E-Book, Deutsch, 238 Seiten
Reihe: Rheinwerk Computing
Kofler / Ofenheusle Photovoltaik
3. Auflage 2025
ISBN: 978-3-367-10684-4
Verlag: Rheinwerk
Format: EPUB
Kopierschutz: 0 - No protection
Grundlagen, Planung, Betrieb
E-Book, Deutsch, 238 Seiten
Reihe: Rheinwerk Computing
ISBN: 978-3-367-10684-4
Verlag: Rheinwerk
Format: EPUB
Kopierschutz: 0 - No protection
Mit modernen Solaranlagen rüsten Sie sich für die Zukunft und schlagen der Energiekrise ein Schnippchen. Doch wie gehen Sie dieses komplexe Projekt richtig an? Alles, was Sie dazu wissen müssen, zeigen Ihnen Michael Kofler und Christian Ofenheusle in diesem Wegweiser zur eigenen Photovoltaik-Installation. Grundlagenwissen zur Technik, Beispielrechnungen für die richtigen Investitionen und Best Practices für den Betrieb gehören genauso zu diesem Ratgeber wie Stromspartipps, Hinweise zu Förderungen und den gesetzlichen Rahmenbedingungen. So gerüstet setzen Sie Ihr Photovoltaik-Projekt informiert und sicher um.
Aus dem Inhalt:
- Von Kilo, Watt und Peak: Wie viel Strom braucht man eigentlich?
- Technik: PV-Module, Wechselrichter und mehr
- Maximum Power Point Tracking
- Das Balkonkraftwerk
- PV-Anlagen für Ein- und Mehrfamilienhäuser
- Speichersysteme und Batterien
- Wärmepumpen
- Best Practices und Fallstricke
- Notstromfunktionen
- Förderungen und EEG
Michael Kofler hat Telematik an der TU Graz studiert und ist einer der erfolgreichsten deutschsprachigen IT-Fachbuchautoren. Zu seinen Themengebieten zählen neben Linux auch IT-Sicherheit, Python, Swift, Java und der Raspberry Pi. Er ist Entwickler, berät Firmen und arbeitet als Lehrbeauftragter.
Autoren/Hrsg.
Weitere Infos & Material
Vorwort ... 7 1. Kilo, Watt und Peak ... 11 1.1 ... Leistung und Energie ... 12 1.2 ... Den eigenen Strombedarf abschätzen ... 19 1.3 ... Energie sparen ... 27 1.4 ... Strom aus Sonnenenergie ... 29 1.5 ... Rettet Photovoltaik die Welt? ... 33 2. Wie Photovoltaik funktioniert ... 37 2.1 ... Von der Solarzelle zum Photovoltaikmodul ... 38 2.2 ... Ertrag je nach Lage und Ausrichtung ... 42 2.3 ... Das Verschattungsproblem ... 49 2.4 ... Wechselrichter ... 53 2.5 ... Maximum Power Point Tracking (MPPT) ... 59 2.6 ... PV-Strom messen und steuern ... 62 2.7 ... Photovoltaik-Anlagen erweitern ... 69 2.8 ... Kryptomining mit PV-Strom ... 70 2.9 ... Photovoltaik-Vorurteile und -Fakten ... 72 3. Speichersysteme ... 77 3.1 ... Wozu Speichersysteme? ... 79 3.2 ... Speichertechnologien ... 80 3.3 ... Speicherdimensionierung ... 89 3.4 ... Ökologische und ökonomische Kosten-Nutzen-Rechnung ... 98 3.5 ... Notstromfunktion ... 105 3.6 ... Inselanlagen ... 110 3.7 ... Zusammenfassung ... 112 4. PV-Anlagen für Einfamilienhäuser ... 115 4.1 ... Montage von PV-Modulen ... 116 4.2 ... Gefahrenquellen ... 125 4.3 ... Planungsbeispiel: Einfamilienhaus, Ost-West-Satteldach ... 128 4.4 ... Planungsbeispiel: Reihenhaus ... 131 4.5 ... Planungsbeispiel: großes Einfamilienhaus mit Flachdach ... 133 5. Balkonkraftwerke ... 137 5.1 ... Der einfache Weg in die Photovoltaik ... 137 5.2 ... Welches Balkonkraftwerk passt zu mir? ... 140 5.3 ... Nutzung von Überschüssen ... 145 5.4 ... Wie viel kann ich mit einem Balkonkraftwerk einsparen? ... 151 5.5 ... Komponenten ... 152 5.6 ... Montagelösungen ... 158 5.7 ... Zubehör ... 164 5.8 ... Anmeldung und Zählertausch ... 170 5.9 ... Wartung und Entsorgung ... 174 5.10 ... Missverständnisse und Fallstricke ... 175 6. Förderungen, Gesetze, Betrieb ... 187 6.1 ... To-do-Liste ... 188 6.2 ... Förderungen ... 189 6.3 ... Gesetzliche Bestimmungen ... 191 6.4 ... Wartung und Betrieb ... 196 6.5 ... Steuern ... 199 6.6 ... Versicherung ... 199 6.7 ... Gemeinschaftsanlagen ... 200 7. Wärmepumpen ... 203 7.1 ... Vom Kühlschrank zur Wärmepumpe ... 204 7.2 ... Funktionsweise von Wärmepumpen ... 207 7.3 ... Wärmepumpen anwenden ... 218 7.4 ... Warmwasserwärmepumpen ... 224 7.5 ... Warmwasser per Heizstab erwärmen ... 226 7.6 ... Kosten, Nutzen, Förderung ... 229 7.7 ... Klimaanlagen ... 231 7.8 ... Pro und Kontra ... 233 Index ... 235
1 Kilo, Watt und Peak
In diesem Buch wimmelt es von Zahlen, und vielen Zahlen folgen Buchstabenkürzel wie kW, kWh oder kWp. In diesem Kapitel möchte ich Ihnen die Furcht vor Einheiten nehmen. Ich werde Ihnen ein Gefühl dafür vermitteln, wie viel Energie eine Kilowattstunde (kWh) ist, welche Strommenge Ihr Haus oder Ihre Wohnung pro Jahr benötigt, welche Geräte für den Stromverbrauch am wichtigsten sind und wo das Sparen von Energie oder Strom am ehesten zum Ziel führt.
Ich weiß, Zahlen und physikalische Einheiten sind ein tristes Thema. Aber es ist unmöglich, eine Photovoltaikanlage ohne ein minimales Grundwissen über elektrische Energie richtig zu dimensionieren. Ich verspreche Ihnen: Dieses Kapitel ist so lebensnah, wie es nur geht! Und bevor ich richtig loslege, bringen wir das Schlimmste gleich zu Anfang hinter uns: Tabelle 1.1 fasst die Bedeutung der wichtigsten Einheiten für dieses Buch zusammen. Die Erklärungen folgen gleich.
| Einheit | Abkürzung | Bedeutung |
|---|
| Watt | W | Leistung |
| Kilowatt | kW | Leistung (1 kW = 1000 W) |
| Megawatt | MW | Leistung (1 MW = 1000 kW = 1.000.000 W) |
| Watt Peak | Wp | Spitzenleistung |
| Kilowatt Peak | kWp | Spitzenleistung (1 kWp = 1000 Wp) |
| Wattstunde | Wh | Energiemenge |
| Kilowattstunde | kWh | Energiemenge (1 kWh = 1000 Wh) |
| Megawattstunde | MWh | Energiemenge (1 MWh = 1000 kWh = 1.000.000 Wh) |
| Gigawattstunde | GWh | Energiemenge (1 GWh = 1000 MWh = 1.000.000 kWh = 1.000.000.000 Wh) |
| Kilowattstunde pro Jahr | kWh/a | Energiemenge pro Jahr (Annum) |
Tabelle 1.1 Wichtige Einheiten für Leistungs- und Energiemengen
1.1 Leistung und Energie
Die Leistung (»Stärke«) elektrischer Geräte wird in Watt gemessen und mit dem Buchstaben W abgekürzt. Eine Bohrmaschine mit 800 Watt durchbohrt ein massives Holzbrett leichter als eine mit 400 Watt. Ein Wasserkocher mit 2000 Watt erhitzt einen halben Liter Wasser schneller als einer mit 1500 Watt. Tabelle 1.2 gibt die typische Leistung einiger Geräte an, wobei es natürlich immer mehr oder weniger leistungsstarke Modelle gibt.
| Gerät | Leistung |
|---|
| Handy-Ladegerät | 5 bis 30 Watt |
| LED-Deckenlampe | 8 bis 15 Watt |
| Notebook | 20 bis 50 Watt |
| Alte Glühlampe | 60 bis 100 Watt |
| Kühlschrank | 80 bis 150 Watt |
| TV-Gerät 140 cm (55 Zoll) | 80 bis 150 Watt |
| Alter Halogen-Deckenfluter | 250 bis 300 Watt |
| Staubsauger | 700 bis 2000 Watt (EU-Obergrenze für neue Geräte: 900 Watt) |
| Wasserkocher | 1500 bis 2200 Watt |
| Herdplatte | 2000 Watt |
| Backofen | 3000 Watt |
Tabelle 1.2 Typische Leistung ausgewählter Haushaltsgeräte
Die Einheit Watt wird auch für Autos, Heizungen und andere Geräte verwendet – ganz egal, ob der Antrieb oder die Wärme elektrisch oder durch Verbrennung erzeugt wird. Eine Gas-, Öl- oder Pelletheizung für ein Einfamilienhaus hat eine Leistung von etwa 15.000 Watt. Ein VW Golf mit Benzinmotor hat je nach Modell sogar eine Leistung von etwa 70.000 bis 250.000 Watt! (Allerdings entfaltet sich die maximale Motorleistung nur unter bestimmten Umständen bei einer sehr hochtourigen Fahrweise. Außerdem verpufft ein Großteil der Leistung als Wärme; nur ein kleiner Bruchteil dient wirklich der Fortbewegung.)
Weil so große Zahlen unhandlich und unübersichtlich sind, wird die Leistung größerer Geräte zumeist in Kilowatt (kW) angegeben. Ein Kilometer entspricht 1000 Metern, ebenso ist ein Kilowatt eben 1000 Watt.
Veraltet: Pferdestärken
Bei Autos wird die Leistung manchmal auch in PS, also Pferdestärken, angegeben. Jeder Mensch hat eine Vorstellung von der Kraft eines Pferdes, insofern sind Pferdestärken sehr anschaulich. Dennoch gilt diese Einheit als veraltet. 74 kW sind etwa 100 PS, 100 kW sind etwa 136 PS.
Energiebedarf elektrischer Geräte
Wie viel Energie braucht nun ein elektrisches Gerät? Das hängt von zwei Faktoren ab: der soeben diskutierten Leistung und der Zeit, die...
