Durchschnittsleistung von Solar + Wind relativ zur Nennleistung

Gast #6996738
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Hallo,

lese mich eben etwas in Solar und Windrad ein. Beiden ist gemeinsam, 
dass sie keine konstante Leistung liefern.

Wenn auf dem Typenschild einer Windkraftanlage 500kW steht, wie viel kW 
liefert die Anlage übers Jahr (bzw. über 20 Jahre) gemittelt.

Die gleiche Frage bei Solaranlagen. Hier fällt wegen der Dunkelphase 
schon mal grundsätzlich 50% des Ertrags weg.

Dann: Oft kann man lesen, dass eine Anlage die Energie für z.B. 500 
Haushalte zur Verfügung stellt. Dazu sollte ich wissen, wie viel kWh ein 
solcher "Haushalt" pro Tag oder pro Jahr verbraucht. Hängt ja auch stark 
davon ab, ob dieser "Haushalt" einen Gasanschluss hat und z.B. mit Gas 
kochen und heizen kann.

Wer kennt verlässliche Zahlen?

Horst
Gast #6996786
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Horst J. schrieb:
> Wenn auf dem Typenschild einer Windkraftanlage 500kW steht, wie viel kW
> liefert die Anlage übers Jahr

Hängt vom Standort ab, und von der Höhe vom Mast. Alles, was klein ist, 
bringt nix.

Horst J. schrieb:
> Die gleiche Frage bei Solaranlagen

1kWp liefert im Jahresdurchschnitt 100 Watt. Etwas mehr wenn man die 
Panels regelmässig von Staub putzt.
#6996817
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Horst J. schrieb:

> Wenn auf dem Typenschild einer Windkraftanlage 500kW steht, wie viel kW
> liefert die Anlage übers Jahr (bzw. über 20 Jahre) gemittelt.
Arbeit und Leistung. James Joule und James Watt - die Zeit verbindet 
sie.

> Wer kennt verlässliche Zahlen?
Das Fraunhofer Institut.
http://windmonitor.iee.fraunhofer.de/windmonitor_de/

Das Zauberwort ist "Vollaststunden".
Hängt vom Standort ab. Bummelich:
off-shore: ca. 3000...3500 h/a
on-shore: ca 1500...2250 h/a - gute Standorte 2500 h/a.

Wind ist wenn die Schafe keine Locken mehr haben.


Zu Photovoltaik siehe
https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.html
Die Telefonnummer von Harry Wirth steht da.
Gast #6996893
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MachHin schrieb:
> MaWin schrieb:
>> 1kWp liefert im Jahresdurchschnitt 100 Watt. Etwas mehr wenn man die
>> Panels regelmässig von Staub putzt.
>
> Wenn man den Tag mit 24h berechnet...

Was willst du damit sagen? Wenn man die Jahresdurchschnittsleistung 
berechnet, muss man natürlich das Jahr zu 8760h berechnen, was hat der 
Tag damit zu tun?

MachHin schrieb:
> Ansonsten geht man von 1000 Sonnenstunden aus, was bei einem 200
> Watt-Modul 200kWh bedeutet.

Das ist fast das gleiche - 1000 Sonnenstunden pro Jahr ergibt einen 
Jahresnutzungsgrad / Kapazitätsfaktor (das sind die beiden anderen 
Stichworte neben Volllaststunden für die gesuchte Fragestellung) von 
1000/8760 = 11,4%. Fast das gleiche wie 100W/1kW.

MfG, Arno
#6996941
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Ein Windrad zuhause auf dem Grundstück ist recht wann man Spass daran 
hat, dass sich etwas dreht. Die angegebene Nennleistung ist meist ein 
utopischer Wert, der allenfalls bei Sturm erreicht wird. Man kann davon 
ausgehen, die Nennleistung erntet man höchstens pro Tag und nicht pro 
Stunde.
#6996943
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Die Frage ist eher, wieviel man Windkraft ueberdimensionieren muss um 
einen halbwegs sicheren Grundertrag zu haben

Also wenn ich zu 99.x % 1 MW haben will - wieviel muss ich installieren 
?

Da habe ich schon Werte fuer Onshore zwischen 5 - 50 MW gelesen
Ist natuerlich reine Statistik, aber irgendeine Kalkulation muss es ja 
geben

Bei PV hat man ja je nach Jahreszeit garantiert 8-16h keinen Ertrag pro 
Tag
Gast #6997035
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Horst J. schrieb:
> Die gleiche Frage bei Solaranlagen. Hier fällt wegen der Dunkelphase
> schon mal grundsätzlich 50% des Ertrags weg.

Sowohl bei Solar, als auch bei Windkraft, kommt es auf den 
Aufstellungsort und die Art der Aufstellung an.
Ein grober Richtwert für Solar ist ein mittlere Leistung von 10% der 
Nennleistung.
Statistische Daten unter Berücksichtigung der Anlagenparameter kannst du 
im PVGIS des JRC angucken: https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/
Gast #6997059
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Guenter H. schrieb:
> um einen halbwegs sicheren Grundertrag zu haben

Vor allem musst du dazu viele weit voneinander entfernte Windmühlen 
aufstellen, möglichst in verschiedenen Ländern oder gar Kontinenten.

Vor 100 Jahren wussten die Leute noch, was eine tagelange Flaute ist, 
heutigen Mausschubsern fehlt aber jeglicher Realitätsbezug.
#6997358
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Die Frage ist vielleicht im photovoltaikforum  besser aufgehoben, aber 
interessant finde ich sie durchaus.

Man findet viele Infos über die gesamte Wind- oder PV Leistung in 
Deutschland. Aber den Leistungsverlauf einen einzelnen Windrads 
beispielsweise an verschiedenen Standorten zu finden ist schwierig. Wenn 
jemand Daten eines einzelnen (industriellen oder Mini-) Windrads hat, 
das interessiert mich.
Gast #6997471
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Serge B. schrieb:
> Man findet viele Infos über die gesamte Wind- oder PV Leistung in
> Deutschland. Aber den Leistungsverlauf einen einzelnen Windrads
> beispielsweise an verschiedenen Standorten zu finden ist schwierig. Wenn
> jemand Daten eines einzelnen (industriellen oder Mini-) Windrads hat,
> das interessiert mich.

Ich vermute, dazu musst du in der Forschung gucken (mit den 
entsprechenden Einschränkungen was die Übertragbarkeit auf aktuelle 
vollkommerzielle Projekte angeht). Direkt zur Hand habe ich keine Daten, 
aber ein paar Suchstichworte vielleicht:

- RAVE - Research at Alpha Ventus
- ORE Catapult
- NREL
- Fraunhofer IWES

Typisch sind 10-Min- oder 15-Min-Intervalle.

MfG, Arno
Gast #6997587
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Udo S. schrieb:
> Das Internet.

Ja klar. Schulen und Universitäten können geschlossen werden, denn im 
Internet steht alles. Man taucht mit 15 oder mit 18 vor einer 
Prüfungskommission auf und legt seinen Hauptschulabschluss oder sein Abi 
ab.

> Warum googelst du nicht mal danach ...

Bin schon seit Tagen in dem Thema unterwegs. Wie kommen eigentlich 
bestimmte Dummspacken IMMER WIEDER mit dem gleichen Mist daher? Keine 
andere Schallplatte zum Auflegen?
Gast #6997634
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Serge B. schrieb:
> Die Frage ist vielleicht im photovoltaikforum  besser aufgehoben, aber
> interessant finde ich sie durchaus.
>
> Man findet viele Infos über die gesamte Wind- oder PV Leistung in
> Deutschland. Aber den Leistungsverlauf einen einzelnen Windrads
> beispielsweise an verschiedenen Standorten zu finden ist schwierig. Wenn
> jemand Daten eines einzelnen (industriellen oder Mini-) Windrads hat,
> das interessiert mich.

Über private Kontakte konnte ich die Ertragsdaten einer privat 
finanzierten 500kW Anlage bekommen und mittels EXCEL zwei Grafiken 
erstellen. Die Anlage hat ihre 20 Jahre hinter sich, der Standort gilt 
als optimal.

Wenn man die Ertragsdaten auf die Nennleistung referenziert (Bild 
rechts, rechter Balken), sieht das doch recht schwach aus. Ich errechne 
über 20 Jahre 14% der max. Leistung, entsprechend 1261 Vollaststunden.

Offensichtlich haben neuere Anlagen einen besseren Wirkungsgrad oder 
sind sog. Schwachwindanlagen (was immer das sein soll). Hier erhofft man 
sich die doppelten Erträge. Also in 20 Jahren hier nochmal vorbei 
schauen.
Angehängte Dateien:
Gast #6997641
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Wenn jemand 20 Jahre Ertragsdaten von einer Solaranlage hat, würden die 
mich auch sehr interessieren.

Hier ist es ja so, dass die Zellen am Anfang recht schnell in der 
Leistung nachlassen und dann rel. wenig bis zum Ende. Hinzu kommt noch 
der Verlust durch Verwitterung und Verschmutzung wie z.B. Vogelkacke. 
Denn ich habe noch nie gesehen, dass auf den Dächern die Solarpanels 
geschrubbt werden.
Gast #6997660
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Horst J. schrieb:
> Serge B. schrieb:
>> Die Frage ist vielleicht im photovoltaikforum  besser aufgehoben, aber
>> interessant finde ich sie durchaus.
>>
>> Man findet viele Infos über die gesamte Wind- oder PV Leistung in
>> Deutschland. Aber den Leistungsverlauf einen einzelnen Windrads
>> beispielsweise an verschiedenen Standorten zu finden ist schwierig. Wenn
>> jemand Daten eines einzelnen (industriellen oder Mini-) Windrads hat,
>> das interessiert mich.
>
> Über private Kontakte konnte ich die Ertragsdaten einer privat
> finanzierten 500kW Anlage bekommen und mittels EXCEL zwei Grafiken
> erstellen. Die Anlage hat ihre 20 Jahre hinter sich, der Standort gilt
> als optimal.

Würdest du da noch Einheiten an die Achsen schreiben, bitte?

Horst J. schrieb:
> Wenn man die Ertragsdaten auf die Nennleistung referenziert (Bild
> rechts, rechter Balken), sieht das doch recht schwach aus. Ich errechne
> über 20 Jahre 14% der max. Leistung, entsprechend 1261 Vollaststunden.

Das wäre für einen optimalen Standort tatsächlich sehr schwach.

Horst J. schrieb:
> Offensichtlich haben neuere Anlagen einen besseren Wirkungsgrad oder
> sind sog. Schwachwindanlagen (was immer das sein soll).

Schwachwind-Anlagen haben eine niedrige Nennleistung bezogen auf die 
Rotorfläche (und daher eine kleine Nennwindgeschwindigkeit). Gemessen in 
W/m^2.

Beispielsweise hatten die ersten in Deutschland installierten 
Offshore-Anlagen 5MW Nennleistung auf 116m Rotordurchmesser, das sind 
rund 470W/m^2. Die sie ab 12,5m/s bringen, und sie halten bis 25m/s Wind 
(10Bft) aus.

Eine moderne Schwachwind-Anlage (für Onshore) hat eher 2,4MW auf 117m 
Rotordurchmesser, also 225W/m^2. Bring die Nennleistung aber schon bei 
10m/s, stellt im Sturm dafür bei 20m/s (8Bft) ab. Ist zudem leichter und 
damit billiger gebaut.

Zum einen kann man damit Standorte mit schwächerem Wind sinnvoller 
nutzen, zum anderen ist das auch eine Reaktion darauf, dass man bei 
starkem Wind ohnehin genug/zuviel Strom im Netz hat und abregeln muss 
(und das nicht voll vergütet bekommt) also Mehrkosten für Mehrleistung 
sich nicht lohnen.

Alles eher typische Kennwerte, es geht immer noch extremer.

MfG, Arno
Gast #6997663
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Horst J. schrieb:
> Wenn jemand 20 Jahre Ertragsdaten von einer Solaranlage hat,
> würden die
> mich auch sehr interessieren.
>
> Hier ist es ja so, dass die Zellen am Anfang recht schnell in der
> Leistung nachlassen und dann rel. wenig bis zum Ende. Hinzu kommt noch

Das kommt auf den Zellentyp an, sagt mir zumindest eine kurze Suche. 
Kristalline Zellen altern eher linear, Dünnschichtzellen anfangs stark, 
dann wenig.

Horst J. schrieb:
> der Verlust durch Verwitterung und Verschmutzung wie z.B. Vogelkacke.
> Denn ich habe noch nie gesehen, dass auf den Dächern die Solarpanels
> geschrubbt werden.

Alle Besitzer, die ich kenne, putzen in unregelmäßigen Abständen.

Ich hab auch schon vor 20 Jahren Panels getauscht, die nach kürzester 
Zeit undicht und daher korrodiert waren - Hersteller hat auf Garantie 
neue geliefert. Das sollte heute eigentlich kein großes Thema mehr sein.

MfG, Arno
#6997698
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Es gibt viele Gruende warum Panels sterben
Manchmal Serienfehler, wie z.b. das Backsheet zerfaellt

Nach 10 Jahren Betrieb sind bei mir ca 25% der Panels teildefekt
Hochwertige Markenpanels, professionell verlegt...

Ich hatte westseitig Panels die an der Unterkante Brandflecken 
entwickelt haben, obwohl nur in der letzten Sonnenstunde eine Hecke 
leicht abgeschattet hat

Eine beschattete Zelle hatte dann Temperaturen von mehr als 150 Grad
Das geht nicht lange gut...

Nachdem ich dann alle Strings einzeln genau vermessen hatte, zeigte sich 
dass auch suedseitig einzelne Bereiche defekt sind, typisch 1/3 oder2/3 
eines Panels
Vermutlich Probleme in der Kontaktierung, optisch nichts sichtbar

Sieht man etwas schwierig in einer Thermografie, aber sehr gut wenn 
genau im richtigen Moment der Reif in voller Sonne abtaut
Das abtauen passiert zuerst an den defekten Stellen
Angehängte Dateien:
Gast #6997699
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Horst J. schrieb:
> Hinzu kommt noch der Verlust durch Verwitterung und Verschmutzung wie
> z.B. Vogelkacke.
> Denn ich habe noch nie gesehen, dass auf den Dächern die Solarpanels
> geschrubbt werden.

In Gegenden mit natürlichem Niederschlag und damit auch auftretenden 
stärkeren Niederschlagsereignissen sind Solarzellen bei ausreichender 
Neigung ziemlich selbst reinigend.
#6997722
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Vielen Dank für die Daten!

Ich nehme an das sind die jährlichen Erträge in kwh.

Interessant wäre noch der Jahresverlauf auf Tage aufgeschlüsselt. Da 
könnte man sehen, wie es sich auf Winter/Sommer verteilt und wie viele 
Tage/Stunden es zwischendurch keinen Windstrom gibt.
#6998389
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Es ist ganz einfach:

Sonnendaten anhand der Geographie (Sonnenstand, Nebel, Berge, die
Abschatten, Ausrichtung,...) lassen sich für jeden Ort aufrufen...

Winddaten gibt es ebenfalls, allerdings kann dann ein Baum oder
Gebäude in der Nähe den Wind so verdrehen, dass ein Windrad dann
macht, was es will...

Will man Windenergie nutzen, dann ist eine Langzeitmessung über ein
oder mehrere Jahre sinnvoll, und zwar an dem Ort und in der Höhe des
geplanten Platzes für einen Windgenerator - Wind sieht man nicht und
kann viele Wirbel erzeugen, damit das Windrad nicht optimal läuft...

Ein paar Meter daneben ist meist alles anders...
Gast #6998399
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Roland E. schrieb:
> Unser Haushalt bezieht pro Jahr etwa 3,6MWh. Das sind pro Tag grob über
> den Daumen 10kWh. Wir liegen damit deutlich unter dem Durchschnitt,
> gemessen an der Haushaltsgröße...

Auf der weiter oben verlinkten Seite vom Fraunhofer Institut findet man 
einen Jahreswert von 4MWh, der dann auch ca. 10kWh pro Tag ergibt. Damit 
könnte das Windrad mit seinen 500kW also eben mal 166 Haushalte 
versorgen, wenn man einen gewaltigen Akku zur Pufferung einsetzen würde. 
Der dann aber sicher keine 20 Jahre (wie die WKA) durchhalten würde.

Guenter H. schrieb:
> Nach 10 Jahren Betrieb sind bei mir ca 25% der Panels teildefekt
> Hochwertige Markenpanels, professionell verlegt...

DAS ist ja mal eine harte Nuss und eine ganze neue Erkenntnis. Bisher 
ging ich davon aus, dass ein Panel mal komplett ausfällt. Dann wird es 
eben erneuert. Vielen Dank für das klasse Foto.

Was gedenkst du zu tun? Das ist ja eine mittlere Katastrophe.
Beitrag #6998414 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #6998530
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Horst J. schrieb:
> DAS ist ja mal eine harte Nuss und eine ganze neue Erkenntnis.

Lass dir keinen Quatsch erzählen.
Wir haben über 5 Nachbarn mit Solaranlagen im Alter von 5-15 Jahren.
Kein einziger hat je ein einziges Panel ersetzen müssen. Es war ein 
defekter Wechselrichter dabei, das wars.

Warum ich die Nachbarn befragt habe war, dass ich Eindrücke einholen 
wollte was hier denn der Ertrag so ist (hier vor Ort ca. 1100kWh/Jahr 
und kWPk).
Ich kann mit meiner Anlage bestätigen, dass das so ist. Auch da, keine 
defekten Panels, aber die läuft ja auch erst 3 Jahre.

Defekte passieren schon, aber so häufig wie einiger der hier sattsam 
bekannten Putinölkröten hier herumquaken sind sie nicht.
Gast #6998533
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Gänseblümchen schrieb:
> (hier vor Ort ca. 1100kWh/Jahr
> und kWPk).

Noch so als Bemerkung: Das ist relativ genau das, was aus den 
entprechenden Karten hervorgeht. Und zwar auf wenige % genau.

Bayern:
https://www.karten.energieatlas.bayern.de/start/?lang=de&topic=energie_gesamt&bgLayer=atkis&catalogNodes=1200,1220,44,43,41,46&layers=4a204108-1905-45a4-a119-4d1553058864&E=713752.52&N=5355738.30&zoom=3
#6998959
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Zumindest bei Solar sind die Sonnenstunden ortsabhaengig. Sehr stark 
ortsabhaengig. Wir haben Orte, dort lieft von November bis Maerz Nebel 
im Tal, waehrend an anderen Stellen eben kein Nebel ist, da oberhalb des 
Nebels. Ich wuerd mal mit Faktor 10-20 ueberdimensionieren. Also fuer 
1kW benoetigt 10-20kW installieren. Den Ort kann man sich ja eher selten 
waehlen.
#6999171
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Gänseblümchen schrieb:

> Lass dir keinen Quatsch erzählen.
> Wir haben über 5 Nachbarn mit Solaranlagen im Alter von 5-15 Jahren.
> Kein einziger hat je ein einziges Panel ersetzen müssen. Es war ein
> defekter Wechselrichter dabei, das wars.
>

Wenn ich nicht zufaellig bei Aussenarbeiten die kleinen Brandstellen 
gesehen haette, dann waere mir das auch nicht aufgefallen und ich haette 
die anderen Probleme ohne Detailcheck sicher nicht wahrgenommen

Wenn eine Stringspannung um 30V abfaellt, dann sind eventuell schon 3 
Panels zu je einem Drittel defekt

Wer checkt aber die Spannung ob die jetzt 450V oder 420V ist...

Der Gesamtertrag ist bei mir jetzt ca. 10% niedriger - aber 25% der 
Panels sind defekt
Das schiebt man normalerweise auf Verschmutzung oder Alterung

Wenn bei einem Panel 1/3 defekt ist, dann ueberbrueckt das die 
Bypassdiode
Aber wie lange die dann die Dauerbelastung toleriert ist variabel...

Nach zwei Jahren sagt BayWa als Distributor, dass das mein Problem ist
Sie sind nicht mehr zustaendig fuer die Langzeit Herstellergarantie ...

Ich habe daher als Endkunde direkt mit dem Hersteller in Asien 
kommuniziert
Sehr freundlich und kompetent - haette ich nicht erwartet

Die angebrannten Module habe ich binnen Tagen in einer riesigen Kiste 
per Luftfracht aus Asien mit DHL ohne weitere Kosten ersetzt bekommen

Nur brauche ich fuer das jetzige Problem die Seriennummern und Messwerte 
der Einzelmodule - daher muss man dafuer fast alle Panels abbauen

Ich habe das in mehr Detail englisch dokumentiert - attached Document
Aber werde das erst in einigen Monaten fertig machen koennen


Wenn ihr dazu mehr Infos wollt kann ich diese Website empfehlen:
https://photovoltaikbuero.de/pv-know-how-blog/schleichende-ertragsminderung-an-solarstromanlagen/
Angehängte Dateien:

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