{"id":40651,"date":"2020-02-02T21:02:01","date_gmt":"2020-02-02T18:02:01","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/domashnij-veb-server-na-solnechnyh-batareyah-otrabotal-15-mesyaczev-aptajm-9526"},"modified":"2020-02-02T21:02:01","modified_gmt":"2020-02-02T18:02:01","slug":"domashnij-veb-server-na-solnechnyh-batareyah-otrabotal-15-mesyaczev-aptajm-9526","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/domashnij-veb-server-na-solnechnyh-batareyah-otrabotal-15-mesyaczev-aptajm-9526","title":{"rendered":"Ein solarbetriebener Heim-Webserver hat 15 Monate betrieben: Uptime 95,26%","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Ein<\/a><\/noindex>
\nPrototyp eines solarbetriebenen Servers mit Ladecontroller. Foto: solar.lowtechmagazine.com<\/a><\/noindex><\/i><\/p>\n

Im September 2018 startete ein Enthusiast von Low-tech Magazine ein Projekt f\u00fcr einen 'niedrig-technologischen' Web-Server<\/a><\/noindex>. Ziel war es, den Energieverbrauch so weit zu senken, dass ein selbst gehosteter Server mit einem einzigen Solarpanel auskommt. Das ist nicht einfach, denn die Website muss 24 Stunden am Tag arbeiten. Schauen wir uns an, was letztlich dabei herausgekommen ist.<\/p>\n

Sie k\u00f6nnen auf den Server zugreifen solar.lowtechmagazine.com<\/a><\/noindex>, um den aktuellen Energieverbrauch und den Ladezustand der Batterie zu \u00fcberpr\u00fcfen. Die Website ist auf die minimalste Anzahl an Anfragen pro Seite und minimalen Datenverkehr optimiert, sodass sie einen Anstieg der Besucherzahlen von Habr aushalten sollte. Nach den Berechnungen des Entwicklers betr\u00e4gt der Energieverbrauch pro einzigartigem Besucher 0,021 Wattstunden.
\n<\/a><\/noindex>
\nKurz vor Sonnenaufgang am 31. Januar 2020 hatte er noch 42 % Ladezustand der Batterie. Der Sonnenaufgang in Barcelona ist um 8:04 Uhr Ortszeit, danach sollte der Strom vom Solarpanel flie\u00dfen.<\/p>\n

\"Ein
\n<\/p>\n

Warum?<\/h1>\n

\nVor zehn Jahren prognostizierten Experten , dass die Entwicklung des Internets zur 'D\u00e9mat\u00e9rialisation' der Gesellschaft beitr\u00e4gt, zur universellen Digitalisierung \u2014 und damit zu einem R\u00fcckgang des allgemeinen Energieverbrauchs. Sie lagen falsch. In Wirklichkeit hat das Internet selbst enorme Mengen an Energiebedarf gefordert<\/a><\/noindex>, und dieser Bedarf w\u00e4chst weiterhin. IT-Unternehmen haben Initiativen gestartet, um auf alternative Energiequellen umzusteigen, aber das ist derzeit unm\u00f6glich. Alle Rechenzentren verbrauchen dreimal so viel Energie, wie alle Solar- und Windkraftanlagen weltweit erzeugen. Schlimmer noch, die Herstellung und der regelm\u00e4\u00dfige Austausch von Solarpanels und Windkraftanlagen<\/a><\/noindex>ben\u00f6tigen ebenfalls Energie<\/p>\n

, weshalb ein Verzicht auf fossile Brennstoffe (\u00d6l, Gas, Uran) heute einfach unm\u00f6glich ist. Aber diese Ressourcen werden nicht lange ausreichen, weshalb wir zwangsl\u00e4ufig dar\u00fcber nachdenken m\u00fcssen, wie wir mit erneuerbaren Energien leben k\u00f6nnen. Dazu geh\u00f6rt auch der Betrieb der Computerinfrastruktur, einschlie\u00dflich von Web-Servern. Low-tech Magazine<\/a><\/noindex>achtet darauf, dass das<\/p>\n

zu schnelle Aufbl\u00e4hen von Webseiten ein Problem darstellt. Zwischen 2010 und 2018 stieg die durchschnittliche Seitengr\u00f6\u00dfe von 0,45 MB auf 1,7 MB<\/a><\/noindex> , w\u00e4hrend mobile Websites von 0,15 MB auf 1,6 MB stiegen, nach konservativer Sch\u00e4tzung. Das Wachstum des Datenverkehrs<\/a><\/noindex>\u00fcbersteigt den Fortschritt in der Energieeffizienz.<\/p>\n

Steigerung des Verkehrsvolumens \u00fcbertrifft den Fortschritt in der Energieeffizienz<\/a><\/noindex> (Energie, die f\u00fcr die \u00dcbertragung von 1 Megabyte Informationen erforderlich ist), was zu einem st\u00e4ndigen Anstieg des Energieverbrauchs des Internets f\u00fchrt. Schwerere und st\u00e4rker belastete Websites erh\u00f6hen nicht nur die Belastung der Netzwerkinfrastruktur, sondern verk\u00fcrzen auch den \u201eLebenszyklus\u201c von Computern und Smartphones, die dann h\u00e4ufiger entsorgt und durch neue ersetzt werden m\u00fcssen, was ebenfalls ein \u00e4u\u00dferst energieintensiver Prozess<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Nun, und nat\u00fcrlich entsteht die erh\u00f6hte Belastung durch den Lebensstil selbst: Menschen verbringen fast st\u00e4ndig Zeit im Internet und verlassen sich in vielerlei Hinsicht auf verschiedene Web-Dienste. Die moderne Gesellschaft ist bereits schwer vorstellbar ohne die cloudbasierte IT-Infrastruktur (soziale Netzwerke, Messenger, E-Mail usw.)<\/p>\n

Die Konfiguration des Servers und der Website<\/h1>\n

\nIm diesem Artikel<\/a><\/noindex> beschreibt detailliert die Hardwarekonfiguration und den Software-Stack des Webservers.<\/p>\n

Einplatinencomputer Olimex Olinuxino A20 Lime 2<\/a><\/noindex> wurde wegen seines niedrigen Energieverbrauchs und n\u00fctzlicher zus\u00e4tzlicher Funktionen ausgew\u00e4hlt, wie z.B. dem Vorhandensein eines Energiemanagement-Chips AXP209<\/a><\/noindex>. Er erm\u00f6glicht das Abrufen von Statistiken \u00fcber die aktuelle Spannung und den Stromfluss von der Platine und der Batterie. Der Chip schaltet automatisch die Stromversorgung zwischen dem Akku und dem DC-Anschluss um, an den der Strom von dem Solarpanel flie\u00dft. So ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung des Servers mit Akkust\u00fctze m\u00f6glich.<\/p>\n

\"Ein
\nOlimex Olinuxino A20 Lime 2<\/i><\/p>\n

Urspr\u00fcnglich wurde ein Lithium-Polymer-Akku mit einer Kapazit\u00e4t von 6600 mAh (ca. 24 Wh) gew\u00e4hlt, sp\u00e4ter wurde ein Blei-S\u00e4ure-Akku mit 84,4 Wh eingesetzt.<\/p>\n

Das Betriebssystem wird von der SD-Karte geladen. Obwohl das OS nicht mehr als 1 GB ben\u00f6tigt und die statische Website etwa 30 MB gro\u00df ist, gab es keinen wirtschaftlichen Sinn darin, eine Karte kleiner als Class 10 16 GB zu kaufen.<\/p>\n

Der Server wird \u00fcber eine 100-MBit-Heimverbindung in Barcelona und einen Standardverbraucher-Router mit dem Internet verbunden. Ihm wurde eine statische IP-Adresse zugewiesen. Praktisch jeder kann eine solche Website in seiner Wohnung hosten, man muss lediglich die Firewall-Einstellungen leicht anpassen, um die Ports auf die lokale IP weiterzuleiten:<\/p>\n

Port 80 zu 80 f\u00fcr HTTP\nPort 443 zu 443 f\u00fcr HTTPS\nPort 22 zu 22 f\u00fcr SSH<\/pre>\n
\nDas Betriebssystem Armbian Stretch<\/a><\/noindex> basierend auf der Debian-Distribution und dem Kernel SUNXI<\/a><\/noindex>, der f\u00fcr Einplatinencomputer mit AllWinner-Chips entwickelt wurde.<\/p>\n
\"Ein
\n50-Watt-Solarpanel f\u00fcr den Webserver und 10-Watt-Panel f\u00fcr die Beleuchtung des Wohnzimmers in der Wohnung des Autors<\/i><\/p>\n
Die statische Website wurde vom System generiert Pelican<\/a><\/noindex> (Webseiten-Generator auf Python). Statische Websites laden schneller und belasten die CPU nicht, wodurch sie in Bezug auf den Energieverbrauch viel effizienter sind als dynamisch generierte Seiten. Der Quellcode des Designs ist. hier<\/a><\/noindex>.<\/p>\n
Ein sehr wichtiger Punkt ist die Komprimierung von Bildern, da es ohne diese Optimierung praktisch unm\u00f6glich ist, Webseiten kleiner als 1 Megabyte zu machen. Zur Optimierung wurde entschieden, die Fotos in Graustufenbilder umzuwandeln. Zur Veranschaulichung, hier ist ein Foto von Telefonistinnen an einer Vermittlungsstelle im letzten Jahrhundert. 253 KB<\/a><\/noindex>.<\/p>\n
\"Ein
\n
\nHier ist das optimierte Graustufenbild mit einer Gr\u00f6\u00dfe von 36,5 KB<\/a><\/noindex> mit drei Farben (schwarz, wei\u00df, grau). Aufgrund der optischen Illusion erscheint es dem Betrachter, als w\u00e4ren es mehr als drei Farben.<\/p>\n
\"Ein
\n
\nGraustufenfotos wurden nicht nur zur Optimierung der Gr\u00f6\u00dfe gew\u00e4hlt (eine eher fragliche Entscheidung), sondern auch aus \u00e4sthetischen Gr\u00fcnden. Diese alte Technik der Bildbearbeitung hat bestimmte stilistische Merkmale, sodass die Website in gewissem Sinne ein einzigartiges Design erhalten hat.<\/p>\n
623 Illustrationen auf der Website des Low-tech Magazine wurden nach der Optimierung von 194,2 MB auf 21,3 MB reduziert, also um 89%.<\/p>\n
Alle alten Artikel wurden in Markdown umgewandelt, um das Schreiben neuer Artikel zu erleichtern sowie die Sicherung \u00fcber git<\/a><\/noindex>. Alle Skripte und Tracker wurden von der Website entfernt, ebenso wie die Logos. Es wird die Standardschriftart des Client-Browsers verwendet. Als \u201eLogo\u201c dient der Titel des Magazins in Gro\u00dfbuchstaben mit einem Pfeil nach links: LOW\u2190TECH MAGAZINE. Insgesamt 16 Bytes statt eines Bildes.<\/p>\n
F\u00fcr den Fall von Ausfallzeiten wurde die M\u00f6glichkeit des \u201eOffline-Lesens\u201c organisiert: Texte und Bilder werden in einen RSS-Feed exportiert. Es ist eine 100%ige Zwischenspeicherung aller Inhalte, einschlie\u00dflich HTML, aktiviert.<\/p>\n
Eine weitere Optimierung ist die Aktivierung der HTTP2-Einstellung in nginx, die den Datenverkehr etwas verringert und die Ladezeiten der Seiten im Vergleich zu HTTP\/1.1 verk\u00fcrzt. In der Tabelle werden die Ergebnisse f\u00fcr f\u00fcnf verschiedene Seiten verglichen.<\/p>\n
| | FP | WE | HS | FW | CW |\n|----------|-------|-------|-------|-------|-------|\n| HTTP\/1.1 | 1,46s | 1,87s | 1,54s | 1,86s | 1,89s |\n| HTTP2 | 1,30s | 1,49s | 1,54s | 1,79s | 1,55s |\n| Bilder | 9 | 21 | 11 | 19 | 23 |\n| Einsparungen | 11% | 21% | 0% | 4% | 18% |<\/pre>\n
Die vollst\u00e4ndige Konfiguration von nginx:<\/p>\n
root@solarserver:\/var\/log\/nginx# cat \/etc\/nginx\/sites-enabled\/solar.lowtechmagazine.com\n\n# Expires map\nmap $sent_http_content_type $expires {\ndefault off;\ntext\/html 7d;\ntext\/css max;\napplication\/javascript max;\n~image\/ max;\n}\n\nserver {\nlisten 80;\nserver_name solar.lowtechmagazine.com;\n\nlocation \/ {\nreturn 301 https:\/\/$server_name$request_uri;\n}\n}\n\nserver{\nlisten 443 ssl http2;\nserver_name solar.lowtechmagazine.com;\n\ncharset UTF-8; #Verbesserung der Seitenladegeschwindigkeit durch \u00dcbermittlung des Zeichensatzes mit der ersten Antwort.\n\nlocation \/ {\nroot \/var\/www\/html\/;\nindex index.html;\nautoindex off;\n}\n\n\n#Caching (HTML-Seiten 7 Tage speichern, andere so lange wie m\u00f6glich, kein Caching auf der Startseite)\nexpires $expires;\n\nlocation @index {\nadd_header Last-Modified $date_gmt;\nadd_header Cache-Control 'no-cache, no-store';\netag off;\nexpires off;\n}\n\n#error_page 404 \/404.html;\n\n# Weiterleitung von Serverfehlerseiten zur statischen Seite \/50x.html\n#error_page 500 502 503 504 \/50x.html;\n#location = \/50x.html {\n# root \/var\/www\/;\n#}\n\n#Kompression\n\ngzip on;\ngzip_disable \"msie6\";\ngzip_vary on;\ngzip_comp_level 6;\ngzip_buffers 16 8k;\ngzip_http_version 1.1;\ngzip_types text\/plain text\/css application\/json application\/javascript text\/xml application\/xml application\/xml+rss text\/javascript;\n\n\n#Caching (HTML-Seite 7 Tage speichern, andere so lange wie m\u00f6glich)\nexpires $expires;\n\n# Logs\naccess_log \/var\/log\/nginx\/solar.lowtechmagazine.com_ssl.access.log;\nerror_log \/var\/log\/nginx\/solar.lowtechmagazine.com_ssl.error.log;\n\n# SSL-Einstellungen:\nssl_certificate \/etc\/letsencrypt\/live\/solar.lowtechmagazine.com\/fullchain.pem;\nssl_certificate_key \/etc\/letsencrypt\/live\/solar.lowtechmagazine.com\/privkey.pem;\n\n# Leistungssteigerung von HTTPS durch Sitzungswiederaufnahme\nssl_session_cache shared:SSL:10m;\nssl_session_timeout 5m;\n\n# Aktivieren Sie den serverseitigen Schutz gegen BEAST-Angriffe\nssl_prefer_server_ciphers on;\nssl_ciphers ECDH+AESGCM:ECDH+AES256:ECDH+AES128:DH+3DES:!ADH:!AECDH:!MD5;\n\n# Deaktivieren Sie SSLv3\nssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;\n\n# Verringern Sie die Puffergr\u00f6\u00dfe, um TTFB zu erh\u00f6hen\nssl_buffer_size 4k;\n\n# Diffie-Hellman-Parameter f\u00fcr DHE-Verschl\u00fcsselungssuiten\n# $ sudo openssl dhparam -out \/etc\/ssl\/certs\/dhparam.pem 4096\nssl_dhparam \/etc\/ssl\/certs\/dhparam.pem;\n\n# Aktivieren Sie HSTS (https:\/\/developer.mozilla.org\/en-US\/docs\/Security\/HTTP_Strict_Transport_Security)\nadd_header Strict-Transport-Security \"max-age=63072000; includeSubdomains\";\n\n# Aktivieren Sie OCSP-Stapling (http:\/\/blog.mozilla.org\/security\/2013\/07\/29\/ocsp-stapling-in-firefox)\nssl_stapling on;\nssl_stapling_verify on;\nssl_trusted_certificate \/etc\/letsencrypt\/live\/solar.lowtechmagazine.com\/fullchain.pem;\nresolver 87.98.175.85 193.183.98.66 valid=300s;\nresolver_timeout 5s;\n}<\/code><\/pre>\n
<\/p>\n
Ergebnisse von 15 Monaten Betrieb<\/h1>\n
\nIm Zeitraum vom 12. Dezember 2018 bis zum 28. November 2019 zeigte der Server Uptime 95,26%<\/a><\/noindex>. Das bedeutet, dass aufgrund schlechten Wetters die Ausfallzeiten im Jahr 399 Stunden betrugen.<\/p>\n
Wenn man jedoch die letzten zwei Monate ausblendet, betrug die Betriebszeit 98,2 % und die Downtime lediglich 152 Stunden, wie die Entwickler berichten. Die Betriebszeit fiel in den letzten zwei Monaten auf 80 %, als der Energieverbrauch aufgrund eines Software-Updates anstieg. Jede Nacht wurde die Website f\u00fcr mehrere Stunden abgeschaltet.<\/p>\n
Laut Statistik betrug der Stromverbrauch des Servers im Jahr (vom 3. Dezember 2018 bis zum 24. November 2019) 9,53 kWh. Es wurden erhebliche Verluste im photovoltaischen System aufgrund der Spannungsumwandlung und der Entladung der Batterie festgestellt. Der Solarregler zeigte einen j\u00e4hrlichen Verbrauch von 18,10 kWh, was eine Effizienz des Systems von etwa 50 % bedeutet.<\/p>\n
\"Ein
\nVereinfachtes Schema. Der Spannungswandler von 12 auf 5 Volt und der Batteriez\u00e4hler in Amperestunden sind nicht dargestellt.<\/i><\/p>\n
Im Untersuchungszeitraum besuchten 865.000 einzigartige Besucher die Website. Inklusive aller Energieverluste in der Solaranlage betrug der Energieverbrauch pro einzigartigem Besucher 0,021 Wh. Somit reicht eine Kilowattstunde erzeugter Solarenergie aus, um fast 50.000 einzigartige Besucher zu bedienen.<\/p>\n
W\u00e4hrend des Experiments wurden Solarmodule unterschiedlicher Gr\u00f6\u00dfe getestet. In der Tabelle sind die Berechnungen aufgef\u00fchrt, wie lange es dauert, bis Batterien unterschiedlicher Kapazit\u00e4t unter Verwendung von Solarmodulen unterschiedlicher Gr\u00f6\u00dfe aufgeladen sind.<\/p>\n
\"Ein
\n
\nDie durchschnittliche Leistungsaufnahme des Webservers im ersten Jahr, einschlie\u00dflich aller Energieverluste, betrug 1,97 W. Die Berechnung zeigt, dass zur Unterst\u00fctzung der Website in der k\u00fcrzesten Nacht des Jahres (8 Stunden 50 Minuten, 21. Juni) 17,40 Wattstunden Speicherkapazit\u00e4t ben\u00f6tigt werden, und in der l\u00e4ngsten Nacht (14 Stunden 49 Minuten, 21. Dezember) sind es 29,19 Wh.<\/p>\n
\"Ein
\n
\nDa Blei-S\u00e4ure-Batterien nicht unterhalb der H\u00e4lfte ihrer Kapazit\u00e4t entladen werden sollten, ben\u00f6tigt der Server eine Batterie mit 60 Wh, um die l\u00e4ngste Nacht bei optimaler Tageslichteinwirkung zu \u00fcberstehen (2 \u00d7 29,19 Wh). Den Gro\u00dfteil des Jahres arbeitete das System mit einem Akku von 86,4 Wh und einem 50-Watt-Solarmodul, und damit wurde die oben genannte Betriebszeit von 95-98 % erreicht.<\/p>\n
Uptime 100%<\/h1>\n
\nF\u00fcr eine Uptime von 100 % muss die Kapazit\u00e4t der Batterien erh\u00f6ht werden. Um einen Tag mit sehr schlechtem Wetter (ohne signifikante Energieerzeugung) auszugleichen, werden 47,28 Wattstunden (24 Stunden \u00d7 1,97 Watt) Speicher ben\u00f6tigt.<\/p>\n
Vom 1. Dezember 2019 bis zum 12. Januar 2020 wurde ein 168-Watt-Akku in das System eingebaut, dessen praktische Speicherkapazit\u00e4t 84 Wattstunden betr\u00e4gt. Diese Speicherkapazit\u00e4t reicht aus, um den Betrieb der Website f\u00fcr zwei N\u00e4chte und einen Tag aufrechtzuerhalten. Die Konfiguration wurde in der dunkelsten Jahreszeit getestet, jedoch war das Wetter relativ gut \u2013 und w\u00e4hrend des angegebenen Zeitraums betrug die Betriebszeit ohne Ausf\u00e4lle 100%.<\/p>\n
Um jedoch eine 100%ige Betriebszeit \u00fcber mehrere Jahre hinweg zu garantieren, muss auch das schlimmste Szenario einkalkuliert werden, bei dem schlechtes Wetter mehrere Tage anh\u00e4lt. Die Berechnung zeigt: Um die Website \u00fcber vier Tage mit geringer oder keiner Energieerzeugung online zu halten, ist eine Blei-S\u00e4ure-Batterie mit einer Kapazit\u00e4t von 440 Wattstunden erforderlich, also in der Gr\u00f6\u00dfe einer Autobatterie.<\/p>\n
In der Praxis wird eine Blei-S\u00e4ure-Batterie mit 48 Wh w\u00e4hrend der Nacht von M\u00e4rz bis September den Server am Laufen halten. Eine Batterie mit 24 Wh h\u00e4lt den Server maximal 6 Stunden in Betrieb, was bedeutet, dass er jede Nacht abgeschaltet wird, wenn auch zu unterschiedlichen Zeiten, je nach Monat.<\/p>\n
Im Gro\u00dfen und Ganzen ist es f\u00fcr einige Websites nicht notwendig, nachts zu laufen, wenn die Besucherzahlen minimal sind, behaupten die Leute von Low-tech Magazine. Zum Beispiel, wenn es sich um ein regionales Stadtmagazin handelt, das keine Besucher aus anderen Zeitzonen anzieht, sondern nur lokale Bewohner.<\/p>\n
Das bedeutet, dass f\u00fcr Websites mit unterschiedlicher Besucherfrequenz und unterschiedlicher Betriebszeit Akkus mit unterschiedlichen Kapazit\u00e4ten und Solarpanels in unterschiedlichen Gr\u00f6\u00dfen ben\u00f6tigt werden.<\/p>\n
\"Ein
\n
\n\"Ein
\n
\nDer Autor f\u00fchrt eine Berechnung an, wie viel Energie ben\u00f6tigt wird f\u00fcr die Herstellung<\/i> der Solarpanels selbst (embodied energy) und wie viel entsteht, wenn man diese Menge durch die erwartete Lebensdauer von 10 Jahren teilt.<\/p>\n
\"Ein
\n
\nSo l\u00e4sst sich eine analoge Menge fossiler Brennstoffe berechnen, die f\u00fcr die Herstellung und den Betrieb der Panels verbraucht wurde. Bei Low-tech Magazine wurde festgestellt, dass ihr System im ersten Betriebsjahr (Panel 50 W, Batterie 86,4 Wh) etwa 9 kg Emissionen \"generiert\" hat oder dem \u00c4quivalent der Verbrennung von 3 Litern Benzin entspricht: ungef\u00e4hr so viel, wie ein PKW auf 50 km Strecke verbraucht.<\/p>\n
\"Ein
\n
\nWenn der Server nicht von Solarzellen, sondern vom allgemeinen Stromnetz betrieben wird, ergibt sich ein \u00c4quivalent f\u00fcr die Emissionen, das etwa sechsmal niedriger ist: 1,54 kg (im spanischen Energiesektor ist der Anteil erneuerbarer Energien und Kernenergie hoch). Aber dieser Vergleich ist nicht ganz korrekt, schreibt der Autor, da er die verk\u00f6rperte Energie der Solarinfrastruktur ber\u00fccksichtigt, jedoch diesen Parameter f\u00fcr das allgemeine Stromnetz, d.h. die Kosten f\u00fcr dessen Bau und Wartung, nicht einbezieht.<\/p>\n
Weitere Verbesserungen<\/h1>\n
\nIn der vergangen Zeit wurden mehrere Optimierungen vorgenommen, die den Energieverbrauch des Servers gesenkt haben. Zum Beispiel bemerkte der Entwickler irgendwann, dass 6,63 TB des Gesamtvolumens von 11,15 TB Datenverkehr von einer fehlerhaften Implementierung des RSS-Feeds erzeugt werden, die Inhalte alle paar Minuten abruft. Nach der Behebung dieses Fehlers sank der Energieverbrauch des Servers (ohne Ber\u00fccksichtigung der Energieverluste) von 1,14 W auf etwa 0,95 W. Der Gewinn mag gering erscheinen, aber der Unterschied von 0,19 W bedeutet 4,56 Wattstunden pro Tag, was mehr als 2,5 Stunden eigenst\u00e4ndigen Betrieb des Servers entspricht.<\/p>\n
Im ersten Jahr betrug der Wirkungsgrad nur 50%. Verluste traten beim Laden und Entladen der Batterie (22%) sowie bei der Spannungsumwandlung von 12 V (Photovoltaikanlage) auf 5 V (USB), wo die Verluste bis zu 28% betragen. Der Entwickler r\u00e4umt ein, dass er einen suboptimalen Spannungswandler hat (Controller ohne integriertes USB), daher kann dieser Punkt optimiert oder auf eine 5V-Solaranlage umgestiegen werden.<\/p>\n
Um die Effizienz der Energiespeicherung zu erh\u00f6hen, k\u00f6nnen Blei-S\u00e4ure-Batterien durch teurere Lithium-Ionen-Akkus ersetzt werden, die geringere Lade-\/Entladeverluste (<10%) aufweisen. Der Konstrukteur pr\u00fcft derzeit eine kompakte Energiespeichersystem in Form von komprimierter Luft<\/a><\/noindex> (CAES), das eine Lebensdauer von Jahrzehnten hat, was einen geringeren \"CO2-Fu\u00dfabdruck\" bei der Herstellung bedeutet.<\/p>\n
\"Ein
\nKompakter Energiespeicher auf Basis von komprimierter Luft, Quelle<\/a><\/noindex><\/i><\/p>\n
Es wird \u00fcber die Installation einer zus\u00e4tzlichen Windturbine nachgedacht (die kann man aus Holz herstellen<\/a><\/noindex>) und die Montage eines Solartrackers zur Ausrichtung der Panels zur Sonne. Der Tracker erm\u00f6glicht eine Steigerung der Stromproduktion um 30%.<\/p>\n
\"Ein
\n
\nEin weiterer Weg zur Steigerung der Effizienz des Systems besteht darin, es zu skalieren. Mehr Websites auf dem Server hosten und mehr Server betreiben. Dadurch wird der Energieverbrauch pro Website gesenkt.<\/p>\n
\"Ein
\nSolarhosting-Unternehmen. Illustration: Diego Marmolejo<\/i><\/p>\n
Wenn der gesamte Balkon der Wohnung mit Solarpanelen bedeckt wird und ein Unternehmen f\u00fcr solarbetriebene Webhosting gegr\u00fcndet wird, sind die Kosten pro Kunde deutlich niedriger als f\u00fcr eine einzelne Website: Skaleneffekte.<\/p>\n
Insgesamt zeigt dieses Experiment, dass die Computerinfrastruktur unter bestimmten Einschr\u00e4nkungen durchaus mit erneuerbaren Energiequellen betrieben werden kann.<\/p>\n
Theoretisch k\u00f6nnte ein solcher Server sogar ohne Batterie auskommen, wenn man ihn an anderen Orten der Welt spiegelt. Zum Beispiel k\u00f6nnten Spiegel in Neuseeland und Chile aufgestellt werden. Dort funktionieren die Solarpanels, w\u00e4hrend es in Barcelona Nacht ist.
\n
Quelle: habr.com<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"
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