Since January my Homepage runs off grid on solar. I spend approximately 400 € on two 50 W panels, a 20 Ah lithium batterie and an old Dell Tablet PC. Prevent GmbH in Karlsruhe offered a charge controller for free. Thanks a lot.
Now I have unlimited GB Webspace and the only cost are 2,99 for the domain.
Can I save money running my server off grid?
Due to the fact that Webspace is kind of expensive this project is economically interesting. If you consider a non-rechargeable batterie for the worst sun conditions in the year you can increase the breakeven point to about 2-4 Years. All you need is a Zener diode and an alarm if the non-rechargeable’s are almost empty.
min 185 max 730 W/(m²*d) Sum 134 kWh/(m²*a)
How many Photovoltaic Panels do I need to run a server?
To run the 10-Watt Dell Tablet as a Server 24 hours, you need 240 Wh. One Photovoltaic Panel has approximately a surface of 0,37 square meters. Two PV-Panels have 0,74 m².
How much capacity should the Battery for a Solar Server have?
The Graph above shows the harvest of a one m² PV with an efficiency of 15 % from Global Ray income. The red area is showing that in winter for this region the sun won’t give enough electricity to power the server and charge the battery. If I want 100 % independence off grid you would need a 60 Ah 12 V Battery. Then you are 100 % sure. I went for 20 Ah. If your website serves local customers, they the website won’t be too busy, and the consumption is less.
This winter the battery kept my server running. But I must admit it was from January on.
Can I reduce CO2 emissions myself at home?
If every little business would run their server on solar an enormous amount of energy could be saved. Massive Servers need lots of cooling energy which won’t be necessary if the server is locally on your balcony or facade.
The only downside is the loading time of the site. Feel free to check it and comment your experience, please.
This old icebox contains all the needed components.
Monocrystalline PV panel 2*50-Watt peak in parallel
Makes electric independence more affordable and eco-friendlier than led and lithium.
The European Union funded scientific work on Redox flow batteries already years ago. You might have heard of Redox Flow batteries. Maybe you have seen Barack Obama being proud of saying out loud vanadium flow battery in his interview.
It seemed promising. But often it can take ages to get new inventions on the market.
An Australian company named VoltStorage will sell it from January 2019 on in Germany. And the best is, it comes up with an open price strategy. Vanadium redox flow technology has been proofed but isn’t the most environmentally friendly system. We will be waiting for the quinones for battery storage on the market.
What do I need to know about batteries (short non-scientific overview)?
V Ah kWh kg € €/kWh Cycles
These are physical values which you’ll get a feeling for in this article.
Let’s take led batteries for instance. No matter if gel, glass mat or whatever.
It is important to understand how the life cycle of this batterie typically looks like.
Following this graph, you get between 2000 and 3000 cycles (charge and discharge = one cycle) out of a led acid battery if you discharge it 50 %. You might be able to use it maximum 8 years (1 cycle per day).
If the nominal Value of the battery is 100 Ah with 12 V, you should barely ever use more than 50 Ah. (About 11,5 V)
Victron Energy promises 5000 cycles for the LiFe battery with a discharge of 50 %.
To compare prices, you need the potential Work the batterie can do in kWh or Ah with a certain Voltage. In the following tables are my results. I searched in 2015 and 2019.
In 2015 you could buy led aced 12 V batteries for about 1,1 Euro per Ampere hour (€/Ah).
For Lithium the price Range was about 15 €/Ah.
Redox Flow Battery
The scientists and the producers promise more deep discharge resistance and longer lifetime for RFB.
To compare the prices of LiFe and Redox battery we can calculate the invest for the 6 kWh Redox Flow battery of 7000 € minus 850 € for the inverter with Wi-Fi interface. The Redox Flow (RFB) sums up to about 900 € per kWh storage. This is little more than a cheap Lithium battery. In comparison with the Victron energy Lithium battery the Redox flow batterie is even cheaper.
Taken the Lifetime into account the RFB is almost half the Price of Lithium batteries.
What do I need to be energy independent / off grid?
First you need to have a favourably south facing surface. The photovoltaic panels are about 70 cents per Wpeak. The number of panels should be dimensioned such as the local radiation is balanced to the need charged during a cloudy day. In Germany 10 m² can be an approximation. The strings can be designed such as the Voltage is comparable with the charging voltage of the RFB around 30 V. Additionally you’ll need a direct current regulator with max power point tracking (MPPT). Please consider the weight of the RFB if you want to install it in upper floors. Take into account the needed wiring. Wires can be estimated between 1 or 5 Euro per meter depending on the maximal load. The connectors are about 5 € per piece. To ensure safety measures fuses should be added to all circuits.
PV-Modules
MPPT
Batterie
Inverter
Place and construction
Wires and Connectors
Fixation
Fuses and local safety measures of all kinds
Is it possible to have photovoltaics in an apartment?
It’s is so easy. Endless plug and play solar solutions are on the market. The efficiency is questionable. You simply plug the box to your apartment grid and you go solar. The unshaded balcony and the façade could be a perfect spot.
How much does electric independence / off grid living cost?
It is possible that electric independence will cost you less than 10000 € if you’re are handy and enjoy DIY stuff.
How long does it take until I safe money with Photovoltaics?
It’s up to you. There might be days where you don’t have enough energy to serve all your needs and others where you have plenty.
15-20 twenty years return on invest could be possible.
For how long this storage supplies my household?
A washing machine 30 °C needs about 1 kWh of electricity to wash your laundry. Your laptop consumes maybe 100 W. If you run it all night, let’s say for 10 hours this sums up to 1 kWh. A small efficient fridge might use 2 kWh per day. Now you have 2 kWh left for lightning, TV, dishwasher and so on. This might give you a sense for the energy stored in this battery bank / house battery. With the 1.5 kW inverter which produces 230 V alternating currant you can run any machine in your house and garden. Only your stove might use higher power if you switch on several pots and the oven.
How much energy is one kilowatt-hour kWh?
To raise awareness of the amount of energy we consume. A human has a max. power output of ca. 150 W. That means you must sit on your bike with a generator for 6 hours to produce 1kWh. To charge the 6 kWh RFB 3 adult humans have to paddle for 12 hours.
https://www.youtube.com/watch?v=4wKf007NDk8#t=53s
In Germany, one kilowatt-hour of electricity from the grid (coal/lignite, bio and natural gas, hydro / water and wind – power mix during the night) costs ca. 30 cents. In France it’s is sometimes less than 15 cents/kWh.
If you go by your 1 t car 100 kilometres you spend 100 kWh.
I wish a smaller scale battery without Wi-Fi will arrive on the market soon for those you can’t spend 7000 € and consume less energy.
Umweltfreundliche und sichere Haustechnik im Holzbau:
Ein nachhaltiger Rohstoff, lokal erhältlich mit exzellenten thermischen, statischen und witterungsbeständigen Eigenschaften sollte auch bei größeren Gebäuden, wie sozialen Einrichtungen und öffentlichen Gebäuden in Betracht gezogen werden. Die schnelle Bauweise durch immer größere und komplexe Elemente bietet wirtschaftliche Vorteile. Doch auch im Komfort steht ein Holzhaus der Massivbauweise in nichts nach. So können Gebäude problemlos mit Lüftungsanlagen, welche Heizen und Kühlen ausgestattet werden. Sogar Luftauslässe können architektonisch durch Quellluftauslässe in die Wände integriert werden.
Viele Planer der alten Schule scheuen den Holzbau im Nichtwohnungsbau. Jahrelange Betonbauweise hat sich bewiesen und bewährt. Dabei gibt es für alles Lösungen. green-energy-scout ist der Planer für technische Gebäudeausrüstung im Holzbau und kann auf einen gediegenen Erfahrungsschatz zurückgreifen.
Größe und Kubatur
Der Tōdai-ji (東大寺, Eastern Great Temple) in Japan ist ein besonderer Tempel. In Ihm steht ein Buddha durch dessen Nasenlöcher man problemlos schlüpfen kann. Die Pfosten oder Bäume, die dieses Gebäude tragen wurden zur Unterhaltung zahlreicher kleiner Besucher mit einem Tunnel zum durchlaufen ausgestattet. Das Gebäude ist Erzählungen zufolge mal abgebrannt und wurde dann nur noch ¾ so groß wiederaufgebaut. Immer noch ist es mit 49 m Höhe eines der größten Holzhäuser Weltweit.
In Vancouver, Kanada wurde 2007, das „Brock Commons“, ein 18stöckiges Holzhaus gebaut. Auch in Deutschland werden immer höhere Gebäude aus Holz errichtet. Im Düsseldorfer Hafen befindet sich „The Cradle“ im Hafen mit 7 Geschossen in Planung.
In der Gestaltung sind dem Holzbau wenig Grenzen gesetzt. Lediglich bei den Untergeschossen oder erdberührten Teilen ist Holz ungeeignet. Verbindungssysteme werden stetig ausgeklügelter und Werkstoffe werden immer besser zu Verarbeiten. Der Gesamte Bauablauf findet mit wenig Wasserverbrauch statt, so dass die ersten Winter keine erhöhten Heizkosten aus Trocknungsgründen mitbringen.
Wärmeschutz, Verglasung und sommerlicher Hitzeschutz im Holzbau
Es gibt kaum einen Stein oder Beton, der den Querschnitt einer Holzwand in seinem U-Wert übertreffen kann. Mit ca. 0,13 W/(m*K) ist Holz im Vergleich zu Aluminium mit ca. 200 W/(m*K) ein bescheidener Wärmeleiter. In dem elementierbaren Holzrahmenbau werden die Gefache zwischen den Ständern mit Dämmmaterialen die bei 0,015 W/(m*K) glänzen. Die fehlenden Zahlungen an Energieversorger können z.B. einer cleveren Gebäudetechnik zugewandt werden.
Fichte und andere Nadelhölzer haben ein exzellentes Verhältnis zwischen Eigengewicht und Biegespannung. Dieses führt zu enormen Spannweiten, welche große durchgehende Fensterfronten ermöglichen. Die Glasindustrie kann bis zu mehr als 10 m breite Fenster herstellen. Dort müssen Binderkonstruktionen Fensterstürze stützen. Stahlbetonkonstruktion sind aber immer noch der Platzhirsch in Überhängen und Spannweiten und werden dort der Logik zum Trotz auch gerne als architektonische Merkmal eingesetzt.
Bei der Verglasung kann Vakuum Glas, Dreifach-Verglasung oder günstige Fenster eingesetzt werden. Die „Low E“ Schicht zur Südseite ist höchstwahrscheinlich empfehlenswert. Sie mindert die Erhitzung des Innenraumes durch Strahlungswärme. Man erkennt Sie an der lila farbenen Färbung einer Feuerzeugflamme in der Reflexion. Die Anzahl der Flammen deutet auf die sonst unsichtbaren Scheiben hin. Eine einfache Lösung sommerlicher Überhitzung vorzubeugen ist die außenliegende Verschattung, Rollos, Ruff Stores, Vertikalmarkisen aus Screengewebe.
Eine intelligente architektonische Fassanden-Verschattung kann die hochstehende Sommersonne abfangen und die winterlich tiefe Sonne hereinlassen. Die genaue Bilanzierung kann ergeben, dass die „Low E“ Schicht eingespart werden kann und der Heizenergiebedarf im Winter an sonnigen Tagen reduziert wird.
Fairerweise muss man zugeben das Beton- oder Mauerwerksbauteile über eine höhere Speicherkapazität verfügen. Diese Speichermasse führt dazu, dass Temperatureinflüsse, träge (langsam) auf das Gebäude wirken und Temperaturspitzen besonders im Sommer leichter abgefedert werden. Zahlreiche Hersteller bieten daher eine dichte Holzweichfaserplatte an. Holzweichfaserplatten können vollflächig auf das Dach und die Fassade des Gebäudes verlegt werden. Die relativ hohe Wärmespeicherkapazität puffert nun z.B. den 22ten Juli als statistisch wärmsten Tag des Jahres. Für die restliche Kühlung können kühle Luftströme aus Erdreich über den Natürlichen Kamineffekt durch das Gebäude geleitet werden oder Lüftungsanlagen mit adiabatischer Kühlung (Verdunstungskühlung) und zusätzlicher Kompressionskälte eingesetzt werden.
Schall- und Brandschutz
Der Klangkörper einer Gitarre wird oft mit mondgeschlagener Nordhangfichte gebaut. Klar das Holz keinen so guten Schallschutz hat wie Stein und Beton. Schüttungen wie Sand können dem Aufschwingen der Holzkonstruktion in Decken entgegenwirken. Wände können mit mehreren lagen schweren Gipsplatten verkleidet werden. Spezielle Akustikplatten können in Klassenräumen eingesetzt werden. Zusätzlich kann die akustische Entkopplung von Bauelementen zur Verbesserung der Schallübertragung führen.
Dieselbe Gipsverkleidung sorgt auch für den Brandschutz von F90 Wänden. Zum Erstaunen vieler unwissenden hält gehobeltes Holz dem Feuer gut stand. Die Verkohlung an der Außenseite wirkt im schlimmsten Fall wie eine natürliche Dämmung (ähnlich eines intumeszierende Lackes für Stahlträger). Wer hat nicht das Bild des abgebrannten Dachstuhls vor Augen, bei dem Großteile des Skelets noch stehen. Für Brandschutzklappen und Manschetten zwischen verschiedenen Brandabschnitten haben viele Hersteller in Deutschland eine DIBT Zulassung für den Holzbau.
Lebenszyklusanalyse
Der Energieaufwand zur Herstellung (Primärenergiebedarf) für Bauholz ist weitaus geringer als der für Beton und Stein. Trotzdem bietet die seltene Verwendung von lokalen Hölzern Verbesserungspotential. Der Einsatz von Wasser und Chemikalien ist beim Holzbau vergleichsweise gering. Laden Sie gerne das kostenlose Energiebilanzierungs-Exel-Tool „Ökobil“ herunter.
Holz ist als Baumaterial unbegrenzt haltbar, solang es vor zu großen Schwankungen der Feuchtigkeit oder gar Wasser und Sonne geschützt wird.
Bilanziell speichert verbautes Holz CO2 in sich. Es wird deshalb in der klassischen Lebenszyklusanalyse nach DIN EN 15643-1 2012. (Nachhaltigkeit von Bauwerken –Bewertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden) von z.B. Energiebedarf für Transport und Verpackung abgezogen.
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Der Cradle to Cradle Idee entsprechen sollten bevorzugt Materialien verwendet werden, welche Recycelt werden. Das heißt mit kleinstmöglichem Verlust wieder in seine Ursprungsform versetzt werden, um einen neuen Lebenszyklus zu beginnen. Von der thermischen Verwertung wird verständlicher Weise abgeraten, weil dabei Treibhausgase freigesetzt werden. Mir ist leider nicht bekannt das Holz im großen Maßstab recycelt wird. Es könnte theoretisch von Fremdstoffen befreit werden und in die nächstmögliche kleinere Fraktion geteilt werden bis es in der Pressspanplatte endet.
Durchbrüche im Holzbau
Gebäudetechnik im Holzbau wird von Leitungsdurchführungen geprägt. Durchbrüche können mit einem geringen Arbeitsaufwand erstellt werden und Holzunterzüge können im Randbereich teils geschwächt oder durchdrungen werden. Die allgemeine Geläufigkeit im Umgang mit Holz führt dazu, dass viele Handwerker verschiedenster Gewerke eigenständig Arbeiten können ohne aufwändige Maschinen und Personal für teure Kernbohrungen zu benötigen. Die Befestigung der Leitungswege ist im Holzbau weniger Zeitaufwändig als im Massivbau.
Heizung
Bei der Beheizung von Holzhäusern sind der Phantasie keine Grenzen gesetzt. Es gelten die gleichen Regeln wie im Massivbau. Eine brandsichere Oberfläche um Festbrennstoff Öfen ist zu gewährleisten.
Lüftung
Holzhäuser können grundsätzlich in einer Diffusionsoffenen Bauweise erstellt werden. Zusätzlich dazu, das Holz Feuchtigkeitsschwankungen ausgleicht, kann Wasserdampf auch durch die Fassade und das Dach diffundieren. Ein gesunderes Klima ist die Folge. Zunehmend bessere Klebebänder und Abdichtungsmaterialien und die gute Schulung der Fachkräfte führen zu einer perfekten Winddichten ebene und keinerlei Zugerscheinungen.
Eine mechanische Lüftung mit Wärmerückgewinnung kann im Holzbau genau wie im Betongebäude eingebaut werden und die Nutzer mit frischer Luft versorgen. Wildeboer ist nur einer der Hersteller die Brandschutzklappen im Holzbau anbieten.
Sanitär
Fliesen und Steinzeug kann gleichermaßen im Holz wie im Betonbau verlegt werden.
Elektro
Ob Massivholz, Skeletbau, Holzhybrid, Holzverbundbauweise oder Holzrahmenbau die genaue Einarbeitung von Steckdosen und Schalterprogrammen ist durch die zunehmend Computergesteuerte Vorfertigung kostengünstig möglich.
