Strom verbrauchen oder erzeugen?

Die meisten von uns benötigen Strom: für den Kühlschrank, das Radio, den Fernseher, das Handy. Der Verbrauch an Strom verursacht Kosten, die wir monatlich als Abschlag zahlen und jährlich über die Abrechnung überprüfen.

Wie kann man nun diese Kosten reduzieren?

Um Stromkosten zu senken gibt es verschiedene Wege:

  • Weniger Strom verbrauchen, bspw. durch effiziente Geräte
  • Den Anbieter (regelmäßig) wechseln, bspw über Vergleichsportale wie Check24
  • Durch die Erzeugung von eigenem Strom

Den Verbrauch zu senken, ist dabei ein „No-Brainer“:

  • Geräte, die man nicht nutzt, schaltet man ab.
  • Wenn man ein Gerät ersetzt, schaut man nach einem verbrauchsarmen Gerät.
  • Wenn man mit einem Gerät mehrere Funktionen abdecken kann, sollte man prüfen, ob dies nicht energieeffizienter ist, als mehrere Geräte zu nutzen.

Den Anbieter zu wechseln, ist durch Vergleichsportale mittlerweile kinderleicht und sicher: fällt der gewählte Anbieter durch Insolvenz aus, fällt man automatisch in den „Grundversorger“-Tarif zurück – das Risiko, ohne Strom zu enden, ist somit nicht gegeben.

Strom selbst erzeugen

Durch eine Photovoltaik-Anlage kann man aber auch selber Strom erzeugen, der (abgesehen von der Anschaffung) quasi kostenfrei ist. Dabei gibt es zwei Varianten:

  • den Strom ins öffentliche Netz einspeisen und hierfür eine Vergütung erhalten.
  • den Strom möglichst selbst verbrauchen

Die Variante der Einspeisevergütung ist dabei mittlerweile unattraktiv, da diese deutlich niedriger ist, als der Strombezug kostet. Also bleibt nur der Verbrauch in der eigenen Wohnung.

Da eine PV-Anlage aber Kosten verursacht, sollte diese „richtig“ dimensioniert sein, also dazu beitragen, möglichst viel erzeugten Strom selber zu verbrauchen. Dabei kann man so vorgehen:

  • den Jahresstromverbrauch durch 365 teilen, um auf den durchschnittlichen Tagesverbrauch zu kommen
  • Der Tagesverbrauch dürfte zu 70% am Tage anfallen, also betrachten wir nur diesen Verbrauch.
  • Der angepasste Verbrauch kann nun durch 16h geteilt werden, das wäre der Verbrauch pro Stunde, den man kompensieren möchte. Bei 2.000 kWh Jahresverbrauch wären das ca. 240W/h die man kompensieren möchte.
  • Nun sucht man also eine Anlage (Kombination aus Solarmodul, Wechselrichter und Datenlogger), die vielleicht 300Wp erzeugt

Eine 300Wp Anlage würde, unter idealen Bedingungen, pro Stunde 300W erzeugen. Dies ist aber nicht realistisch. Realistischer ist es, ca. 90% davon anzunehmen, also gut 270W pro Std. Wenn man davon ausgeht, dass man nie ideale Bedingungen hat, liegen wir rechnerisch eher bei 200-230W.

Es macht also rechnerisch wenig Sinn, eine größere Anlage zu installieren. Diese Entscheidung hängt aber von vielen Faktoren ab.

Solar: Reihe oder Parallel

Bei der Installation einer Photovoltaik-Anlage, gerade auf dem Balkon, kommen zumeist nicht viele Module zum Einsatz, bei mir z.B. drei 155Wp Module (also insgesamt gerade einmal 465 Wp).

Die Module können entweder in Reihe oder parallel geschaltet werden. Von der Art der Schaltung hängt ab, was man für einen Wechselrichter benötigt:

  • Bei einer Reihenschaltung wird die Spannung über alle Module addiert
  • Bei der Parallelschaltung wird die Stromstärke addiert

In meiner Installation kommt ein AEConversion INV500-90 EU PLC zum Einsatz. Der Wechselrichter verkraftet maximal 90 Volt und 9A und liefert maximal 500 Watt.
Ein anderer kleiner Wechselrichter wäre der Envertech EVT300, der aber nur 54 Volt bei 400 Watt verkraftet.

Insofern kommt es sehr stark auf die Dimensionierung der geplanten Anlage an, welche Kombination aus Modulen und Wechselrichtern machbar ist, denn Strom ist nicht einzig ausschlaggebend: Die Umweltbedingungen sind es auch.

Die maximale Eingangsspannung für den Wechselrichter ist abhängig von der Temperatur. Bei hohen Temperaturen (im Sommer, bei direkter Einstrahlung und Erwärmung) steigt die Spannung zusehends und auch dieses Szenario muss berücksichtigt werden.

Hier findet ihr für ein Beispiel die Berechnungsgrundlage, die ich gewählt habe. Der Temperaturkoeffizient ist dabei den Datenblättern des Moduls zu entnehmen.

Maschinelles Lernen auf dem Desktop

Mein lokales IT-Setup ist durchweg davon geprägt, dass ich mit dem gleichen Stück Hardware gerne möglichst viele Dinge tun möchte, also flexibel sein will. Dazu kommt, dass auch bei mir Notebooks und Ultrabooks deutlich praktischer sind, als Desktop-Geräte.

Nachdem ich mich in den letzten Jahren verstärkt mit IoT und Home-Automation (zumeist über Raspberry Pi’s) beschäftigt habe, schwenke ich gerade um auf maschinelles Lernen. Auch hierfür möchte ich ein Setup haben, das einerseits flexibel ist, aber eben auch nicht überbordend.

Als normales Arbeitsgerät habe ich mittlerweile ein Macbook Pro 13 Zoll aus dem Jahre 2016. Das hat zwei Thunderbolt 3 Anschlüsse und – quasi – das wars. Die integrierte Grafikkarte ich zwar nett und der Prozessor durchaus ausreichend, für Anwendungen des maschinellen Lernens aber deutlich zu langsam.

Um auch die lokale Entwicklungsgeschwindigkeit zu erhöhen, habe ich daher geschaut, welche weiteren Möglichkeiten es gibt und bin auf das Feld der externen Grafikkarten gestoßen. Mit Thunderbolt 3 sind Datenübertragungsraten möglich, die ausreichend sind, diese Grafikkarten auch für Spiele zu nutzen, da ein PCIe Port via Kabel angeschlossen werden kann. Grund genug, ein solches Setup zu verproben.

Meine Wahl ist, nach kleiner Recherche bei divesen Preisvergleichern, auf folgende Kombination gefallen:

  • Sonnet Breakaway Box 550
  • PNY GeForce 1070 XLR8

Beide Bausteine findet man relativ preiswert auf diversen 2nd-Hand Portalen.

Balkon-Solar

Strom kommt aus der Steckdose … das ist im Kern richtig, aber manchmal kommt auch der Strom in die Steckdose – in diesem Fall über eine Balkon-Solaranlage.

Was ist eine Balkon-Solaranlage?

Bei einer Balkon-Solaranlage handelt es sich um eine Installation auf dem eigenen bzw. heimischen Balkon, bestehend aus:

  • 1..n Solarmodul(e)
  • (netzgekoppelter) (Micro-)Wechselrichter
  • (Einspeise-)Steckdose
  • Datenlogger bzw. Konfigurationsmodul

Weitere Dinge braucht es nicht, um selber Strom zu produzieren und diesen zu nutzen.

Das Setup sieht (vereinfacht) wie folgt aus:

Wohin mit dem Strom?

Der Strom wird über die Solarmodule erzeugt und als Gleichstrom zum Wechselrichter transportiert. Dieser wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um und leitet ihn weiter.

Eine Wohnung bzw. ein Haus wird normalerweise über drei Strom-Phasen versorgt, in älteren Installationen oder kleinen „Buden“ auch teils nur 1-phasig. Der erzeugte Strom kann nun entweder auf der Phase verbraucht werden, wo er eingespeist wird, oder aber er wird „indirekt“ verbraucht – was bedeutet das?

Ein Haus bzw. eine Wohnung ist über einen Stromzähler an das Stromnetz angeschlossen. Der Zähler misst, wieviel Strom über alle drei Stromphasen verbraucht wird und summiert dies. Bei einer Einspeisung wird nun mehr Strom erzeugt (vereinfacht: auf der rechten Seite des Zählers), als aus dem öffentlichen Netz (die linke Seite des Zählers) bezogen wird. Da das Netz in sich geschlossen ist (sonst würde der Strom ja aus dem Kabel tropfen ;-)), wird also Strom in das Netz zurückgeleitet und dies „erkennt“ der Zähler. Dabei haben „alte“ Zähler (auch wenn diese noch gängig sind) das Problem, dass sie rückwärts laufen, wenn Strom eingespeist wird. Das darf jedoch nicht geschehen. Insofern werden diese Zähler ausgetauscht, zu Gunsten eines Zwei-Richtungs-Zählers, der unabhängig voneinander erfasst, wieviel (überschüssiger) Strom erzeugt und eingespeist wird und wieviel Strom aus dem Netz bezogen wird.

Wenn nun auf einer Stromphase Strom erzeugt wird, der auf einer anderen Phase verbraucht werden könnte (beispielsweise 100W), so arbeitet der Zwei-Richtungs-Zähler saldierend, erfasst also einen Netzbezug von 100W bei einer Einspeisung von 100W, in Summe also 0W.

Wie erfolgt die Installation?

Die Solarmodule müssen fest und solide am Balkon montiert werden. Hierfür bieten sich entweder Befestigungs-Kits an, oder aber man verwendet eigene Konstruktionen, die aber auf jeden Fall wind- und wetterfest sein sollten.

Der Wechselrichter sollte nah bei den Modulen installiert werden, um die Leitungen kurz zu halten und damit auch den (physikalisch zwingenden) Verlust.

Der Wechselrichter wird nun über eine „Einspeise-Steckdose“ mit dem Stromnetz der Wohnung verbunden. Hierbei ist es erforderlich, dass es sich nicht um eine Schuko-Steckdose handelt, sondern eine „Wieland“-Steckdose. Dies hängt damit zusammen, dass diese Steckverbindung mit einem Sicherungshaken verbunden sind und nicht aus Versehen gelöst werden kann. Dies ist nach aktuellem Stand (November 2020, Hessen) eine Vorgabe.

Wenn die Reihenfolge eingehalten wurde, ist nun eigentlich alles fertig und es wird Strom produziert. Da die Installation aber netzgekoppelt sein soll, sind wir hier leider noch nicht fertig: es fehlt der Datenlogger.

Datenlogger?

Ein Datenlogger tut genau dies, Daten protokollieren. Allerdings hat dieser auch den Vorteil, dass man Wechselrichter damit konfigurieren kann.

Die Konfiguration eines Wechselrichters ist erforderlich, um eine sog. Wirkleistungsbegrenzung einzustellen. Bei PV-Anlagen ist es so, dass die erzeugte und eingespeiste Energiemenge durch den Netzbetreiber entweder regelbar sein muss, oder aber auf 70% der Maximalmenge gedrosselt wird. Diese Funktion übernimmt der Datenlogger.

Und nun?

Nachdem alles installiert und via Datenlogger konfiguriert ist, erfolgt noch der Zählertausch, die Inbetriebsetzung durch den Netzbetreiber, sowie die Anmeldung am Marktstammdatenregister, da man nun Produzent und Teilnehmer am Strommarkt ist. Darüber hinaus bedarf es einer Information an das Finanzamt, da für den eingespeisten Strom eine Vergütung nach dem EEG anfällt, die als Einkommen versteuert werden muss.

Demontage einer WD Book Duo

Einleitung

Im professionellen Bereich sind redundante Speicher (RAID) gängige Praxis. Glücklicherweise kann man diese auch im privaten Umfeld mittlerweile zu sehr erschwinglichen Preisen einsetzen.

Dabei ist es aber oftmals so, dass die Hersteller die Geräte darauf einstellen, dass sie nur mit Festplatten vom gleichen Hersteller funktionieren, um ein flexibles Mix&Match zu verhindern. Auch Western Digital ist so ein Hersteller.

Ich habe bei einer WD MyBook Duo (also einem Desktop-Gehäuse) für zwei Festplatten die Situation gehabt, dass ich gerne zwei Festplatten eines anderen Herstellers einbauen wollte. Für eine ältere Revision habe ich hierfür im Netz auch eine Beschreibung gefunden (siehe hier). Diese Anleitung geht aber leider davon aus, dass das Gehäuse bereits zerlegt ist. Für die MyBook Duo habe ich keine Anleitung gefunden, wie dies geht.

Achtung: Alles weitere geschieht auf eigene Gefahr!

Anleitung

Die Gummifüße

Zuerst werden auf der Unterseite die Gummi-Füße vorsichtig entfernt. Da diese nur angeklebt sind, geht das sehr einfach. Trotzdem ist es angebracht, vorsichtig zu sein, damit die Klebefolie zwischen Gehäuse und Gummifuß sich sauber mit ablöst, um die Füße am Ende wieder ankleben zu können.

Wenn die Füße entfernt sind, sehen wir vier Schrauben, die mit einem kleinen Kreuz-Schraubendreher gelöst werden können. Bei mir waren diese zwar fest angezogen, aber nicht so fest, dass diese nicht gut gelöst werden können. Die Schrauben fixieren das Plastikgehäuse am inneren Metalrahmen.

Die Gehäuseteile

Nun schauen wir uns das Plastikgehäuse näher an. Hierbei haben wir einen glatten und einen strukturierten Teil. Dies sind die zwei Hälften des Gehäuses und in der Mitte zusammengefügt. Wie heutzutage leider üblich, haben wir es hier mit innenliegenden Clips zu tun. Entsprechend vorsichtig sollte man jetzt sein.

Mit einem scharfen, schmalen Messer kann man zwischen beiden Gehäuseteilen ansetzen (am besten an einer Ecke) und sehr(!) vorsichtig mit leichtem Hebeldruck die Teile 1-2mm voneinander trennen. Dies reichte bei mir aus, damit sich ein Clip mit einem hörbaren „Klack“ löste, ohne abzubrechen. Nun kann man den Plastik-„Schaber“, der für das öffnen der Deckplatte dabei ist, in diesen Spalt führen und damit den Spalt fixieren. Nun wandert man jeweils um das Gehäuse herum und öffnen darüber die weiteren Clips. Auf dem nachfolgenden Bild seht ihr die einzelnen Fixierungen.

Wenn beide Teile getrennt ist, spricht nichts mehr dagegen, das Gehäuse vorsichtig(!) nach oben bzw. unten abzuziehen. Außer den Schrauben unten am Boden gibt es keine Fixierungen mehr.

Damit ist der innere Rahmen freigelegt.

Der Metallrahmen

Nachdem das Plastikgehäuse entfernt ist, können wir uns den Rahmen näher anschauen:

Interessant ist die Seite mit der Hauptplatine. Diese ist lediglich mit vier Schrauben fixiert. Auch diese lassen sich gut lösen und die Platine danach nach unten aus der Halterung nehmen:

Jetzt kommen wir zum interessanten Teil, an dem ich leider nicht mehr weitergekommen bin. In der oben verlinkten Anleitung war davon die Rede, dass ein Logikbaustein deaktiviert werden muss (indem die Stromversorgung gekappt wird). Über diesen wird geprüft, ob es sich um eine WD-Festplatte handelt. Offenbar hat Western Digital in meiner Version die Bausteine geändert, denn es finden sich leider keine beschriebenen Bausteine auf der Platine:

Ich habe an dieser Stelle die Arbeiten (vorerst) eingestellt, da ich erstmal die einzelnen Bausteinen nachschlagen muss um zu prüfen, um was es sich konkret handelt. Daher habe ich hier alles wieder zusammengebaut (was überhaupt kein Problem war).

Nebenläufigkeit heute: Eine Übersicht

Die Entwicklung von Software im Unternehmensumfeld war bis vor einigen Jahren gut beherrschbar. Im Zweifel wurde  für eine neue Aufgabe ein größerer Server angeschafft. Die heutigen Aufgaben müssen aber mit solchen Datenvolumen umgehen, dass dies keine Lösung mehr ist. Außerdem hat sich die Infrastruktur weiterentwickelt. Es gibt nicht größere Server, sondern mehr Server. Was bedeutet das für die traditionelle Software-Entwicklung? Ein Blick in die Infrastruktur-Ecke hilft.

„Nebenläufigkeit heute: Eine Übersicht“ weiterlesen