Raspberry Pi mit Sonnenenergie betreiben

Rechenbeispiele zur geplanten Solaranlage

Sonnenenergie ist gratis, einzig die Anschaffungskosten der Hardware fallen ins Gewicht. Rentieren würden sich diese Kosten erst über einen längeren Zeitraum, vorausgesetzt, die Wartungskosten sind zuvor bekannt und laufen nicht irgendwie aus dem Ruder. Ich gehe bei meiner Überlegung von zwei Szenarien aus.

Der Raspberry Pi hat eine maximale Leistung von 3,5 Watt. Die Frage ist nun: Wie hoch ist der Verbrauch im Dauerbetrieb? Man kann von einem maximalen Verbrauch ausgehen oder aber von einem durchschnittlichen Verbrauch. Je nachdem ändern sich die Parameter für unsere Solaranlage und deren Kosten.

Neben dem Verbrauch des Rechners ist auch die Energiegewinnung über die Solaranlage relevant, die ausschließlich von der direkten Sonneneinstrahlung abhängt. Ohne Sonne keine Energie.

Best Case Scenario

Im besten Fall läuft der Raspberry Pi am Tag 24 Stunden. Es werden aber nur anfallende Aufgaben berechnet, Programme werden sporadisch benutzt, Backups werden in der Nacht erstellt und Berechnungen sind nur relativ kurz. Der Pi läuft ohne angeschlossene Peripherie als Server und ist nur über das Netzwerk erreichbar.

Es ist Sommer und die Sonne scheint 10 Stunden am Tag voll auf die Solarzelle. Es gibt keine Wolken am Himmel.

Lösung: Wir benötigen nur eine kleine Solaranlage. Der Raspberry Pi benötigt nur 5 Volt und 200 bis 300 mA Strom. Eine 10-Watt-Solaranlage reicht. Laut Hersteller liefert diese 600 mA und auch im Schatten noch genügend Strom, um den Pi zu betreiben.

Worst Case Scenario

Im schlimmsten Fall läuft der Raspberry Pi ständig unter voller Last und hat somit einen maximalen Verbrauch. Das kann passieren, wenn er für komplexe Berechnungen verwendet wird wie für das Mining von Bitcoins oder das Streamen von Videodaten.

Zusätzlich ist gerade Nacht, und über die Solarzelle kommt keine Energie. Die Leistung wird von der Batterie genommen.

Lösung: Wir benötigen eine 200-Watt-Solaranlage, einen Laderegler und einen Blei-Akku mit 33 Ah. Damit sind wir gerüstet, um im schlimmsten Fall den Raspberry Pi sogar über 2 Tage ohne Sonnenschein ausschließlich über die Batterie zu betreiben. Umgekehrt liefern wenige Sonnenstunden genug Leistung, um den Raspberry Pi zu betreiben und gleichzeitig den Akku zu laden.