonnenhöchststände auf. An Wintertagen erreicht deutlich weniger Sonnenenergie Deutschland als im Sommer, da die Tage kürzer sind und die Sonne niedriger am Himmel steht.

Solar PC Einstrahlung

In München erzielen Solarzellen einen optimalen Energieertrag durch 28 Grad Neigung und Südausrichtung. Unsere Messungen haben ergeben, dass schon geringe Abweichungen den Ertrag auf das Jahr hochgerechnet deutlich vermindern. Ohne eine Nachführung der Solarzellen am täglichen Sonnenstand sinkt der Energieertrag noch einmal beträchtlich. Exakte Angaben dazu folgen im zweiten und dritten Teil dieser Artikelserie. Auf den Dächern von Wohnhäusern kommt fast immer nur die Festausrichtung nach einer Himmelsrichtung in Frage. Bei einem Südwest- oder Südostdach beispielsweise und einer Neigung von 45 Grad ist als Ausgleich eine größere Solarfläche zu installieren, um einen vergleichbaren Ertrag gegenüber 28 Grad Ideal-Neigung zu erzielen. Allerdings lässt sich so fast jede Dachfläche sinnvoll nutzen.

Solar PC selbst gebautSolar PC selbst gebaut

Bei dem Einsatz von Solarzellen gibt es eine grundsätzliche Unterscheidung in Nord- und Süddeutschland. Der Süden ist mit der Anzahl seiner jährlichen Sonnenstunden deutlich besser dran, wenn es um die Nutzung von Solarenergie geht. Die Stadt München beispielweise kommt im Jahr auf beachtliche 1800 Stunden. Trotz des recht wechselhaften Wetters verzeichnete der Monat Juli immerhin 260 Sonnenstunden, was bei optimaler Ausrichtung der Solarzellen einen enormen Energieertrag bedeutet. Folgende Voraussetzungen sind für den Einsatz von Solarzellen für den PC-Betrieb (und eventuell zusätzliche Verbraucher) prinzipiell zu erfüllen:

  • möglichst verschattungsfreier Standort (Dach, Bodenaufstellung)
  • Dachausrichtung von Ost bis West möglich, geneigtes Süddach von 20° bis 40° optimal für hohen Energieertrag
  • ausreichend Solarzellen-Fläche für den Desktop-PC-Betrieb
  • gute Hinterlüftung der Solarmodule zur Kühlung (erhöht den Wirkungsgrad)
  • optimaler Energieertrag mit Nachführung der Solarmodule gemäß dem Sonnenstand

Solar PC selbst gebautSolar PC Einstrahlung

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  • atk , 1. August 2007 09:27
    Wow! Was für eine Idee, genial! Wäre toll, wenn sich der etwas besser auskennende Verbraucher aus den Artikeln selbst so einen PC bauen könnte (wobei ich natürlich nicht weiß, inwieweit man schon fertige Solar-Komponenten kaufen kann). Alleine wenn das 10 Leute tun, wäre das ja schon eine kleine Umweltentlastung. HUT AB!
  • DaywalkerNL , 1. August 2007 09:51
    Ein interessantes Thema, aber mich würde sehr interessieren, was eine solche Solaranlage kostet? Ich meine komplett mit allem Drum-und-dran.
    Oder hab ich das überlesen?
  • atk , 1. August 2007 11:28
    Mich auch, da sticht mir aber auch schon eine Werbung von Google hier ins Auge: "Solarnachführung 65W 999€ von Solartrack". Ich hoffe, THG hat da eine günstigere Lösung. Seien wir einfach gespannt. Wenn das halbwegs rentabel ist und nicht allzu schwer zu bauen, werden sich hoffentlich einige (inklusive mir) auf die Bastelei stürzen. Die Solaranlage und der PC sollte ja kein Problem sein bei den richtigen Komponenten.
  • bummelch , 1. August 2007 12:36
    Beschwerde: diese Hinhalterei ist nervaufreibend...

    Lob: toller Artikel, bin gespannt auf die Fortsetzung
  • Login , 2. August 2007 01:24
    1. Solarzellen kosten viel Strom, vor allem in der Herrstellung (da wird mehr Strom verbraucht als die Zellen jemals abgeben)
    2. Solarzellen zu recyceln ist sehr teuer und ähnlich umweltbelastend wie die Batterieentsorgung (Silizium,Edel/Schwer-Metalle, Verunreinigungen, Cadmium, usw...)
    3. Der verwendete Akku ist die Krönung des ganzen. Wie oft kann man den wohl laden wenn er nicht einmal auf Polymer-Technologie basiert? (1000x Mal wäre schon gut, das wären dann so ca. 3-4 Jahre)
    4. Solarzellen halten nicht ewig. Fragt da mal die Leute von der ESA/NASA, die können ein Lied davon singen.
    Davon mal abgesehen ist das eine gute Idee, vor allem wenn man Geld sparen will. Energie wird dank Trusts und Korruption immer teurer. Wenn man davon ausgeht, dass Energiepreise in den nächsten Jahren locker 300% steigen können, ist das eine sinnvolle Investition.

  • Lexington , 2. August 2007 11:53
    1. Solarzellen kosten viel Strom, vor allem in der Herrstellung (da wird mehr Strom verbraucht als die Zellen jemals abgeben)

    Das war vielleicht mal in den 80er Jahren so, du wiederholst hier nicht mehr gültige Behauptungen und betreibst den gleichen FUD wie irgendwelche Kraftwerksbetreiber, die ihre Felle davonschwimmen sehen.
  • teutone , 2. August 2007 13:47
    Das Argument mit Verhältnis den Herstellungsverbrauch und den Nutzungsgewinn würde ich so schnell nicht abtun. Ich habe noch keine wirklich brauchbare Studie gesehen zu diesem Thema. Die einen benutzen einfach die Siliziumabfälle der Chipindustrie ohne einzurechnen wieviel Energie verbraucht wurde bis diese überhaupt vorhanden sind. Andere rechnen mit zu kurzen Lebenszeiten. Und wieder andere sind zu optimistisch was die wirkliche Sonnendauer angeht.
    Aber ich glaube schon das der Nutzen auf lange sicht größer ist. Nur rechne jetzt mal aus wieviel Solarzellen allein für die Produktion weiterer Solarzellen (Ersatz der ausgefallenen)arbeiten müssten...
  • Leonardo , 2. August 2007 17:37
    Grundsätzlich finde ich die Idee nicht schlecht - aber nur um aufzuzeigen was technisch möglich ist. Den Preis kann man getrost mal beiseite lassen.
    Kein vernünftig denkender Mensch wird um Geld zu sparen solch eine Lösung bei den heutigen Preisen anstreben.
    Nicht dass ich gegen Stromsparen und Umweltschutz bin - ganz im Gegenteil, man muß eher schauen wo kann ich mit geringst möglichem Einsatz (Geld) die größte Effektivität erreichen.
    Ich kann beispielsweise nur immer wieder den Kopf schütteln, wenn jemand für 20.000€ eine Photovoltaikanlage aufs Dach des Altbaus schraubt, hierfür subventionierte Gelder einsteckt um ein paar Kilowattstunden Strom zu erzeugen und sich dann noch als Umweltfreund hinstellt! Hätte er das gleiche Geld in eine anständige Wärmedämung gesteckt wäre der Umwelt mindestens mit dem Faktor 10 oder sogar mehr geholfen. Den großen High-Tech-Anspruch kann man damit allerdings nicht nach aussen präsentieren - was manchen anscheinend wichtiger ist wie das Ergebnis !
  • ecoenergy , 2. August 2007 20:18
    @teutone und andere:
    Die energetische Amortisation ist je nach Bauart eines PV-Moduls in 2-5 Jahren klar gegeben.
    http://www.solarportal24.de/nachrichten_714_energy_payback.html
    http://www.energiesparhaus.at/energie/pv_energamort.htm
    http://www.volker-quaschning.de/datserv/kev/index.html
    u.a.

    @Leonardo
    Genau deiner Meinung, die erste sinnvolle Investition beim Energiesparen ist immer die Wärmedämmung.


    Aber nichtsdestotrotz ist der solarPC von THG eine super Sache der die Leute zum Ernergiesparen und nachdenken bringt. Nebenbei wär das System auf einer Geek-Almhütte wohl sinnvoll einzusetzen. :-)
  • timurinamanu , 5. August 2007 07:14
    Im Prinzip eine geniale Idee, wenn die Solarzellen nicht so viel Kosten würden..
    Hat THG auch einmal gedacht Strom aus dem Wind zu bekommen(zb. Windmühle oder sowas)?
    und ist eine Kombination aus einer kleinen Windmühle (zb. mit Dynamo dran) und Solarenergie an den Akku anzuschließen -> dann hätte man Strom in der Nacht und immer wenn keine Windstille herrscht.
    Ich hoffe sehr dass viele Leute auf umweltfreundliche und billige Stromlösungen greifen (auch wenn es den Nebeneffekt hat das die Stromkonzerne weniger Kunden haben -> weniger verdienen)
    mfg
  • ritch07 , 13. August 2007 00:57
    ist ein Notebook nicht eine alternative zum selbstbau rechner ? viele Notebooks gehen doch von Hause aus sparsam mit den kostbaren Strom um ...
  • Thomas_X , 27. Oktober 2007 13:58
    Ein weiterer Einsatzzweck wäre der Betrieb an einer günstigen Desktop USV in Gebieten mit häufigen Stromausfällen. Je geringer der Stromvervbrauch der PC-Komponenten, desto länger kommt man ohne Netz aus.