Eine Einblasdämmung ist die perfekte Lösung für ungedämmte Dächer und Fassaden, die aus diversen Gründen nicht demontiert werden können oder sollen. Zumal die dazu verwendeten Dämmstoffe wie Perlit oder Zellulose einen hohen Nachhaltigkeitswert aufweisen.
Allerdings verhält es sich bei einer Einblasdämmung wie bei Gründächern oder PV-Anlagen: kleine Flächen sind für große Betriebe nicht lukrativ und werden somit als “nicht geeignet” deklariert. Die abgelehnten Hausbesitzer bleiben dadurch entweder auf ihren hohen Heizkosten sitzen oder müssen kostenintensive Sanierungsmaßnahmen vornehmen. LaGrand® schafft hier Abhilfe.
Prinzip einer Einblasdämmung
Eine Einblasmaschine ist eine sehr kraftvolle Maschine mit 1,5-4KW an Leistung. In der Regel müssen spezielle Generatoren her, um die Maschine in Betrieb nehmen zu können. Dadurch wird sichergestellt, dass die Einblasdämmung von einem Standpunkt aus viele Meter ohne Stauung durch alle Hohlräume und Zwischendecken geblasen wird. Dieser hohe Druck schießt die Dämmung aber auch durch jede Fuge, sodass Sie vermutlich noch Wochen nach der Einblasung Flocken in Ihrem Haus aufsammeln werden.
Nun, eine solche Leistung benötigt Platz und Gewicht. Somit befinden sich solche Maschinen oftmals in eigenen Anhängern. Dies macht eine Einblasmaschine sehr teuer für den Betrieb, der sie sich anschafft. So teuer, dass es auch im Internet Preise nur auf Anfrage gibt.
Schlussendlich muss sich eine Einblasmaschine in den Jahren nach dem Kauf amortisieren. Und dies geschieht am ehesten durch große Aufträge. Wenn Sie nun lediglich „kleine“ Kältebrücken verfüllen wollen, ohne gleich das Dach zu komplett zu sanieren, dann tragen Sie nicht wirklich zur Amortisation bei. Es sei denn, Sie zahlen einen hohen Aufschlag auf Ihre Einblasdämmung. Was wiederum die Frage aufwirft, ob eine Komplettsanierung nicht sinnvoller wäre.
Einblasdämmung für kleine Bauteile
Die kreisrunde Öffnung des Flachdachs zeigt, wie viele Lagen Schweißbahnen bereits auf das Flachdach gebrannt wurden. Ein Abriss wäre sehr aufwendig und somit teuer geworden.
LaGrand® ist spezialisiert, handwerkliche und industrielle Methoden auch für Privathaushalte verhältnismäßig zu machen. Dazu muss das Prinzip hinter diesen Methoden verstanden und in Kontext gesetzt werden. Das Prinzip einer Einblasmaschine ist die Erzeugung von Luftdruck, um „flockige“ Dämmstoffe durch Hohlräume zu befördern. Der Kontext der Industrie ist die schnelle Dämmung von großen Gebäudehüllen. Primär sind dies vorgesetzte Fassaden oder Dachgeschossdecken. Je größer, desto günstiger ist eine Einblasdämmung im Gegensatz zur Komplettsanierung.
Das Prinzip der Einblasmaschine findet man in Alltagsgegenständen wieder, die in vielen Haushalten anzutreffen sind: Im Staubsauger und im Laubbläser. Beide Geräte saugen Partikel ein, indem Luftdruck erzeugt wird. Der Laubbläser eignet sich aber weitaus besser zum Einblasen von Perlit, da er auf die Größe von Blättern ausgelegt ist. Ein Industriesauger mit Blasfunktion scheint erst einmal Potenzial als Einblasmaschine zu haben, doch dieser Zahn wird dem eifrigen Tüftler schnell gezogen. Diese Sauger sind maximal auf Sandkörner ausgelegt. Entsprechend zermahlt der Industriesauger das Perlit, verstaubt alles und jeden in einem Radius von 5 Metern, verstopft seinen eigene Motor, heult laut auf, als würde er eine Explosion vorbereiten, um dann einfach den Geist aufzugeben. Nun gut, dudurch habe ich gelernt, einen Staubsauger zu fixen. Wer weiß, wann diese Fähigkeit ihre Notwendigkeit offenbart.
Ein Laubbläser weist einen anderen Motor aus, sodass das oben beschriebene Szenario ausbleibt. Mit ein paar Modifikationen steht die “kleine Einblasmaschine” – bereit für den Kampf gegen Bremer Kältebrücken.
Sanfte Einblasdämmung
Gewiss hat auch ein umfunktionierter Laubbläser mit 3.000Watt bei weitem nicht die Blaskraft wie eine gestandene Einblasmaschine ab 1,5kW, aber das muss er auch gar nicht. Unser Motiv ist die Gaube eines typischen Bremer Hauses oder die wenige Quadratmeter große vorgesetzte Außenwand. Wir wollen lediglich unser Perlit* in die wärmeabgebenden Hohlräume (sog. Kältebrücken) befördern und sicherstellen, dass keine Stelle ausgelassen wird. Unsere “kleine Einblasmaschine” hilft bei diesem Vorhaben, indem sie die kleinen Kügelchen über ihren Schlauch in die punktuellen Öffnungen befördert, die wir vorab in der entsprechenden Wand/Decke hergestellt haben.
*Perlit ist ein perlenförmiges Naturgestein. Es eignet sich am besten für unsere Zwecke, da es nicht wie Zellulose unter Hochdruck verpresst werden muss, um Klumpenbildung zu vermeiden. Perlit lässt sich rieseln und klumpt nicht.
In das Flachdach werden mehrere Löcher gebohrt, um sicherzustellen, dass das Perlit wirklich optimal verteilt wurde. Bei einer großen Einblasmaschine kann man sich da nie ganz sicher sein. Erst die Wärmebildkamera im Winter zeigt, ob die Kältebrücken wirklich geschlossen wurden.
In einem Flachdach dagegen werden in jedem Sparrenfelder mehrere Löcher durch die Dachhaut gebohrt, das Perlit händisch eingefüllt und dann mit dem Laubbläser, der jetzt ein Perlitbläser ist, im Sparrenfeld verteilt. Das Ergebnis ist dabei identisch mit dem der großen Einblasmaschine. Der entscheidende Unterschied ist, dass der Dämmstoff nicht über einen 10-12 Meter langen Schlauch befördert werden muss, sondern lokal, also direkt am Bauteil, eingeblasen bzw. eingeschüttet wird. Dadurch ist kein immenser Energieaufwand vonnöten. Gleichzeitig wird unserem Kontext Rechnung getragen: eine effiziente Dämmungsmaßnahme für Bremer Privathaushalte zu erreichen.
Nach der erfolgten Einblasdämmung wurden die Löcher im Flachdach mit Flüssigkunststoff und PP-Vlieseinlage geschlossen. Die gesamte Dachfläche wurde schließlich mit einer Bitumen-Kautschuk-Masse beschichtet. Da hier die Sparrenhöhe ausreichend für eine effektive Dämmung war, wird auf der Dachfläche direkt ein Gründach verlegt. Alternativ hätten wir noch ein Umkehrdach installiert.
Die ideale Dämm-Kombi
Sollten z.B. die Sparren Ihres Flachdachs nur 140mm hoch sein, sodass die Dämmwirkung der Einblasdämmung nicht ausreicht, so haben Sie die Möglichkeit, Ihr Flachdach zusätzlich mit einem Umkehrdach zu dämmen. Hierzu wird eine wasserabweisende XPS-Dämmung (Extrudiertes Polystyrol) auf der Dachhaut verlegt und anschließend mit einem Gründach beschwert. Dies spart nicht nur die Demontage des Flachdachs, sondern sorgt neben der neuen hochleistenden Dämmung des Daches auch für eine unbegrenzte Haltbarkeit, da die UV-Strahlung der Sonne nicht weiter die Schweißbahn des Daches zerstört.
Falls Sie meinen, die Lösung für Ihre Kältebrücken gefunden zu haben, so schildern Sie Ihr Anliegen gerne per Email oder Messenger-Nachricht.
Als Stromspeicher von Solarstrom dominieren derzeit überwiegend zwei Batterie- bzw. Akkutypen den Markt: Lithium- und Blei-Akkumulatoren. Lithium ist leistungsfähiger, aber aufwendiger in der Produktion. Demnach sind Lithium-Akkus teurer, halten aber länger bei gleichzeitig besserer Performance. Doch beide Akkumulatoren haben schwerwiegende Defizite, die der Elektrifizierung unseres Alltags im Wege stehen. Sie implizieren giftige, umweltbelastende und entzündliche bis explosive Elemente und moralisch bedenkliche Herstellungs- und Entsorgungs- bzw. Recyclingprozesse. Aus diesem Grund upcyelt die LaGrand Handwerk GmbH nicht mehr funktionsfähige Akkus, indem sie diese in Stromspeicher für PV-Anlagen umwandelt.
Beispiele für die Schattenseiten von Lithium- und Blei-Akkus:
Die Elektroden von Lithium-Akkus besitzen einen flüssigen Elektrolyten. Dadurch können Dendriten (verirrte Lithiumpartikel) zur gegenüberliegenden Elektrode wandern und einen explosiven Kurzschluss verursachen.
Blei-Akkus können nicht einfach recycelt werden, sondern werden entweder exportiert, oder hierzulande zerlegt und Kohlenmonoxid-intensiv verbrannt, um diese Verbrennungswärme in Strom umzuwandeln. Auch das fällt unter „Recycling“.
Lithium wird nicht recyclelt, sondern verlässt den Kreislauf als Müll. Der Marktpreis rechtfertigt den Aufwand des Recyclings nicht.
Funktion einer Batterie
Batterien sind sogenannte Primärelemente. Der Strom einer Batterie entsteht aus der chemischen Reaktion zwischen den beiden in ihr befindlichen metallischen Elementen. Die Elektronendifferenz der beiden Elemente in der Batterie (Elektroden) bildet die chemische Energie der Batteriezelle.
Ungebundene Elektronen auf der Atomhülle eines Elements wollen stets mit anderen freien Elektronen in der Hülle anderer Atome Bindungen eingehen. Der effizienteste ist hier der bevorzugte Weg. Durch die Bindungswilligkeit von Elektronen verfügt das Universum über unzählig viele Atomverbindungen, die eigenständige Materialien ergeben. Natriumchlorid ist zum Beispiel eine sehr starke Verbindung zwischen Natrium-Kationen (positiv geladene Natrium-Atome) und Chlor-Anionen (negativ geladene Chlor-Atome).
Elemente, die auf ihrer Atomhülle nur wenige zusätzliche Elektronen brauchen, um eine vollständig gefüllte (stabile) Hülle zu besitzen, sind potenzielle Elektronen-Akzeptoren. Elemente, die für eine saturierte Atomhülle nur wenige Elektronen abgeben müssen, sind potenzielle Elektronen-Donatoren.
Der Elektrolyt macht die Batterie
Je unterschiedlicher die Elektronenladungen auf den Atomhüllen der miteinander reagierenden Elemente in einer Batterie, desto höher der Elektronenaustausch. Die Reaktion findet über einen leitfähigen Elektrolyten statt. Natriumchlorid in Wasser ist zum Beispiel ein Elektrolyt, wenngleich ein schwacher. Wasser ist kein guter Leiter und Natriumchlorid hat einen neutralen pH-Wert von 7. Je saurer oder basischer ein Elektrolyt, desto besser können Elektronen ihn passieren. Schwefelsäue oder Natriumhydroxid (Ätznatron) sind weitaus bessere Elektrolyten.
Der Elektronenaustausch wird in elektrischer Spannung wiedergegeben. Die Maßeinheit der Spannung lautet Volt (nach dem Erfinder der ersten Batteriezelle: Alessandro Volta).
Spannung allein sagt aber noch nichts über den elektrischen Strom aus. Die Ladung ist entscheidend und gibt an, wie viel Elektronen-Bewegung in einem leitenden Element bzw. einer Batterie-Zelle stecken. Gemessen wird die Ladung in Ampere (benannt nach dem Pionier der Elektrodynamik: André-Marie Ampère).
Jedes Element hat von Natur aus eine bestimmte Ladung. Mithilfe eines Elektrolyten können Elemente ihre unterschiedlichen Ladungen austauschen. Nachdem diese Ladung (z.B. zum Betreiben eines Gerätes) vollständig ausgetauscht und in elektrischen Strom umgewandelt wurde, ist die Batterie leer und nicht mehr aufladbar. Die chemische Energie wurde nicht umkehrbar in elektrische Energie umgewandelt. Diese Entladung des Elements wird Oxidation genannt. Rost ist zum Beispiel die sichtbare Elektronenabgabe von Eisen an Sauerstoff – das Eisen ist oxidiert.
Eine leere Batterie ist nichts anderes als eine Zelle, deren Elektronen-Donator vollständig oxidiert wurde. Die Batterie muss dann speziell entsorgt werden. Diese Nutzungslimitierung macht Batterien für energieintensive Geräte des Alltags umwelttechnisch höchst problematisch.
Die Superpower von Akkumulatoren
Akkumulatoren oder Akkus sind im Gegensatz zu Batterien Sekundärelemente. Sie speichern elektrische Energie in Form von chemischer Energie. Das magische Wort ist hier speichern. Nachdem der Elektronen-Donator der Akku-Zelle seine Elektronen vollständig über den Elektronen-Akzeptor an den Verbraucher abgegeben hat, ist der Akku wie eine Batterie ebenfalls leer. Allerdings ist das Leben eines Akkus damit nicht vorbei. Der Akku kann im Gegensatz zur Batterie wieder aufgeladen werden. Sein Elektronen-Akzeptor oxidiert nicht. Jedenfalls lange nicht so schnell wie der in einer Batterie.
Das Geheimnis einer Akku-Zelle liegt vor allem in seinen Additiven. Diese Additive schützen den Elektronendonator vor Oxidation. Passivierung der Anode ist der Fachbegriff für diesen Schutz. Dies geschieht, indem das Additiv beim Entladevorgang des Akkus einen Schutzfilm um den Elektronendonator ausbilden. Dieser Schutzfilm löst sich mit der Aufladung wieder. Meistens handelt es sich bei diesem Additiv um ein Oxid, das schneller an der Anode ist als der korrosive Stoff in der Zelle.
Über- und Tiefenentladung können diesen Schutz jedoch zerstören. Darum verfügen Lithium-Akkus über einen kleinen Chip, der die Tiefenentladung verhindert. Zum einen, um die Oxidation zu reduzieren, aber auch um die Ausbildung von Dendriten zu verhindern. Lithium, das während der Ladevorgänge in den Elektrolyten übergeht, wandert durch inkorrekte (Ent-)Ladevorgänge nicht zurück zur Elektrode, sondern verbleibt im Grenzbereich zwischen Kathode und Anode. Dieser Grenzbereich ist durch einen Separator getrennt. Es handelt sich hier um eine sehr dünne, mikroperforierte Barriere – i.d.R. aus einem Kunststoff). Dieser Separator verhindert, dass sich Anode und Kathode zu nahe kommen und einen Kurzschluss auslösen. Doch die vom Lithium gebildeten Dendriten können diese Barriere über Zeit durchbrechen.
Ein Lithium-Akku, der nicht mehr zuverlässige Leistung aufbringt, sollte unbedingt gewechselt werden. Im besten Fall kündigen sich gefährlich werdende Dendriten durch eine stetig schlechter werdende Akku-Performance an.
Quick Info: In hochwertigen Uhren befinden sich keine Batterien, sondern Federn, die durch die Bewegung des Handgelenks aufgezogen werden. Die Spannung der Feder (Spiralfeder) treibt das Uhrwerk an. Es handelt sich hier somit um mechanische Energie.
Die Säulen einer sauberen Elektrifizierung
Gewiss sind Akkumulatoren für die voranschreitende Elektrifizierung unserer Welt unabdingbar. Aber ein Akku ist nicht gleich umweltfreundlich oder moralisch vertretbar. Indem für die Elektrifizierung der reichen Länder Mensch und Natur der armen Länder geopfert werden, wiederholen wir nur die Fehler der Ära der fossilen Energieträger.
In seinem Buch „Speed & Scale“ verweist John Doerr auf die Ärmsten Regionen der Welt als größte Leidtragende des Klimawandels, wenngleich sie die geringste Schuld tragen. Die Ärmsten der Armen vor Dürre, Smog und Flutwellen zu schützen, ist solidarisch und moralisch notwendig. Sie stattdessen mit den Giften unserer Stromspeicherung zu verfluchen und wegzusehen, ist dagegen eine groteske Ironie. Smartes, regionales Ucycling alter Akkus mit gleichzeitigem Empowering der Ärmsten durch Bildung und saubere Energietechnologien impliziert Win-Win. Wir reduzieren unseren CO2-intensiven Sondermüll und die Abhängigkeit von chinesischen Stromspeichersystemen. Die vernachlässigten Regionen der Welt können durch den Aufbau einer sauberen, unabhängigen und replizierbaren Energiewirtschaft neue Lebensstandards entwickeln.
Die Hauptsäule einer ökologisch und moralisch vertretbare Elektrifizierung besteht aus sauberen Stromgeneratoren wie Solarpanels oder Windgeneratoren. Womöglich auch Atomkraftwerke wie jenes von Bill Gates und seinem Forschungsunternehmen „Terrapower”. Dieses soll Kernschmelzen-sicher und als Energiequelle Atommüll nutzen. Der erste kleine modulare Reaktor wird aktuell in einer Fabrik gefertigt und später in Wyoming, USA, aufgebaut. Allein das ist revolutionär, trägt aber nicht zur Entmonopolisierung der Stromerzeugung bei.
Weitere essenzielle Säulen sind Mobilität und Wohnen. Nur durch den sehr unwahrscheinlichen Erfolg von Tesla, erobern nun hochleistende E-Autos unsere Straßen. Die Elektrifizierung der öffentlichen Transportmittel ist unspektakulärer, doch nicht weniger progressiv. Wie einer unserer Gründach-Kunden nutzen stetig mehr Menschen selbst produzierten Strom für Ihr Fahrzeug. Neue Wärmepumpen beheizen immer mehr Häuser per Strom – idealerweise auch hier mit PV-Strom vom eigenen Dach. Strombedarf und saubere Stromproduktion wachsen täglich. Parallel sinkt der Bedarf an fossilen Energieträgern. Jeder Verbrennungsmotor, der durch einen E-Motor ersetzt wird, jede Gas- oder Ölheizung, die durch eine Wärmepumpe ersetzt wird, sorgen für das Vorankommen der Energiewende. Strom ist seit über 100 Jahren das Monopol riesiger Konzerne. Nun wird Strom dezentralisiert, demokratisiert und solidarisiert.
Die Stromspeicherung als Richtungsweiser in der Klimakrise
Nun haben wir auf der einen Seite die saubere Stromproduktion und auf der anderen den sauberen Stromkonsum. Das Bindeglied dieser Säulen ist die saubere Stromspeicherung.
Wie im Holzbau sind zwei vertikale Träger (Stiele) allein noch kein robustes Bauwerk. Es ist eine zuverlässige Verstrebung vonnöten, die das Bauwerk für Schubkräfte stabilisiert. Wenn die Elektrifizierung unserer Gesellschaft also ein Haus ist, dann steht es auf Stielen mit ungleicher Verstrebung. Die einen haben ein Zimmer mit robustem Rahmenbau, andere haben nur einen kümmerlichen Bretterverschlag als Zimmer. Andere wiederum kommen gar nicht erst ins Haus, sondern müssen im Anbau mit den Mülltonnen leben. Fest steht aber, dass schon der nächste Sturm das gesamte Haus zerstören kann – egal in welchem Zimmer man sich befindet.
Die aktuelle Batterieforschung geht derzeit primär in eine Richtung: Performance. Seit einem Jahrzehnt wird die hochleistungsfähige Solid-State-Batterie angekündigt. Sie soll sich in wenigen Minuten komplett aufladen und ewig halten. Zielmarkt: Autoindustrie. Die Stromspeicherung, die ihr Augenmerk auf Ökologie statt High-Performance legt, genießt kaum Attraktivität. Dies ist reine Marktlogik. Hersteller von Akkumulatoren sind nur bei hoher Stückzahl wettbewerbsfähig. Dazu benötigen sie aber Maschinen, die ihre Akkus bauen. Diese Maschinen sind meist komplexer als das Produkt selbst. Die Autoindustrie ist besonders stark in der Massenproduktion. Sie verfügt über die Ressourcen, eine vielversprechende Akkutechnologie schnell wettbewerbsfähig zu machen. Ein Akkuhersteller, der für seine Investoren Zahlen liefern muss, buhlt um die Produktions- und Investmentpower der Autoindustrie. Den Lithium-Akkumulator abzulösen, ist der Heilige Gral eines jeden Unternehmens, das sich auf die Herstellung von Akkus spezialisiert hat.
Der Super-Akku der Zukunft
John B. Goodenough ist der Pate der Akkuforschung. Er war maßgeblich an der Entwicklung des Lithium-Akkus beteiligt, der heute unsere Smartphones betreibt. Am 25.07.2022 wird er 100 Jahre alt und forscht noch immer an neuen Akkus. 2016 enthüllte er seinen jüngsten Vorschlag für das nächste große Ding nach dem Lithium-Akku: Ein Glas-Akku. Dieser Super-Akku besteht aus metallenem Lithium oder Natrium in hauchdünner Folienform als Anode (negativ geladene Elektrode). Die Kathode (positiv geladene Elektrode) besteht aus einer Mixtur, die entweder von Graphit, Schwefel, Mangandioxid oder einer metallorganischen Verbindung aus Eisen (Ferrocen) dominiert wird. Diese Mixtur wird auf eine ebenfalls hauchdünne Kupferfolie (die als Stromkollektor dient) aufgetragen.
Das Konzept vom Glas-Akku sorgte in der Fachwelt vor allem für Skepsis. Immerhin soll sich der Glass-Akku mit seiner Nutzung verbessern statt verschlechtern. Im ersten Moment widerspricht das dem zweiten Satz der Thermodynamik: In einem geschlossenen Raum nimmt die Zustandsgröße (Entropie) eines Stoffes niemals ab. Hier handelt es sich um ein fundamentales physikalisches Gesetz, das sich auch anders herum formulieren lässt. In jedem offenen Raum, nimmt die Entropie eines Stoffes zu. In unserer Realität interagiert jeder Stoff mit seiner Umgebung – vor allem in Form von Energieabgabe. Ideen, die dieses physikalische Gesetz brechen – wie das Perpetuum Mobile – sind in der realen Welt nicht funktional und können auch nicht geschützt werden. Wie also kann ein Akku mit seiner Nutzung besser statt schlechter werden?
Zwischen Genialität und Bruch der physikalischen Gesetze
Nur die physikalischen Gesetze sind Gesetze. Alles andere sind Vorschläge.
Ein Akku, der sich nicht in Betrieb befindet, gibt seine Energie langsam an seine Umgebung ab. Dies ist die gefürchtete Selbstentladung. Ein Akku in Betrieb mit wiederkehrenden Ladezyklen dagegen befindet sich in einem semi-geschlossenen Raum. Es fließt regelmäßig Strom, der ihn in seinen ursprünglichen Zustand (stromgeladen) zurückkehren lässt. Was den Zustand bisheriger Akkus jedoch über Zeit nachteilig verändert, ist vor allem der flüssige Elektrolyt. Dort staut sich während der Ladevorgänge Wärme, die den Elektrolyten ausdehnen und Gase emittieren lässt. Dies sorgt für eine Entropieveränderung des Elektrolyten erschwert dem Dopanten* stetig mehr, die Anode zu passivieren. Die Oxidation der Anode ist dadurch nur eine Frage der Zeit. Der Akku nimmt mit seiner Nutzung an Leistung ab.
*Durch das sogenannte Doping werden einzelne Atome (Dopanten oder Doping Agent) in einem Element durch ein anderes ersetzt, wodurch das Ausgangselement verbesserte Eigenschaften erhält – wie Leitfähigkeit oder Schutz der Anode (Passivierung).
Der Glas-Akku von Goodenough besteht aus einen Elektrolyten aus festem Glas. Die genauen Bestandteile sind Lithiumhydroxid, Lithiumchlorid und Bor (als Dopant für Steigerung der Induktivität). Die Elektroden sind Mikrometer-dünn. Die Probleme des gegenwärtigen Lithium-Akkus wie die Gasung des Elektrolyten, Oxidation und Dendritenbildung sind beim Glas-Akku nicht gegeben. Somit kann auch hochkonduktives, aber mit Wasser explosiv reagierendes metallenes Natrium oder Lithium als Anode verwendet werden. Im Solid-State Glas-Akku finden keine Nebenreaktionen statt, sodass der Zustand dieses Akkus im mit Strom versorgten Raum nichts weiter als reine Konduktivtät mit kaum merklicher Selbstentladung ist. Das macht den Glas-Akku zurecht kontrovers, dennoch verstößt das Konzept nicht gegen physikalische Gesetze.
Ob der Glas-Akku überhaupt möglich ist, wird aktuell in Kanada erforscht. Hier kommt das Dilemma der Batterie- bzw. Akkuforschung zum Tragen. Ein herausragendes Akkumulator-Konzept, das keine physikalischen Gesetze bricht, ist noch lange kein guter Akkumulator. Ein Stromspeicher, der die Welt verändern soll, benötigt eine weitere Erfindung: Die Maschine, die ihn massenhaft bauen kann. Kann diese Maschine nicht zu verhältnismäßigen Kosten gebaut werden, bleibt jeder noch so geniale Akku ein Prototyp des Labors.
Inwiefern der Glas-Akku von John B. Goodenough dazugehört, wird sich zeigen. Allerdings sagen die produktionsintensiven Komponenten bereits eines voraus: Um ein sauberer Stromspeicher zu werden, muss erst die Glasherstellung revolutioniert werden. Glas wird mithilfe von enormer Hitze aus Quarzsand und Kalk hergestellt. Diese Hitze wird aktuell nur durch gasbetriebene Brennöfen erreicht. Eine Hoffnung ist die Wasserstoff-betriebene Glasherstellung. Dass der Glas-Akku irgendwann auch der Stromspeicher von solarproduzierenden Dächern oder den ärmsten Menschen der Welt sein kann, bleibt wohl bis auf Weiteres eine sehr optimistische Vorstellung.
Die Problematik bei Festkörperakkumulatoren
Ein fester Elektrolyt wie beim Solid-State-Akku geht immer auch mit Einbußen beim Leistungsgewicht einher. Flüssige Elektrolyte haben eine geringere Dichte als feste und sind somit leichter, während ihre Ionenleitfähigkeit über jener von nichtflüssigen Elektrolyten liegt. Demnach benötigt ein Festkörperakkumulator mehr Gewicht als ein Akku mit flüssigem Elektrolyten gleicher Leistung. Um die Automobilbranche zu revolutionieren, darf ein E-Auto nicht nur sauber sein; es muss auch leistungsfähiger sein. Das Leistungsgewicht des Akkus ist die Achillessehne von Tesla und Co. im Kampf um den Automarkt. Die aktuellen Risiken und Nebenwirkungen der aktuellen Lithium-Akkus mit flüssigem Elektrolyten müssen hingenommen werden.
Anders sieht dies bei Bussen aus. Hier sind die Anforderungen an die Gewichtsleistung flexibler. Darum verfügt der eCitaro von Mercedes über einen Semi-Festkörper-Akku, der an verschiedenen Haltestellen oder Streckenabschnitten wiederaufgeladen werden kann. Es handelt sich hier um einen ca. 250kg schweren Lithium-Ionen-Polymer-Akku (LiPo) mit einem gelartigen Polymer-Elektrolyt. Da der Elektrolyt im Gel gebunden ist, gilt dieser Akku als Solid-State. Doch im Gegensatz zum Glas-Akku von John B. Goodenough handelt es sich hier nicht um einen absolut festen Elektrolyten. Dendriten können auch hier nach Jahren der Nutzung nicht ausgeschlossen werden. Ansonsten wäre hier auch der Einsatz von weitaus leitfähigerem metallenem Lithium unbedenklich. Ein weiterer Nachteil ist die notwendige Erwärmung des Akkus auf 70-80°C, damit der Elektrolyt leitfähig und der Akku betriebsbereit ist.
Auch in Bremen wird akribisch an Akkus mit komplett festen Elektrolyten geforscht. Doch auch hier erreichten die Forscher bislang „nur“ kleine funktionsfähige Prototypen. Ein Festkörper-Akkumulator in industriellen Maßstäben, der ein wettbewerbsfähiges Leistungsgewicht aufweist, bleibt das Ziel am Horizont. Der Herstellungsprozess für hohe Leistungsanforderungen ist enorm aufwendig und aktuell nicht zu verhältnismäßigen Kosten realisierbar. Darum gibt es aktuell auch keinen Solarspeicher aus einem Festkörper-Akku. Die Herstellung war bislang nicht wettbewerbsfähig.
Upcycling von defekten Akkus
In der gesellschaftlichen Debatte um die Energiewende wird primär der Fokus auf neue Technologien gerichtet. Zweifelsfrei sind disruptive Technologien essenziell für eine Abkehr von fossilen Brennstoffen. Die Hoffnung auf eine saubere Technologie in Sachen Stromerzeugung und Stromspeicherung beendet allerdings nicht die verschwenderische Lebensweise, die wir uns angeeignet haben – weil wir es konnten. Eine lebenswerte Welt, die wir gerne vererben, beginnt mit einem Paradigmenwechsel in der eigenen Denkweise. Ohne ein Verlernen der alten Gewohnheiten entsteht keine positive Veränderung. Dies bezieht sich auf die Klimakrise und alle anderen Probleme, mit denen wir als Menschen konfrontiert sind. Unser Müll ist der Spiegel unseres Seins.
Eingangs habe ich Beispiele der Schattenseiten in der Herstellung und Entsorgung unserer beliebtesten Akkus aufgezeigt. Eine neue Akku-Technologie mag viele dieser Defizite beseitigen. Doch was bleibt, sind die Blei- und Lithium-Akkus, die sich bereits im Umlauf befinden. Es werden täglich mehr. Tesla recyclelt seine Lithium-Akkus. Auch VW betreibt einen Recycling-Kreislauf für seine Lithium-Akkus. Doch nicht jeder Verkäufer von Lithium-Akku-Fahrzeugen verfügt über die Ressourcen wie Tesla und VW. Hier müssen die alten Akkus den Weg in den allgemeinen Recycling-Kreislauf finden. Die Recyclingquote ist für Lithium- und Blei Akkus zwar hoch, doch der Recyclingprozess ist vor allem für große Akkus logistisch und energetisch aufwendig und somit ein ökologisches Minusgeschäft. Auch hier gilt für eine Verbesserung des Recycling-Kreislaufs: Think global, act local.
Da sich Blei-Akkus hauptsächlich in Autos befinden, bilden Sie den Großteil der im Umlauf befindlichen Akkumulatoren. Besonders Akkus von Fahrzeugen, die lange standen, haben sich tiefenentladen. Um die Elektroden hat sich dadurch eine Bleisulfatschicht gebildet. Dieser Prozess nennt sich Sulfatierung. Sulfat auf den Elektroden beeinträchtigt die Leistung des Akkus, sodass er sich nicht mehr für die energieintensive Starthilfe von Verbrennermotoren eignet. De facto sind diese Akkumulatoren nicht defekt, aber für ihren Einsatz unbrauchbar. Vom Kfz-Mechaniker werden sie als defekt deklariert, ausgetauscht und entsorgt. Anschließend gehen sie in den ineffizienten Recycling-Kreislauf von Autobatterien über.
Das nachhaltige zweite Leben von Autobatterien
Die Sulfatierung wird allgemein als irreversibel bezeichnet. Dies in den meisten Fällen aber nicht der Fall. Mithilfe von hohen Stromschüben kann das Sulfat von den Elektroden gelöst werden. Dies bedeutet nicht, dass ein sulfatierter Blei-Akku lediglich reanimiert und wieder ins Auto eingebaut werden soll. Wenngleich dies möglich wäre. Der Clou besteht darin, den ineffizienten Kreislauf zu vermeiden, indem mehrere entsulfatierte Akkus ein zweites Leben als Stromspeicher von Solaranlagen erhalten. Der Stromspeicher einer Solaranlage wird ständig mit neuem Strom versorgt und auf Leistung geprüft. Das macht entsulfatierte Blei-Akkus zum idealen Upclycling-Baustein für Stromspeicher, der die Umwelt gleich doppelt entlastet. Es entfällt der aufwendige Recyclingprozess, zudem müssen keine neuen Akkus in Umlauf gebracht werden. Im weiteren Stadium des Upcyclings werden aus den reanimierten Blei-Akkus dann absolut sichere und leistungsfähigere Festkörperakkumulatoren gemacht.
LaGrand® ermöglicht vielen Hauseigentümern mit der Installation von kleinen Solarkraftwerken die Produktion von Solarstrom, wo große Solaranlagenbauer abgewunken haben. Als Inhaber der LaGrand Handwerk GmbH ist mir vor allem die Praxis von „grünem Handwerk“ und die smarte Wiederverwendung von Abfällen ein starkes Anliegen. Folglich ergibt es für mich nur Sinn, neben der Begrünung von Dächern und der Montage von kleinen Solaranlagen, unsere Umwelt auch mit dem Upcycling von Blei-Akkumulatoren zu entlasten. Wenn Sie also einen alten Blei-Akku aus Ihrem Fahrzeug holen, oder irgendwo defekte bzw. nicht mehr verwendete Akkus entdecken (ganz gleich welcher Art), dann sichern Sie diese bitte und geben uns Info. Damit sorgen Sie dafür, dass diese Akkus nicht auf einer Mülldeponie oder in einem Exportcontainer enden, sondern als saubere und ungefährliche Stromspeicher in Ihrer Nachbarschaft dienen können. Jeder gerettete Akku macht einen Unterschied.
Ein trockenes Haus wird primär mit einem dichten Dach assoziiert. Ein noch so perfektes Dach schützt aber nicht vor einem nassen Keller*. Hier kommt das Wasser nicht direkt von oben, sondern von unten und/oder von den Seiten. Undichte Stellen am Dach müssen nicht zwingend einen Wassereinbruch im Haus nach sich ziehen, aber im Erdreich gibt es kein Erbarmen. Je nach Lage des Hauses drücken die Wassermassen aus Grundwasser und einsickerndem Regenwasser mit enormer Kraft gegen Fundament und Mauerwerk. Undichtigkeiten werden hier zuverlässig bestraft. Aber meist nicht sofort mit einem kleinen Schadenbild, sondern sukzessive, um dann mit einem komplett vollgesogenen Mauerwerk oder gar gefluteten Keller zu überraschen.
*Das Wort “Keller” kommt aus dem spätlateinischen Cellarium, das in „Vorratskammer“ übersetzt werden kann. Der Ursprung liegt in Cella wie „enger Wohnraum, Zelle“. Wenn im Keller also keine Gefangenen à la Dunkelhaft gehalten wurden, dann diente er als kühle, dunkle Vorratskammer, die möglichst trocken bleiben musste, damit Schimmel nicht zum winterlichen Hunger führte. Wer in den vergangenen Jahrhunderten vor der Erfindung des (solarbetriebenen) Kühlschranks „kellerte“, der legte Vorräte an. Unsere Großeltern dagegen suchten Schutz im Luftschutzkeller. Wessen Wohnung oder Büro im Hochkeller liegt (mind. 50cm über dem Erdreich), der lebt oder arbeitet in einem Souterrain oder in der Tiefparterre.
Bis vor der Recherche zu diesem Artikel über Fassadenbegrünungen assoziierte ich mit dem Begriff “Klimatote” dramatische Flutkatastrophen, welche Küstenregionen von armen Ländern überfluteten und dadurch die dort lebenden Menschen entweder in den Tod rissen, oder zur Flucht zwangen – wodurch sie zu „Klimaflüchtlingen“ werden. Dieses Bild mag für einige Regionen der Welt sogar zutreffen, aber nicht für Deutschland. Hier gibt es kaum gefährdete (und schon gar keine armen) Küstenregionen. Dennoch viele Klimatote.
Klimatote durch Hitzewellen
Tatsächlich ist es das gleiche traurige Bild, das bei Corona-Toten die Ursachenklärung erschwert bis unmöglich macht. Alte Menschen, die zuhause aufgrund einer Hitzewelle alleine sterben und die erst nach Tagen gefunden werden. Das ist das reale Szenario des typischen Klimatoten in Deutschland. Es ist somit kein Wunder, dass die Berichte über Klimatote in Deutschland recht mager ausfallen. Wenngleich im Rekordsommer 2018 mit 20 Tagen über 30 °C allein in Deutschland ca. 20.000 Menschen aufgrund von Hitze starben.
„Ach, für mich könnte es auch in Deutschland im Sommer gerne um die 40 °C wie in Dubai sein.“ – Eine Mieterin aus Schwachhausen, nachdem wir ihrem Vermieter ein Gründach vorgeschlagen hatten. Es war an diesem Tag 30 °C heiß. In der hiesigen Wohnung. Überraschenderweise wurde aus der Begrünung des Daches nichts.
Falls Sie unter einem maroden Dach wohnen, durch das immer wieder Wasser ins Hausinnere dringt, dann könnte es sein, dass für Sie eine Dachsanierung in Betracht kommt. Allerdings geht ein neues Dach in der Regel auch mit einer neuen Dämmung einher. Vor allem, wenn im Zuge der Dachsanierung die Lattung und Schalung des Daches entfernt werden. Dann schreibt das Gebäudeenergiegesetz (GEG) vor, nach neuesten Standards zu dämmen.
In vielen Fällen ist die Dämmung auch gewünscht, in anderen dagegen lassen die Vorgaben des GEG jedoch die Kosten für ein dichtes Dach explodieren. Da liegt es doch nahe, die Fördermöglichkeiten für die Dämmung des eigenen Hauses in Anspruch zu nehmen, oder?
Wie so oft im Leben greift hier erst einmal: Es gibt nichts geschenkt. Vor allem nicht vom Staat. Wie bei der Gründach-Förderung gibt es Geld nur gegen Forderungen – wobei hier nicht der Hauseigentümer im Vordergrund steht, sondern die Gesamtwirtschaft der Bundesrepublik.
Mit diesem Vorwort wagen wir uns nun durch das Dickicht von Gebäudeenergiegesetz (GEG) und einer förderfähigen Dachsanierung. Vorab noch eine kurze Aufklärung zu den Werten, mit denen hier jongliert wird.
An dieser Stelle könnte ich auf die tollen Fördermöglichkeiten hinweisen, welche die Bremer Politik für alle Hausbesitzer mit Wunsch nach einer Dachbegrünung geschaffen hat. Allerdings schöpft das LaGrand®-Blog von Praxiserfahrung, die man als Hausbesitzer nirgends sonst zu lesen bekommt.
Zudem ist das Thema Förderung für Dachbegrünungen bespickt mit Ausnahmen und Richtlinien, welche das Interesse an einem geförderten Gründach erstmal drücken. Mit einer Abhandlung à la „Mit einem Gründach haben Sie tolle Fördermöglichkeiten, sprechen Sie uns an!“ werden Sie zwar zu einem Verkaufsgespräch eingeladen, aber nicht unbedingt zu Ihren Gunsten informiert. Das widerstrebt dem selbst auferlegten Bildungsauftrag dieses Blogs. Darum erwartet den interessierten Leser mit den folgenden Zeilen ein entmystifizierender Lehrgang zum Thema „Förderung“ für Dachbegrünungen in Bremen.
Warum fördert die Stadt Bremen Gründacher?
Wie immer im Leben sollte man stets die Quelle hinterfragen. Vor allem, wenn es Geld zu “verschenken” gibt. Wie bei allen Förderungen unterliegt der Fördergedanke einer politischen Agenda. Während bei KfW-Förderungen primär die Bauwirtschaft und die Reduktion der Abhängigkeit von russischen Energie-Rohstoffen gefördert wurde*, so ist das Hauptmotiv bei der Förderung von Dachbegrünungen das Abwasser.
Eine Mauer ohne eine fachgerechte Mauerabdeckung ist ein All-You-Can-Eat-Buffet für Wassermoleküle. Befindet sich unter dem Gestein zudem Wohnraum wie bei einem Schornstein, einer Brand- bzw. Balkonmauer oder einem gefliesten Balkon, dann bringt der ungeliebte Gast namens Wasser seine ganze Familie mit und verlässt das Mauerwerk erst in Form von Schimmelsporen. Und wenn sich Wasser seinen Weg sucht, dann Schimmel seine Lungen.
Schimmel durch eine Kombi aus undichter Balkonmauer und undichter Balkonoberfläche
Und alles nur, weil sich unter Hauseigentümern ein hartnäckiger Irrglaube hält: Stein sei wasserdicht. Ist er aber nicht. Zumindest nicht unbehandelt – wie es beim normalen Ziegelstein oder herkömmlichen Steinmassen der Fall ist. Es gibt bedingt wasserfeste Steine wie Dachsteine oder einige Fliesen, aber keine wasserdichten. Jeder Stein zieht Wasser. Die Frage ist nur, wie viel Wasser notwendig ist, bis das Wasser Schäden im Hausinneren verursacht.
Den Kühlschrank (inkl. Tiefkühlfach), die E-Bikes, alle Akku-Geräte, einen kleinen Backofen und sogar die Waschmaschine mit der eigenen Solaranlage selbst im Falle eines Blackouts betreiben. Den eigenen Stromverbrauch von der Sonne finanzieren lassen. Einen Unterschied im Namen der notwendigen Energiewende machen. Was auch immer der Beweggrund ist – den eigenen Strom per Solarenergie zu erzeugen, hat viele gute Gründe. Doch nicht jeder will oder kann ca. 20.000€ in eine große PV-Anlage investieren. Zumal die Amortisationskalkulation vom Solarbauer oftmals nur mit dem Satz des Utopia zu lösen ist. Wenngleich eine Solaranlage einen schnellen Aufstieg vom Konsumenten zum Prosumenten ermöglicht; mehr ist nicht gleich besser.
“Balkonkraftwerk” oder Inselanlage
Der Begriff “Solar-Inselanlage” ist in Deutschland leider (noch) nicht geläufig. Höchstens unter Campern oder in Ländern, in denen durch Naturkatastrophen und infrastrukturelle Instabilität das Vertrauen in das öffentliche Stromnetz (“Big Grid”) im humanitären Desaster enden kann.
Der Begriff “Balkonkraftwerk” dagegen ist auf dem Vormarsch, allerdings irreführend, weil dieses 600Watt-Kraftwerk nicht unbedingt einen Balkon braucht. Ein “Balkonkraftwerk” ist nichts anderes als eine sehr einfache Solaranlage, die aus zwei Solarmodulen, einem Wechselrichter (wandelt Gleichstrom in Wechselstrom bzw. Hausstrom um), Befestigungsmaterial und einem Anschlusskabel besteht. Dieses Kabel muss einfach nur in eine Steckdose eingesteckt werden und schon wird der Hausstrom mit Solarenergie versorgt. Wo die Solarpanels nun angebracht werden, ist für die prinzipielle Funktion unerheblich. Jedoch sollte es schon ein Platz sein, der ganztägig von der Sonne bestrahlt wird. Und dieser befindet sich eher auf dem Dach als am Balkon.
Und was ist nun der Unterschied zwischen einem “Balkonkraftwerk” und einer Inselanlage?
Grundlegender Unterscheidungsfaktor einer Inselanlage ist der Stromspeicher. Hiermit kann der produzierte Solarstrom für die Nacht oder sonnenarme Tage eingelagert werden. Bei einem “Balkonkraftwerk” dagegen fließt nicht genutzter Strom zum Netzbetreiber – der ihn dann zum regulären Preis verkauft. Vielleicht sogar als Ökostrom mit Premiumaufschlag. An sonnenarmen Tagen wird kaum Strom produziert und wenn die Waschmaschine mit 2.500Watt betrieben wird, dann werden lediglich (theoretisch) 600Watt an Solarstrom genutzt. Die Amortisation eines “Balkonkraftwerks” ist entsprechend schwieriger zu bewerten als die einer Inselanlage. Mit dem auf den Verbrauch zugeschnittenen Speichersystem verbrauchen die Solarproduzenten wirklich ihren gesamten Solarstrom – selbst mit den Leistungsverlusten bei der Speicherung (Blei-Akku ca. 30%, Lithium-Akku ca. 10%).
Die Größe einer Inselanlage ist überdies nicht festgelegt. Ein “Balkonkraftwerk” kann zur Inselanlage gemacht werden, aber auch ein mit Solarpanels gepflastertes Haus.
Lohnt sich nur eine große Solaranlage mit Einspeisung?
Der einzig sonnige Platz des Daches wurde voll ausgenutzt
Meines Erachtens lohnt sich eine große Solaranlage (d.h. ab 10 Module) auf einem Privathaus nur bei Vorhandensein einer Wärmepumpe und/oder einem Elektroauto und/oder einem Bitcoin-Mining-System. Zumal bei PV-Anlagen bis 25KiloWatt max. 70% an Einspeisung erfolgen darf. Ohne großen Eigenverbrauch ergibt es somit wenig Sinn, rund 20.000€ auf dem Dach zu parken, damit man diese Investition über Jahrzehnte (mit aktuell 6,5Cent pro kWh) vom Netzbetreiber zurückbekommt. Hinzu kommen die zu berücksichtigenden Folgekosten, die mit einer großen PV-Anlage einhergehen.
Die Reinigung der PV-Anlage sollte idealerweise jährlich erfolgen, damit Staub und Dreck nicht zwischen Ihnen und der Sonne stehen.
Nach ca. 10 Jahren sind die 4.000 Ladezyklen des Solar-Akkus aufgebraucht.
Laderegler und Wechselrichter sind ebenfalls nach 10 Jahren an der oberen Grenze Ihrer Lebensdauer.
Ggf. müssen einzelne Panels ausgetauscht und Solarkabel saniert werden.
Ggf. muss in den Jahrzehnten nach der Installation das Dach saniert werden, sodass die Panels demontiert werden müssen.
Moderne Solarpanels halten ca. 40 Jahre. Spätestens nach 25 Jahren nimmt der Wirkungsgrad der Panels stetig ab. Die Produktion verringert sich.
Eine große Anlage bringt eine gewisse Komplexität mit. Vor allem wenn diese mit dem allgemeinen Stromnetz verbunden ist. Das macht Sie bei Störungen oder Änderungswünschen abhängig von einem Fachbetrieb. Da die Garantie für eine PV-Anlage auf zwei Jahre begrenzt ist, zahlen Sie danach für jeden weiteren Einsatz an Ihrem PV-System.
Bei einer kleinen Solaranlage bleiben die Folgekosten überschaubar. Selbst dann, wenn sich die Amortisation nach hinten zieht; der Stromertrag und die tatsächliche Unabhängigkeit vom Netz (Inselanlage) übertrumpfen die Kosten.
Warum mangelt es hinsichtlich einer kleinen PV-Inselanlage bzw. einer kleinen Inselanlage an Aufklärung?
Weil eine kleine Solar-(Insel-)anlage für einen Solaranlagenbauer mit Mitarbeitern in der Regel nicht lukrativ ist. Dieser braucht – wie ein Dachdeckerbetrieb mit einigen Mitarbeitern – das ganze Dach, damit es sich lohnt. Ob Ihr Geld dann wirklich verhältnismäßig investiert wurde, bleibt fraglich. Vor allem, wenn unter der neuen Solaranlage ein marodes Dach schlummert, dessen Dachsteine nur noch in Latten hängende Steinschwämme sind.
Je verwinkelter das Dach, desto größer unsere Motivation, es dennoch zum Solardach zu machen
Vorteile einer kleinen Solar-Inselanlage:
Je nach Umfang der Inselanlage ist diese ohne utopische Kalkulationen in 10-15 Jahren amortisiert – Solarpanels behalten 20-25 Jahre einen vertretbaren Wirkungsgrad
Sie können den Strom verteilen/speichern, wie Sie es wollen – und vor allem komplett nutzen, statt an den Netzbetreiber zu verschenken
Mit einer kleinen (Insel-)Anlage können Sie das Thema Solarstrom erst testen, bevor Sie eine größere Solaranlage/Investition angehen
Effizienter Austausch bei Defekten oder Optimierungswünschen – Sie haben die Kontrolle über Ihr System
Kann in der Regel per PSA (Sicherheitsseil) statt Gerüst installiert werden
Bei einer anstehenden Dachsanierung bereitet die Demontage keine Kopfschmerzen
Es ist keine große oder eigene Dachfläche vonnöten – sogar als Mieter oder Besitzer einer Eigentumswohnung können Sie Strom produzieren, sofern der Vermieter bzw. die Eigentümergemeinschaft zustimmt
Formel für exponentielles Wachstum beim Strompreis: 0,35(1+0,064)^5 = 0,477€
Und in den letzten 20 Jahren wurde Deutschland kontinuierlich von Russland versorgt. Seit Russlands Einfall in die Ukraine steht hinter der Energieversorgung Deutschlands und vor allem hinter ihrem Preis noch ein großes Fragezeichen. Zumal wir aktuell von einer steilen Inflation begleitet werden. 6,4 Prozent pro Jahr ist somit eine optimistische Annahme. Aber diese Zahl ist fundiert, also kann man mit ihr rechnen.
Zwerchgiebel verwinkeln ein Dach, doch ihre Dachschenkel sind gerade groß genug für zwei Panels
Bei 1.500 Sonnenstunden pro Jahr im Land Bremen produzieren 2 PV-Panels (z.B. das “Balkonkraftwerk” vom Bremer Solidar-Strom, Heckert Solar mit je 325Wp) auf einem südlich ausgerichteten Dach theoretisch 900 kWh pro Jahr, da 600Watt x 1.500 Stunden Sonne. Da jedoch nicht die ganzen 1.500 Stunden perfekte Einstrahlung und absolute Wolkenlosigkeit besteht, kann dieser Wert auf realistische 50% reduziert werden. Das ergibt dann 450kWh/Jahr. Solarbauer und -Verkäufer geben gerne 1kWh pro Wp an, was dann 600Watt pro Jahr ergeben würde. Hiermit werden aber zu hohe Erwartungen geschürt. Unsere Daten aus der Praxis unserer Kunden decken sich mit dem eher pessimistischen Wert von 450 kWh/Jahr. Trotz optimalen Bedingungen werden die 600Watt mit 325Wp-Panels und einem 600Watt-Wechselrichter allein durch den Verlust über Aufheizung und Kabelmeter nie erreicht. Maximal 550Watt für eine Stunde der idealen Einstrahlung.
Wenn wir als Kosten pro Kilowattstunde 0,35€ annehmen, so kommen wir bei 450kWh auf 157,50€ pro Jahr an Stromproduktion. Ansteigend mit den Preissteigerungen der Folgejahre. Sofern Sie 2.500€ für ein “Balkonkraftwerk” inkl. Installation durch einen Fachbetrieb zahlen, so haben Sie in knapp 16 Jahren an Strom produziert, was Sie für die Anlage ausgegeben haben. Da der Wechselrichter in 10 Jahren getauscht werden muss, erhöhen sich die Kosten. Diese sollten sich aber mit den zukünftigen Erhöhungen bei den Stromkosten ausgleichen.
Maximale Leistung pro Solarzelle
Aus den oben genannten Gründen verbauen wir nur 410Wp-Panels und halten die Kabel so kurz wie möglich. Trotz Drosselung auf 600Watt erhalten unsere Kunden hierdurch einen höheren Durchschnittsertrag an Solarenergie. Auf Flachdächern installieren wir idealerweise auch ein Gründach, bevor die Panels kommen. Das Gründach kühlt die Panels von unten und stabilisiert den Wirkungsgrad, während gleichzeitig die tatsächliche Lebensdauer der Solarmodule erhöht wird. Unsere Erfahrungswerte aus diversen Handwerks- und Wissenschaftsdisziplinen ermöglichen uns, die größtmögliche Energiegewinnung und Haltbarkeit der Solaranlagen zu erreichen. Auch nach Ablauf der zweijährigen Garantie. Kundenservice hat bei LaGrand® keine Deadline.
Größter Nachteil des “Balkonkraftwerks”
Nun besteht beim herkömmlichen “Balkonkraftwerk” das Manko, dass Sie nicht speichern können. Somit verschenken Sie jede kWh, die Sie nicht selbst verbrauchen an den Netzbetreiber. Und Sie müssen eigentlich jede Sonnenstunde nutzen, damit Sie die Amortisationszeit reinholen. Zumal die Nacht und dunkle Tage im Winter schon einmal komplett entfallen. Das Amortisationsszenario entspricht üblicherweise nicht der Realität. Man kann seinen Stromverbrauch nicht immer nach dem Wetter takten. Und Sie können sich hier nicht einmal mit der Unabhängigkeit vom Stromnetz trösten. Sollte es einen flächendeckenden Stromausfall geben, so haben Sie trotz Solaranlage keinen Strom. Das “Balkonkraftwerk” funktioniert nur, wenn auch der Hausstrom funktioniert. Gewiss könnte man die Solarpanels in einem solchen Szenario vom Hausstrom trennen und per Laderegler in einen Stromspeicher führen, aus dem man per Spannungswandler seine Verbraucher betreiben kann. Doch im Falle eines Blackouts wird sich die Suche nach jemandem, der diese Umstellung (kurzfristig) übernehmen kann, als besonders schwierig herausstellen.
Wie auch immer die Amortisationszeit einer kleinen Anlage ausfällt, nur mit einer Inselanlage (d.h. mit netzunabhängiger Speicherung) können Sie diese wirklich erreichen. Zudem haben Sie weiterhin Strom, wenn das große Netz einmal versagen sollte. Allein das kegelt jede Amortisationskalkulation raus. Immerhin ist diese tatsächliche Unabhängigkeit – neben der sauberen Energieproduktion – mein größter Beweggrund für eigenen Solarstrom. Dieses Backup kann sich als unbezahlbar herausstellen.
Übrigens wird auch das Wassernetz per Strom betrieben. Es besteht für diesen Fall bei den Wasserwerken eine Notversorgung. Je nach Dauer des Blackouts ist aber auch diese irgendwann erschöpft. Sollte also wirklich mal der Strom für längere Zeit ausfallen, füllen Sie in diesem Szenario (oder besser vorher) Ihre Wasserreserven auf.
Wer installiert mir eine kleine Solaranlage bzw. eine Inselanlage?
Seit über drei Jahren betreiben wir selbst eine Solar-Inselanlage mit zwei Panels und einem eigenen Stromspeicher. Was wir damit betreiben können? Unseren 3D-Drucker, die Kühl-Gefrier-Kombi, unser Internet (Starlink), unsere Wasserfilteranlage, Werkzeug-Akkus, Powerbanks, Staubsauger, E-Roller, Smartphones, elektrische Zahnbürsten und LED-Leuchten für die Nacht. Sogar unseren kleinen Backofen könnten wir damit im Notfall betreiben. Und wir haben nur zwei Solarpanels je 250Wp auf unserem westlich ausgerichteten Flachdach. Was auch immer wir betreiben können, Ihre Anlage wird mehr können.
In Kürze verstärken wir unser kleines Kraftwerk mit kleinen Windkraftanlagen. Die Ergebnisse werde ich in einem eigenen Blogpost darlegen.
Zwei ultraleichte Solar-Panels (je 9,37 kg) von Offgridtec mit über 21% Wirkungsgrad und über 7 Ampere Strom-Leistung bei 21,8 Volt Modulspannung. Entspricht 155 Watt je Panel. Superflexible Größe: 1,31×0,65m (besonders geeignet für kleine oder schwer zugängliche Dachflächen). Diese beiden Panels betreiben die Kühl-Gefrier-Kombi und die E-Bikes unserer Kunden.
Kleine Solaranlage, großes Gefühl der Sicherheit
Wenn Sie also schon von Ihrem Elektriker in Sachen Solaranlage gehört haben, dass sich “alles unter 2KW nicht lohnt” und das ganz ernüchtert hingenommen haben, dann sind Sie bei LaGrand® richtig. Hier erhalten Sie das Gegenteil von “geht nicht” oder “bringt nichts”. Eine kleine Solaranlage macht nicht nur objektiv, sondern vor allem emotional einen großen Unterschied – insbesondere als Inselanlage. Frühestens dann, wenn Sie mit Ihrem selbst produzierten Strom dauerhaft Ihre wichtigsten Geräte betreiben können und zum ersten Mal das Gefühl von autarker Energie-Sicherheit verspüren.
Solarstrom-Speicher
Es muss nicht entweder oder sein. Somit spricht nichts dagegen, ein 600Watt-“Balkonkraftwerk” parallel zu einer Inselanlage zu betreiben. Dann haben Sie einen solarversorgten Hausstrom und verfügen dennoch über Ihre eigene Solarstrom-Speicherung. Ein Hybrid-System bietet sich an, sofern der Solarstrom am Tag über verschiedene Ebenen verteilt werden soll, aber nicht überall ein Solarspeicher installiert werden kann. Sie speichern dann per Steckdose.
LaGrand® erarbeitet für jede Begebenheit eine Lösung. Ob eine Kombi oder eine reine Inselanlage, durch unsere individuell konzipierten sauberen Solar-Stromspeicher gibt es nur wenige Faktoren, die Ihre Evolution zum Prosumer verhindern. Lassen Sie uns also einfach ins Gespräch gehen und wir sehen, was bei Ihnen an Wertgestaltung möglich ist. Ich freue mich auf Ihre Anfrage.
Ein Schornstein an einem Bremer Haus ist schon ein interessantes Bauteil. Dachdecker geben sich (idealerweise) größte Mühe, das Dach absolut fachgerecht zu sanieren. Keine Stelle darf Wasser ins Unterdach passieren lassen. Alles muss in die Regenrinne entwässert werden. Es kommen smarte (diffusionsoffene) Dachbahnen, eine Konterlattung und High-End Dachpfannen (Beton) oder Dachziegel (Ton) zum Einsatz, die natürlich geklammert und verschraubt werden (sollten), damit eine spätere Wartung oder Ursachensuche im Schadenfall umso aufwendiger wird. Zudem werden unzählige Dichtungsmassen angewendet, damit alles schön dicht wird. Am Ende ist das neue Dach drauf, alle sind stolz; der Kunde zahlt und glaubt, endlich ein sicheres Dach überm Kopf zu haben.
Schaut man aber genauer hin, fällt dem kritischen Betrachter am neuen Dach etwas Merkwürdiges auf. Das Dach ist komplett neu, aber der alte Schornstein ragt immer noch prächtig nackt in die Höhe wie zuvor. Auf die Verkleidung des Schornsteins hat entweder der Dachdecker oder der Kunde verzichtet. Entweder aus optischen oder finanziellen Gründen. Ein klassischer Fall von „am falschen Ende gespart“.
Den Schornstein im alten Zustand zu lassen, obwohl das Dach erneuert wurde, ist noch fragwürdiger, als würde man die Fassade mit WDVS dämmen (Wärmedämmverbundsystem – ja, das haben die wirklich so getauft), doch die 100 Jahre alte Haustür drin lassen.
Warum ist es fahrlässig, das Dach zu erneuern, ohne den alten Schornstein zu sanieren?
Weil ein alter Schornstein ein Wassermagnet ist, der sich vollsaugt wie ein Schwamm und das Wasser an jeder neuen Bleischürze vorbeischleust wie Viehtransporter rauchbaren Rollrasen aus Holland. Schließlich werden 9,5 von 10 Kappleisten am Schornstein mit Silikon abgedichtet. Das wiederum wird schon nach 2 Jahren porös und löst sich vom Schornstein ab. Das ist dann so als würde man annehmen, die 2 Flaschen Bier im Festzelt laufen langsamer bis zur Blase, weil man den Gürtel enger geschnallt hat. Man stolpert bestenfalls nicht über die eigene Hose, wenn man im halben Bewusstsein ein öffentliches Toilettenrohr sucht.
Ein verstopftes Fallrohr dagegen verwandelt die Fassade diskret in einen idyllischen Wasserfall, wogegen der Wohnraum zur Schimmeloase heranwächst. Da man die Regenrinne aber nicht täglich begutachtet, weil man über zig andere Dinge nachdenkt, wenn man nach Feierabend vor seinem Haus steht, ist eine überfüllte Rinne ein toter Winkel.
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