Bausteine erklärt

Energie

Liefern den Strom für Pumpen und Geräte: Sonne und Wind. Zusammen mit dem Speicher entscheiden sie, ob das System auch nachts läuft.

Solar kompakt/faltbar

Was ist das? Ein tragbares Solarmodul zum Aufstellen oder Aufhängen. Wenig Leistung, dafür sofort einsatzbereit und ohne Montage.

Wie funktioniert das?

Solarzellen wandeln Licht direkt in Gleichstrom um (photovoltaischer Effekt). Das kompakte Modul ist tragbar und ohne Montage nutzbar, liefert aber nur wenig Leistung. Der Ertrag hängt von Sonneneinstrahlung, Ausrichtung und Bewölkung ab; nachts liefert es nichts, dafür braucht man einen Speicher.

Wird gebraucht von: Luftwasser-Generator (Kondensation), Brunnen mit Pumpe, Umkehrosmose, UV-C / Bakterienfilter, Natrium-Ionen-Akku, Lageenergie: Pumpspeicher, Lageenergie: Gewicht, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Verdunstungskühlung, Wechselrichter, Laderegler, Einspeisung ins Netz, Haushaltsstrom, Wärmepumpe, Wallbox (E-Auto)

Solar-Container

Was ist das? Eine fertige Solaranlage samt Technik in einem Container. Wird geliefert, hingestellt, angeschlossen – teuer, aber schnell und ohne Bauarbeiten.

Wie funktioniert das?

Eine vormontierte Solaranlage mit Modulen, Regler oder Wechselrichter und oft einer Batterie in einem Container. Sie wird geliefert, aufgestellt und angeschlossen – ohne Bau vor Ort. Vorteil: schnell und robust; Nachteil: Preis und Transport. Der Ertrag folgt wie bei jeder Solaranlage der Sonne.

Wird gebraucht von: Luftwasser-Generator (Kondensation), Brunnen mit Pumpe, Umkehrosmose, UV-C / Bakterienfilter, Natrium-Ionen-Akku, Lageenergie: Pumpspeicher, Lageenergie: Gewicht, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Verdunstungskühlung, Wechselrichter, Laderegler, Einspeisung ins Netz, Haushaltsstrom, Wärmepumpe, Wallbox (E-Auto)

Solar skalierbar

Was ist das? Fest montierte Module, deren Anzahl sich dem Bedarf anpasst. Der übliche Weg, wenn Dach oder Fläche und eine Montage möglich sind.

Wie funktioniert das?

Fest montierte Solarmodule auf Dach oder Freifläche, deren Anzahl du dem Bedarf anpasst. Ein Laderegler oder Wechselrichter macht aus dem Gleichstrom nutzbaren Strom und lädt bei Bedarf eine Batterie. Der Ertrag schwankt mit Einstrahlung, Neigung, Verschattung und Temperatur: sehr heiße Module verlieren etwas Leistung.

Braucht: Wechselrichter (am Netz) oder Laderegler (mit Akku)
Wird gebraucht von: Luftwasser-Generator (Kondensation), Brunnen mit Pumpe, Umkehrosmose, UV-C / Bakterienfilter, Natrium-Ionen-Akku, Lageenergie: Pumpspeicher, Lageenergie: Gewicht, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Verdunstungskühlung, Wechselrichter, Laderegler, Einspeisung ins Netz, Haushaltsstrom, Wärmepumpe, Wallbox (E-Auto)

Windrad (horizontale Achse)

Was ist das? Die klassische Bauart: ein Rotor wie ein Propeller auf einem Mast. Bester Wirkungsgrad, braucht aber gleichmäßigen Wind aus möglichst einer Richtung.

Wie funktioniert das?

Ein Rotor mit Propellerblättern dreht sich um eine waagerechte Achse und muss zum Wind gedreht werden. Der Wind erzeugt an den Blättern Auftrieb, der einen Generator antreibt. Die Leistung wächst mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit: doppelt so viel Wind bringt achtmal so viel Leistung. Deshalb braucht er gleichmäßigen, freien Wind und einen hohen Mast.

Wird gebraucht von: Luftwasser-Generator (Kondensation), Brunnen mit Pumpe, Umkehrosmose, UV-C / Bakterienfilter, Natrium-Ionen-Akku, Lageenergie: Pumpspeicher, Lageenergie: Gewicht, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Verdunstungskühlung, Wechselrichter, Laderegler, Einspeisung ins Netz, Haushaltsstrom, Wärmepumpe, Wallbox (E-Auto)

H-Rotor

Was ist das? Senkrechte Achse mit geraden Flügeln. Nimmt Wind aus jeder Richtung und läuft leiser, liefert aber weniger als ein Propeller gleicher Größe.

Wie funktioniert das?

Gerade, aufrechte Flügel um eine senkrechte Achse nutzen Wind aus jeder Richtung, ohne sich zum Wind drehen zu müssen. Der Rotor läuft leiser und kommt mit turbulentem Wind besser zurecht, erreicht aber einen geringeren Wirkungsgrad als ein Propeller. Auch hier steigt die Leistung mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit.

Wird gebraucht von: Luftwasser-Generator (Kondensation), Brunnen mit Pumpe, Umkehrosmose, UV-C / Bakterienfilter, Natrium-Ionen-Akku, Lageenergie: Pumpspeicher, Lageenergie: Gewicht, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Verdunstungskühlung, Wechselrichter, Laderegler, Einspeisung ins Netz, Haushaltsstrom, Wärmepumpe, Wallbox (E-Auto)

Savonius-Rotor

Was ist das? Senkrechte Achse mit schaufelförmigen Halbschalen. Läuft schon bei schwachem Wind an, hat dafür den geringsten Wirkungsgrad aller Bauarten.

Wie funktioniert das?

Zwei oder mehr schaufelförmige Halbschalen fangen den Wind wie ein Schöpfrad und drehen die senkrechte Achse (ein sogenannter Widerstandsläufer). Er läuft schon bei schwachem Wind an, ist robust und einfach zu bauen, hat dafür aber den geringsten Wirkungsgrad aller Bauarten.

Wird gebraucht von: Luftwasser-Generator (Kondensation), Brunnen mit Pumpe, Umkehrosmose, UV-C / Bakterienfilter, Natrium-Ionen-Akku, Lageenergie: Pumpspeicher, Lageenergie: Gewicht, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Verdunstungskühlung, Wechselrichter, Laderegler, Einspeisung ins Netz, Haushaltsstrom, Wärmepumpe, Wallbox (E-Auto)

Darrieus-Rotor

Was ist das? Senkrechte Achse mit gebogenen Flügeln. Schnelllaufend und leise, braucht aber meist Hilfe beim Anlaufen.

Wie funktioniert das?

Gebogene Flügel auf einer senkrechten Achse, ähnlich einem Schneebesen. Die Flügel erzeugen Auftrieb, sodass er schnell und leise läuft. Von allein läuft er aber nicht sicher an, meist braucht er eine Anlaufhilfe, etwa einen Motor oder einen zusätzlichen Savonius-Rotor.

Wird gebraucht von: Luftwasser-Generator (Kondensation), Brunnen mit Pumpe, Umkehrosmose, UV-C / Bakterienfilter, Natrium-Ionen-Akku, Lageenergie: Pumpspeicher, Lageenergie: Gewicht, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Verdunstungskühlung, Wechselrichter, Laderegler, Einspeisung ins Netz, Haushaltsstrom, Wärmepumpe, Wallbox (E-Auto)

Balkonkraftwerk

Was ist das? Ein bis vier Solarmodule mit Stecker, am Geländer oder auf der Terrasse. Gibt höchstens 800 W ins Hausnetz ab und darf ohne Elektriker angeschlossen werden.

Wie funktioniert das?

Die Module erzeugen Gleichstrom, ein kleiner Wechselrichter macht daraus Wechselstrom und schickt ihn über die Steckdose ins Hausnetz. Dort verbrauchen ihn zuerst die Geräte, die gerade laufen – Kühlschrank, Router, Waschmaschine. Mehr als 800 W darf er laut Solarpaket I nicht abgeben; was mittags darüber liegt, wird abgeschnitten. Die Rechnung zeigt, wie viel das ausmacht.

Wird gebraucht von: Luftwasser-Generator (Kondensation), Brunnen mit Pumpe, Umkehrosmose, UV-C / Bakterienfilter, Natrium-Ionen-Akku, Lageenergie: Pumpspeicher, Lageenergie: Gewicht, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Verdunstungskühlung, Wechselrichter, Laderegler, Einspeisung ins Netz, Haushaltsstrom, Wärmepumpe, Wallbox (E-Auto)

Wechselrichter

Was ist das? Macht aus dem Gleichstrom der Solarmodule Wechselstrom fürs Haus. Seine Leistung begrenzt, was die Module zur Mittagsspitze abgeben können.

Wie funktioniert das?

Solarmodule liefern Gleichstrom, Hausgeräte brauchen Wechselstrom. Der Wechselrichter wandelt um und sucht dabei laufend den Arbeitspunkt, an dem die Module am meisten liefern. Ist er kleiner als die Modulleistung, schneidet er an sonnigen Mittagen die Spitze ab – das kostet meist nur wenig Jahresertrag und spart Geld beim Gerät. Seine Verluste stecken in Droply schon in der Performance Ratio der Module und werden nicht doppelt abgezogen.

Braucht: ein Solarmodul oder Windrad
Wird gebraucht von: Solar skalierbar

Laderegler

Was ist das? Lädt einen Akku direkt aus Solarmodulen, ohne Netz. Der übliche Weg bei Gartenhütte, Wohnmobil oder Ferienhaus ohne Anschluss.

Wie funktioniert das?

Der Laderegler sitzt zwischen Modulen und Akku. Er begrenzt Strom und Spannung so, dass der Akku nicht überladen wird, und schaltet Verbraucher ab, bevor der Akku zu leer wird. Gute Geräte (MPPT) holen dabei zusätzlich Leistung aus den Modulen. Wie viel Modulleistung er verkraftet, steht im Feld darunter – mehr wird zur Mittagsspitze abgeschnitten.

Braucht: ein Solarmodul oder Windrad
Wird gebraucht von: Solar skalierbar

Einspeisung ins Netz

Was ist das? Strom, den du gerade nicht brauchst und der nicht in den Akku passt, geht ins öffentliche Netz. Dafür gibt es eine Vergütung je Kilowattstunde.

Wie funktioniert das?

Ein Zweirichtungszähler misst, was ins Haus kommt und was hinausgeht. Für eingespeisten Strom zahlt der Netzbetreiber eine Vergütung – für neue Anlagen bis 10 kWp mit Eigenverbrauch 7,70 ct/kWh (Inbetriebnahme August bis Dezember 2026). Das ist weniger als ein Viertel dessen, was Strom aus dem Netz kostet. Deshalb lohnt es sich meist mehr, selbst zu verbrauchen, als einzuspeisen. Für Anlagen ab 2027 soll die feste Vergütung wegfallen.

Braucht: ein Solarmodul oder Windrad

Speicher

Überbrücken Zeiten, in denen nichts hereinkommt: Wasser im Tank, Strom in der Batterie, Kälte im Speicher.

Wassertank

Was ist das? Ein Behälter, der die Tage überbrückt, an denen nichts hereinkommt. Ohne Speicher nützt die beste Quelle nichts, sobald sie aussetzt.

Wie funktioniert das?

Ein Behälter puffert Wasser zwischen Gewinnung und Verbrauch: Bei Überschuss füllt er sich, bei Flaute oder Trockenheit wird entnommen. Die nötige Größe ergibt sich aus dem Tagesbedarf mal der Zahl der Tage, die überbrückt werden sollen. Trinkwasser im Tank braucht Schutz vor Licht und Insekten, sonst wachsen Algen und Keime.

Braucht: Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator
Wird gebraucht von: Pflanzenwand, Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Tröpfchenbewässerung, Verdunstungskühlung

Kältespeicher (PCM)

Was ist das? Ein Material, das beim Schmelzen Wärme aufnimmt und dabei kühlt. Nachts erstarrt es wieder. So lässt sich Kühlung von der Nacht in den Tag verschieben – wenn die Nächte kühl genug sind.

Wie funktioniert das?

PCM (Phase Change Material) speichert Kälte in der Umwandlung zwischen fest und flüssig: Beim Schmelzen nimmt es viel Wärme bei fast gleichbleibender Temperatur auf, beim Erstarren gibt es sie wieder ab. Nachts oder bei Stromüberschuss „lädt“ man die Kälte, tagsüber gibt der Speicher sie ab. Dafür muss die Nacht kälter sein als sein Schmelzpunkt (oft um 20 °C) – in heißen, feuchten Nächten erstarrt es nicht vollständig. Der Speicher erzeugt selbst keine Kälte, er verschiebt sie nur. Im Baukasten zählt er deshalb als Kältevorrat, senkt aber (noch) nicht den Strombedarf anderer Bausteine.

Braucht: ein Strahlungs- oder Verdunstungskühler

Natrium-Ionen-Akku

Was ist das? Speichert Strom für die Nacht. Nutzt Natrium statt Lithium: unempfindlicher und im Rohstoff günstiger, dafür schwerer.

Wie funktioniert das?

Beim Laden und Entladen wandern Natrium-Ionen zwischen zwei Elektroden hin und her, ähnlich wie Lithium-Ionen in der bekannten Lithium-Batterie. Natrium ist reichlich und günstig vorhanden. Vorteile: unempfindlicher, zum Beispiel bei Kälte, und billigere Rohstoffe. Nachteil: geringere Energiedichte, also schwerer und größer für dieselbe Speichermenge.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss

Lageenergie: Pumpspeicher

Was ist das? Überschüssiger Strom pumpt Wasser nach oben; später treibt es beim Herunterlaufen einen Generator. Braucht einen Höhenunterschied.

Wie funktioniert das?

Bei Stromüberschuss pumpt eine Pumpe Wasser in ein höher gelegenes Becken. Bei Bedarf läuft es durch eine Turbine zurück, die einen Generator antreibt. Die gespeicherte Energie ergibt sich aus Masse × Fallhöhe × Erdbeschleunigung. Deshalb braucht man viel Wasser und viel Höhenunterschied: 1 Tonne auf 10 Meter speichert nur etwa 0,027 kWh. Im Großen sinnvoll, im Kleinen kaum.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss

Lageenergie: Gewicht

Was ist das? Ein Gewicht wird hochgezogen und später wieder abgelassen. Dieselbe Idee wie der Pumpspeicher, nur ohne Wasser.

Wie funktioniert das?

Ein schweres Gewicht wird mit einem Motor hochgezogen; beim kontrollierten Absenken treibt es einen Generator. Es gilt dieselbe Physik wie beim Pumpspeicher (Masse × Höhe), nur ohne Wasser. Die speicherbare Energie ist sehr klein – ein Lernbaustein, der zeigt, warum man in der Praxis meist Batterien nimmt.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss

Wasserquelle aktiv

Geräte, die mit Strom oder Pumpen Wasser holen, zum Beispiel aus der Luft oder aus dem Boden. Gut planbar, brauchen aber Energie.

Luftwasser-Generator (Kondensation)

Was ist das? Ein Gerät, das Luft ansaugt und so weit abkühlt, bis das Wasser darin auskondensiert – wie an einer kalten Flasche. Braucht warme, feuchte Luft und viel Strom.

Wie funktioniert das?

Ein Ventilator saugt Luft an und führt sie über eine kalte Fläche, meist von einem Kältekreislauf wie im Kühlschrank. Sinkt die Temperatur unter den Taupunkt, kondensiert das Wasser aus der Luft und tropft in einen Behälter; danach wird es gefiltert. Je wärmer und feuchter die Luft, desto mehr Wasser bekommst du pro Kilowattstunde – in trockener oder kühler Luft lohnt sich das Gerät kaum. Der Strombedarf entscheidet, ob es wirtschaftlich ist.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss
Wird gebraucht von: Aktivkohlefilter, Umkehrosmose, Entkalkung (Ionentauscher), UV-C / Bakterienfilter, Chemikalienfilter, Mineralisierung, Wassertank, Erdwärmetauscher, Pflanzenwand, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Tröpfchenbewässerung, Verdunstungskühlung, Handwaschstation, Strahlungskühler

Brunnen mit Pumpe

Was ist das? Ein Loch bis zum Grundwasser, aus dem eine Pumpe fördert. Setzt Grundwasser in erreichbarer Tiefe voraus und fast überall eine Genehmigung.

Wie funktioniert das?

Eine Bohrung reicht bis in wasserführenden Boden, eine Pumpe fördert das Grundwasser nach oben. Wie viel Strom sie braucht, hängt von der Tiefe ab: Je tiefer der Wasserspiegel, desto mehr Arbeit pro Liter. Wichtig sind die Genehmigung und die Wasserqualität – Grundwasser kann Keime, Salze oder Schadstoffe enthalten und braucht dann Aufbereitung.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss
Wird gebraucht von: Aktivkohlefilter, Umkehrosmose, Entkalkung (Ionentauscher), UV-C / Bakterienfilter, Chemikalienfilter, Mineralisierung, Wassertank, Pflanzenwand, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Tröpfchenbewässerung, Verdunstungskühlung, Handwaschstation

Leitungswasser

Was ist das? Der vorhandene Anschluss ans öffentliche Netz. Steht hier zum Vergleich – wo es ihn gibt, ist er meist der einfachste und günstigste Weg.

Wie funktioniert das?

Das öffentliche Netz liefert Wasser unter Druck aus zentralen Anlagen, die es aufbereiten und prüfen. Hier steht der Baustein als Vergleich: Wo es ihn gibt und er zuverlässig läuft, ist er meist die einfachste und günstigste Lösung. Er ist aber nicht überall vorhanden und kann ausfallen.

Wird gebraucht von: Aktivkohlefilter, Umkehrosmose, Entkalkung (Ionentauscher), UV-C / Bakterienfilter, Chemikalienfilter, Mineralisierung, Wassertank, Pflanzenwand, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Tröpfchenbewässerung, Verdunstungskühlung, Handwaschstation

Wasserquelle passiv

Gewinnung ohne Strom, allein aus Wetter und Natur: Regen, Nebel, Tau. Im Betrieb günstig, aber abhängig von Ort und Wetter.

Regenauffang

Was ist das? Ein Dach oder eine andere Fläche sammelt Niederschlag und leitet ihn in einen Tank. Ohne Regen kein Wasser, dafür ohne Strom.

Wie funktioniert das?

Regen fällt auf eine Auffangfläche, meist ein Dach, läuft durch Rinne und Grobfilter und sammelt sich in einem Tank. Die Menge folgt einer einfachen Rechnung: Niederschlag × Fläche × Abflussbeiwert. Der Abflussbeiwert sagt, wie viel vom Regen wirklich im Tank ankommt, denn ein Teil verdunstet oder läuft daneben. Ohne Speicher hilft er nur in Regenzeiten; als Trinkwasser braucht er meist zusätzliche Aufbereitung.

Wird gebraucht von: Aktivkohlefilter, Umkehrosmose, Entkalkung (Ionentauscher), UV-C / Bakterienfilter, Chemikalienfilter, Mineralisierung, Wassertank, Pflanzenwand, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Tröpfchenbewässerung, Verdunstungskühlung, Handwaschstation

Nebelnetz

Was ist das? Ein senkrecht gespanntes Netz, an dem Nebeltröpfchen hängen bleiben und in eine Rinne laufen. Funktioniert nur dort, wo regelmäßig Nebel durchzieht.

Wie funktioniert das?

Ein senkrecht gespanntes Netz aus feinen Fäden fängt winzige Nebeltröpfchen, die der Wind hindurchträgt. Sie bleiben hängen, wachsen zu größeren Tropfen zusammen und laufen in eine Rinne am unteren Rand. Das funktioniert nur, wo häufig Nebel oder tiefe Wolken durchziehen, am besten bei stetigem Wind quer zum Netz. Es braucht keinen Strom.

Wird gebraucht von: Aktivkohlefilter, Umkehrosmose, Entkalkung (Ionentauscher), UV-C / Bakterienfilter, Chemikalienfilter, Mineralisierung, Wassertank, Pflanzenwand, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Tröpfchenbewässerung, Verdunstungskühlung, Handwaschstation

Tau-Kondensator

Was ist das? Eine Fläche, die nachts unter die Lufttemperatur abkühlt, sodass sich Tau darauf niederschlägt. Kleine Mengen, dafür ohne Strom.

Wie funktioniert das?

Eine Fläche strahlt nachts Wärme in den klaren Himmel ab und wird dadurch kälter als die Luft. Unterschreitet sie den Taupunkt, schlägt sich Feuchtigkeit als Tau nieder und rinnt in einen Behälter. Am besten klappt das in klaren, windarmen Nächten mit feuchter Luft. Die Ausbeute ist klein – für kleine Bedarfe oder als Ergänzung, dafür ohne Strom.

Wird gebraucht von: Aktivkohlefilter, Umkehrosmose, Entkalkung (Ionentauscher), UV-C / Bakterienfilter, Chemikalienfilter, Mineralisierung, Wassertank, Pflanzenwand, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Tröpfchenbewässerung, Verdunstungskühlung, Handwaschstation

MOF-Sorption

Was ist das? Ein schwammartiges Material bindet nachts Feuchtigkeit aus der Luft und gibt sie tagsüber in der Sonne wieder ab. Passt zu trockenen, sonnigen Orten; noch kaum zu kaufen.

Wie funktioniert das?

MOF sind kristalline Materialien mit riesiger innerer Oberfläche, die wie ein Schwamm Wasserdampf binden, auch bei trockener Luft. Nachts nimmt das Material Feuchtigkeit auf; tagsüber erwärmt die Sonne es, das Wasser wird wieder frei und kondensiert an einer kühleren Fläche. So entsteht Wasser aus trockener Luft ohne Strom. Die Technik ist noch jung und kaum erhältlich.

Wird gebraucht von: Aktivkohlefilter, Umkehrosmose, Entkalkung (Ionentauscher), UV-C / Bakterienfilter, Chemikalienfilter, Mineralisierung, Wassertank, Pflanzenwand, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Tröpfchenbewässerung, Verdunstungskühlung, Handwaschstation

Aufbereitung

Machen Wasser sauber und trinkbar: filtern, Keime abtöten, entkalken. Was du brauchst, hängt davon ab, was im Wasser ist.

Waschbecken-Adapter

Was ist das? Ein Aufsatz am Hahn, der das Wasser weiterleitet, statt es in den Abfluss laufen zu lassen. Ein Verbindungsstück, keine eigene Quelle.

Wie funktioniert das?

Der Adapter wird auf den Wasserhahn gesteckt und leitet den Wasserstrahl in einen Schlauch oder ein Rohr um, statt ihn in den Abfluss laufen zu lassen. So wird ein vorhandener Hahn zur Wasserquelle für Filter, Tank oder andere Bausteine. Er erzeugt kein Wasser und filtert nichts selbst: Menge und Qualität bestimmt der Hahn.

Wird gebraucht von: Aktivkohlefilter, Umkehrosmose, Entkalkung (Ionentauscher), UV-C / Bakterienfilter, Chemikalienfilter, Mineralisierung, Wassertank, Pflanzenwand, Elektrolyse (Wasserstoff), Hydroponik-Turm, Aquaponik-Turm, Tröpfchenbewässerung, Verdunstungskühlung, Handwaschstation

Aktivkohlefilter

Was ist das? Kohle mit riesiger innerer Oberfläche bindet Geruch, Geschmack, Chlor und organische Stoffe. Hält weder Keime noch Salze zurück.

Wie funktioniert das?

Aktivkohle hat eine sehr große innere Oberfläche mit winzigen Poren. Stoffe wie Chlor, viele organische Verbindungen, Geruch und Geschmack bleiben daran haften (Adsorption). Salze, Schwermetalle und Keime hält sie kaum zurück. Verbrauchte Kohle muss ersetzt werden, sonst lässt die Wirkung nach und im Filter können sich Keime vermehren.

Braucht: Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator
Wird gebraucht von: Elektrolyse (Wasserstoff), Handwaschstation

Umkehrosmose

Was ist das? Eine Membran, durch die unter Druck fast nur Wasser passt – Salze, Keime und die meisten Schadstoffe bleiben zurück. Braucht Druck, also Strom, und verwirft einen Teil.

Wie funktioniert das?

Unter Druck wird Wasser durch eine Membran mit extrem feinen Poren gepresst. Wassermoleküle kommen hindurch; gelöste Salze, Keime und viele Schadstoffe bleiben zurück und werden mit einem Teil des Wassers als Konzentrat abgeführt. Der Druck braucht eine Pumpe und damit Strom, und es fällt Abwasser an. Die Membran braucht Vorfilter und Pflege, dafür wird das Wasser sehr rein.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss; Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator
Wird gebraucht von: Mineralisierung, Elektrolyse (Wasserstoff), Handwaschstation

Entkalkung (Ionentauscher)

Was ist das? Ein Harz tauscht Kalk gegen andere Ionen und macht das Wasser weich. Schützt Geräte vor Verkalkung, reinigt das Wasser aber nicht.

Wie funktioniert das?

Wasser fließt durch ein Harz, an dem locker gebundene Natrium-Ionen sitzen. Kalzium und Magnesium, die „Härte“, bleiben am Harz haften und Natrium geht ins Wasser – es wird weicher. Ist das Harz beladen, wird es mit Salzlösung erneuert. Das schützt Geräte vor Kalk, entfernt aber weder Keime noch Schadstoffe.

Braucht: Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator
Wird gebraucht von: Elektrolyse (Wasserstoff), Handwaschstation

UV-C / Bakterienfilter

Was ist das? Kurzwelliges Licht zerstört das Erbgut von Bakterien und Viren im vorbeifließenden Wasser. Wirkt nur bei klarem Wasser und entfernt keine Chemie.

Wie funktioniert das?

Kurzwelliges UV-C-Licht schädigt das Erbgut von Bakterien, Viren und Einzellern im vorbeifließenden Wasser, sodass sie sich nicht mehr vermehren können. Das Wasser muss klar sein: Trübung wirft Schatten und schützt Keime. Chemikalien entfernt es nicht, und es hinterlässt keinen Schutz in den Leitungen danach. Es braucht wenig Strom; die Lampe wird regelmäßig getauscht.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss; Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator
Wird gebraucht von: Elektrolyse (Wasserstoff), Handwaschstation

Chemikalienfilter

Was ist das? Eine Stufe gegen bestimmte gelöste Stoffe wie Nitrat, Schwermetalle oder Pestizide. Was sie zurückhält, hängt vom Material ab.

Wie funktioniert das?

Spezielle Filtermaterialien binden bestimmte gelöste Stoffe wie Nitrat, Schwermetalle oder Pestizide, etwa durch Ionenaustausch oder Adsorption. Welche Stoffe sie zurückhalten, hängt vom Material ab – deshalb muss man wissen, was im Wasser ist (eine Analyse), bevor man den Filter wählt. Sie verbrauchen sich und müssen ersetzt werden.

Braucht: Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator
Wird gebraucht von: Elektrolyse (Wasserstoff), Handwaschstation

Mineralisierung

Was ist das? Gibt sehr reinem Wasser – etwa nach Umkehrosmose – Mineralien zurück, damit es als Trinkwasser taugt und nicht fad schmeckt.

Wie funktioniert das?

Sehr reines Wasser, zum Beispiel nach Umkehrosmose, schmeckt fad und löst Mineralien aus Leitungen. Die Mineralisierungsstufe gibt dem Wasser über eine Kartusche mit Kalzium- und Magnesiumsalzen Mineralien zurück – für Geschmack und Trinkwasserqualität. Sie reinigt nicht, sie veredelt.

Braucht: Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator; Umkehrosmose oder Wasser aus Luft, Regen oder Nebel
Wird gebraucht von: Elektrolyse (Wasserstoff), Handwaschstation

Ergänzungen

Zusätze, die andere Bausteine unterstützen oder ihre Umgebung verbessern, etwa die Vorkühlung der Luft oder eine Pflanzenwand.

Erdwärmetauscher

Was ist das? Ein Rohr im Boden kühlt die Luft vor, bevor sie in den Luftwasser-Generator geht. Spart Strom, gewinnt selbst aber kein Wasser.

Wie funktioniert das?

Ein Rohr im Boden: Die Erde bleibt schon in einigen Metern Tiefe übers Jahr ziemlich gleichmäßig temperiert. Die Luft im Rohr wird im Sommer vorgekühlt (im Winter vorgewärmt). Ein Luftwasser-Generator muss dann weniger kühlen und spart Strom. Der Tauscher erzeugt selbst kein Wasser, und bei feuchter Luft kann im Rohr Kondenswasser entstehen – auf Hygiene achten.

Braucht: ein Luftwasser-Generator

Pflanzenwand

Was ist das? Eine begrünte Fläche, die Wasser verbraucht und dafür Schatten, Kühlung und Luftfeuchte bringt. Kein Gewinn, sondern eine Nutzung.

Wie funktioniert das?

Eine begrünte Fläche mit Pflanzen in Substrat, meist mit Bewässerung. Pflanzen verdunsten Wasser über ihre Blätter (Transpiration): Das kühlt die Umgebung, spendet Schatten und erhöht die Luftfeuchte. Die Pflanzenwand verbraucht Wasser statt es zu liefern – eine Nutzung mit Nebeneffekten, keine Quelle.

Braucht: Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator; ein Wassertank

Strahlungskühler

Was ist das? Eine helle Fläche, die nachts Wärme in den klaren Himmel abstrahlt und kälter wird als die Luft. Kühlt die Luft vor, bevor ein Luftwasser-Generator sie ansaugt.

Wie funktioniert das?

Jede Fläche strahlt Wärme ab. Bei klarem Himmel geht ein Teil davon durch das „atmosphärische Fenster“ (Wellenlängen 8–13 µm) direkt ins kalte Weltall. Gemessen wurden nachts 40–80 W je m². Ein Luftwasser-Generator muss die Luft erst bis zum Taupunkt abkühlen, bevor Wasser ausfällt. Diesen Teil kann Vorkühlung übernehmen, das Kondensieren selbst nicht. Wie groß dieser Teil ist, rechnet Droply aus Temperatur und Taupunkt deines Ortes. Ohne Kältespeicher nützt nur die Kälte, die nachts anfällt. Feuchte Luft und Wolken schwächen den Effekt.

Braucht: ein Luftwasser-Generator
Wird gebraucht von: Kältespeicher (PCM)

Nutzung

Was mit dem Wasser passiert: Pflanzen, Kühlung, Hygiene, Wasserstoff. Diese Bausteine verbrauchen Wasser, statt es zu liefern.

Elektrolyse (Wasserstoff)

Was ist das? Strom spaltet Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Macht aus Strom einen speicherbaren Brennstoff – und verbraucht dabei sehr reines Wasser.

Wie funktioniert das?

Strom spaltet Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Man braucht dafür sehr reines Wasser und viel Strom; der Wasserstoff lässt sich speichern und später wieder in Strom verwandeln. Rechnerisch stecken in einem Kilogramm Wasserstoff etwa neun Liter Wasser, dazu kommen Verluste und Kühlung. Unterwegs geht viel Energie verloren.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss; Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator; eine Aufbereitung, Leitungswasser oder ein Luftwasser-Generator

Hydroponik-Turm

Was ist das? Pflanzen wachsen ohne Erde in einem senkrechten Kreislauf aus Nährlösung. Braucht deutlich weniger Wasser als ein Beet gleicher Erntemenge.

Wie funktioniert das?

Pflanzen wachsen ohne Erde in einem Turm, die Wurzeln stehen in einer Nährlösung aus Wasser und gelösten Dünger-Salzen, die eine Pumpe umwälzt. Das Wasser bleibt im Kreislauf, deshalb ist der Verbrauch deutlich geringer als beim Feldanbau; ein Teil verdunstet über die Blätter. Es braucht Strom (Pumpe, oft Licht), Nährstoffe und Kontrolle von pH-Wert und Nährstoffgehalt.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss; Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator; ein Wassertank

Aquaponik-Turm

Was ist das? Hydroponik mit Fischbecken: die Fische düngen die Pflanzen, die Pflanzen reinigen das Wasser. Mehr Ertrag, aber auch mehr Pflege.

Wie funktioniert das?

Fischzucht und Pflanzenanbau in einem Kreislauf: Fische scheiden Ammonium aus, Bakterien wandeln es in Nitrat um, das die Pflanzen als Dünger aufnehmen. So reinigen die Pflanzen das Wasser für die Fische. Eine Pumpe wälzt das Wasser um. Das System ist empfindlich – Fütterung, Temperatur und Wasserwerte müssen stimmen –, braucht aber wenig Frischwasser.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss; Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator; ein Wassertank

Tröpfchenbewässerung

Was ist das? Schläuche geben das Wasser tropfenweise direkt an die Wurzel. Verliert viel weniger durch Verdunstung als Gießen oder Sprengen.

Wie funktioniert das?

Schläuche mit kleinen Tropfern geben Wasser langsam direkt an die Wurzeln ab. Es geht kaum Wasser durch Verdunstung oder Abfluss verloren, deshalb spart die Tröpfchenbewässerung im Vergleich zu Sprinklern viel Wasser. Sie arbeitet mit niedrigem Druck; Filter gegen verstopfte Tropfer sind wichtig.

Braucht: Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator; ein Wassertank

Verdunstungskühlung

Was ist das? Luft streicht über nasse Flächen und kühlt ab, weil Wasser verdunstet. Wirkt nur in trockener Luft – und das Wasser ist danach weg.

Wie funktioniert das?

Wasser verdunstet und entzieht dabei der Umgebung Wärme (Verdunstungskälte), wie beim Schwitzen. Warme, trockene Luft strömt über ein feuchtes Material, wird kühler und feuchter. Das kühlt mit wenig Strom, funktioniert aber nur bei trockener Luft gut und verbraucht Wasser.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss; Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator; ein Wassertank
Wird gebraucht von: Kältespeicher (PCM)

Handwaschstation

Was ist das? Becken, Hahn und Abfluss zum Händewaschen. Der häufigste Grund, warum an einem Ort überhaupt Wasser gebraucht wird.

Wie funktioniert das?

Eine einfache Waschstelle mit Wasserzulauf und Ablauf. Händewaschen mit Seife senkt das Risiko von Infektionen deutlich. Sie braucht pro Nutzung nur wenig Wasser; wichtig sind eine verlässliche Versorgung und ein sauberer Abfluss.

Braucht: Regen, Nebel, Tau, Brunnen, Hahn oder Luftwasser-Generator; eine Aufbereitung, Leitungswasser oder ein Luftwasser-Generator

Haushaltsstrom

Was ist das? Der Strom, den ein Haushalt übers Jahr verbraucht: Licht, Kochen, Waschen, Geräte. Verteilt über den Tag wie in echten Haushalten gemessen.

Wie funktioniert das?

Du trägst den Jahresverbrauch ein, am besten von deiner Stromrechnung. Droply verteilt ihn nach dem Standardlastprofil H25 des BDEW auf die Stunden: wenig nachts, eine Spitze am Morgen und eine größere am Abend, im Winter mehr als im Sommer. Genau deshalb deckt Solarstrom allein nie alles – abends scheint keine Sonne. Das Profil ist ein Mittel über viele Haushalte; ein einzelner Haushalt hat höhere Spitzen.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss

Wärmepumpe

Was ist das? Heizt mit Strom, holt dabei aber den größten Teil der Wärme aus Luft oder Erde. Aus 1 kWh Strom werden im Mittel gut 3 kWh Wärme.

Wie funktioniert das?

Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein Kühlschrank rückwärts: Ein Kältemittel nimmt draußen Wärme auf, ein Verdichter bringt sie auf Heiztemperatur. Die Jahresarbeitszahl sagt, wie viel Wärme je Kilowattstunde Strom herauskommt – in vermessenen Bestandshäusern im Mittel 3,4 bei Luft, 4,3 bei Erdwärme. Droply verteilt den Strom noch gleichmäßig übers Jahr. In Wirklichkeit fällt er fast ganz im Winter an, wenn Solarmodule am wenigsten liefern.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss

Wallbox (E-Auto)

Was ist das? Ladestation für ein Elektroauto zu Hause. Der Strombedarf folgt aus Fahrleistung und Verbrauch des Autos.

Wie funktioniert das?

Die Wallbox lädt das Auto mit höherer Leistung und sicherer als eine normale Steckdose. Den Strombedarf rechnet Droply aus den Kilometern im Jahr und dem Verbrauch je 100 km (im ADAC-Test im Mittel 19,7 kWh, Ladeverluste eingerechnet). Angenommen ist, dass abends nach der Heimkehr geladen wird. Wer tagsüber zu Hause lädt, kann viel mehr Solarstrom direkt nutzen.

Braucht: Sonne, Wind oder Netzanschluss

Die Erklärungen beschreiben das Prinzip. Konkrete Zahlen, Quellen und Grenzen findest du im Baukasten und unter „Quellen & Methodik“.

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