Solar mit Batterie – was kostet der Speicher?
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Ohne Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit ist ein Profil von
- 2-4h – Abendspitze, Preisarbitrage sinnvoll
- 6-8h – systemoptimal, Verschiebung der Mittagsspitze bis in den Abend, Nach komplett abdecken
- 1-14h – komplette Abdeckung der Nachtlücke auch im Winter in Mitteleuropa
Wirtschaftlich ist Modell 3 nur mit Natrium-Batterien denkbar, Stand heute, oder halt durch massiven Zubau von Pumpspeichern.
Modell 2 wird absehbar wirtschaftlich mit Li und Na-Batterien.
Modell 1 ist bereits wirtschaftlich.
In den USA ist eine E/P-Ratio von 4h vorgeschrieben.
In China wird derzeit im Schnitt mit 2.4h gebaut, d.h. viele bestehende Projekte sind noch 2h-Speicher, aber man beginnt jetzt mit dem 4h-Zubau.BESS kann auch Schwächen des Leitungsnetzes abfangen: Ein 1GW Solarpark kann durch als BESS am Solarpark die Spitzenleistung glätten und gleichmäßig ausspeichern. Dabei ist dann keine 1 GW Anschlußleitung notwendig.
Batteriespeicher am Zielort von großen Verbrauchern haben einen ähnlichen Effekt.
@isotopp Ich glaube der andere Grund für die "Vorschläge" ist auch, dass ein großer Teil der deutschen Chemieindustrie und des verarbeitenden Gewerbes auf Gas als Grundstoff, Prozessgas oder Energieträger angewiesen ist und das bisher so schön funktioniert hat, wenn die Infrastruktur dafür über die Haushalte und die Gaskraftwerke quersubventioniert wird. Ich denke das wird auch die ein- oder andere Wirtschaftlichkeitsberechnung verändern.
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Ohne Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit ist ein Profil von
- 2-4h – Abendspitze, Preisarbitrage sinnvoll
- 6-8h – systemoptimal, Verschiebung der Mittagsspitze bis in den Abend, Nach komplett abdecken
- 1-14h – komplette Abdeckung der Nachtlücke auch im Winter in Mitteleuropa
Wirtschaftlich ist Modell 3 nur mit Natrium-Batterien denkbar, Stand heute, oder halt durch massiven Zubau von Pumpspeichern.
Modell 2 wird absehbar wirtschaftlich mit Li und Na-Batterien.
Modell 1 ist bereits wirtschaftlich.
In den USA ist eine E/P-Ratio von 4h vorgeschrieben.
In China wird derzeit im Schnitt mit 2.4h gebaut, d.h. viele bestehende Projekte sind noch 2h-Speicher, aber man beginnt jetzt mit dem 4h-Zubau.BESS kann auch Schwächen des Leitungsnetzes abfangen: Ein 1GW Solarpark kann durch als BESS am Solarpark die Spitzenleistung glätten und gleichmäßig ausspeichern. Dabei ist dann keine 1 GW Anschlußleitung notwendig.
Batteriespeicher am Zielort von großen Verbrauchern haben einen ähnlichen Effekt.
Wir haben schon, auf eine Weise, einen Overbuild von Solar – wir haben zu Spitzenzeiten weit mehr Solarenergie als im Netz verwertet werden kann.
Die Solarenergie kann auch nicht an Nachbarn weiter gegeben werden, weil es bei denen, modulo Wetter, auch so aussieht wie bei uns.
Das heißt, beim Bau von privaten und kommerziellen Solaranlagen muß man bereits jetzt mit Abriegelung in Spitzenzeiten leben. Das ist nicht schlimm: Selbst wenn man privat Solar nur betreibt, um den eigenen Verbrauch zu beschrânken kann man mit einem Einfamilienhausdach und erstaunlich wenig Batterie auf 8 Monate Totalautonomie im Jahr kommen.
Das heißt aber – sowohl für private als auch für kommerzielle Solaranlagen – daß wir eigentlich Stromerzeugung nicht für volle Direkteinstrahlung zur Mittagszeit optimieren wollen, sondern für die Randzeiten, für bedeckte Tage und für Tage früh oder spät im Jahr.
Entsprechend sind Solarpaneele nicht nach der Spitzenlast zu planen, sondern wie sie sich bei geringer Einstrahlung verhalten. Und ob wir sie so anordnen können, daß sie bei niedrig stehender Sonne, in Ost- oder West-Ausrichtung, oder an bewölkten Tagen einen Beitrag leisten können.
Wenn man hat, noch ein bischen Kapazität nach Süden dazu, aber im Grunde ist Strom dann so billig, daß das auch egal ist.
Entscheidend sind diese Rand- und Schwachlicht-Zeiten, und halt ordentlich Batterie – zur Zeit sind 2 kWh pro kWp rentabel, wenn man eine Wärmepumpe hat oder viel Swing-Kapazität braucht eventuell auch mehr, aber das belastet eine Wirtschaftlichtkeits-Rechnung zur Zeit sehr.
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Wir haben schon, auf eine Weise, einen Overbuild von Solar – wir haben zu Spitzenzeiten weit mehr Solarenergie als im Netz verwertet werden kann.
Die Solarenergie kann auch nicht an Nachbarn weiter gegeben werden, weil es bei denen, modulo Wetter, auch so aussieht wie bei uns.
Das heißt, beim Bau von privaten und kommerziellen Solaranlagen muß man bereits jetzt mit Abriegelung in Spitzenzeiten leben. Das ist nicht schlimm: Selbst wenn man privat Solar nur betreibt, um den eigenen Verbrauch zu beschrânken kann man mit einem Einfamilienhausdach und erstaunlich wenig Batterie auf 8 Monate Totalautonomie im Jahr kommen.
Das heißt aber – sowohl für private als auch für kommerzielle Solaranlagen – daß wir eigentlich Stromerzeugung nicht für volle Direkteinstrahlung zur Mittagszeit optimieren wollen, sondern für die Randzeiten, für bedeckte Tage und für Tage früh oder spät im Jahr.
Entsprechend sind Solarpaneele nicht nach der Spitzenlast zu planen, sondern wie sie sich bei geringer Einstrahlung verhalten. Und ob wir sie so anordnen können, daß sie bei niedrig stehender Sonne, in Ost- oder West-Ausrichtung, oder an bewölkten Tagen einen Beitrag leisten können.
Wenn man hat, noch ein bischen Kapazität nach Süden dazu, aber im Grunde ist Strom dann so billig, daß das auch egal ist.
Entscheidend sind diese Rand- und Schwachlicht-Zeiten, und halt ordentlich Batterie – zur Zeit sind 2 kWh pro kWp rentabel, wenn man eine Wärmepumpe hat oder viel Swing-Kapazität braucht eventuell auch mehr, aber das belastet eine Wirtschaftlichtkeits-Rechnung zur Zeit sehr.
Viele Pflanzen machen das ganz ähnlich.
For actual sunlight, where only 45% of the light is in the photosynthetically active spectrum, the theoretical maximum efficiency of solar energy conversion is approximately 11%.
Das theoretische Maximum ist ca. 30% (https://en.wikipedia.org/wiki/Shockley%E2%80%93Queisser_limit).
Und viele Pflanzen sind sehr effizient bei niedriger Einstrahlung (unter 100W/qm):
Photosynthesis increases linearly with light intensity at low intensity, but at higher intensity this is no longer the case. Above about 10,000 lux or ~100 watts/square meter the rate no longer increases. Thus, most plants can only use ~10% of full mid-day sunlight intensity.
Wir müssen uns für zukünftigen Overbuild ebenso an solchen Ideen orientieren: Solarzellen sind inzwischen sehr günstig geworden, teilweise günstiger als Baumaterial für Zäune. Die Kosten liegen in der Montage, Verkabelung und im Wechselrichter, der aber gar nicht nach Nennkapazität berechnet werden muß, wenn die Module so aufgestellt sind, daß die Nennkapazität nie erreicht werden kann.
Jedenfalls ist es inzwischen nicht nur möglich, sondern sogar sinnvoll geworden, Solaranlagen auch unter dem Gesichtspunkt nicht optimaler Ertragslage zu planen, insbesondere wenn man stattdessen Ertrag in Randzeiten oder Rand-Jahrezeiten haben kann.
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Viele Pflanzen machen das ganz ähnlich.
For actual sunlight, where only 45% of the light is in the photosynthetically active spectrum, the theoretical maximum efficiency of solar energy conversion is approximately 11%.
Das theoretische Maximum ist ca. 30% (https://en.wikipedia.org/wiki/Shockley%E2%80%93Queisser_limit).
Und viele Pflanzen sind sehr effizient bei niedriger Einstrahlung (unter 100W/qm):
Photosynthesis increases linearly with light intensity at low intensity, but at higher intensity this is no longer the case. Above about 10,000 lux or ~100 watts/square meter the rate no longer increases. Thus, most plants can only use ~10% of full mid-day sunlight intensity.
Wir müssen uns für zukünftigen Overbuild ebenso an solchen Ideen orientieren: Solarzellen sind inzwischen sehr günstig geworden, teilweise günstiger als Baumaterial für Zäune. Die Kosten liegen in der Montage, Verkabelung und im Wechselrichter, der aber gar nicht nach Nennkapazität berechnet werden muß, wenn die Module so aufgestellt sind, daß die Nennkapazität nie erreicht werden kann.
Jedenfalls ist es inzwischen nicht nur möglich, sondern sogar sinnvoll geworden, Solaranlagen auch unter dem Gesichtspunkt nicht optimaler Ertragslage zu planen, insbesondere wenn man stattdessen Ertrag in Randzeiten oder Rand-Jahrezeiten haben kann.
In diesem Kontext auch diese Episode von Volts:
Hanno Zulla (@hzulla@infosec.exchange)
Pretty good episode: The volts.wtf podcast explaining that it would be pretty useful to actually plan the transition from fossil infrastructure to renewable infrastructure in advance, as we're in the middle of a disruptive change towards a positive future but will be left with stranded assets we can't just let "the market" decide how to handle them. https://www.volts.wtf/p/the-fate-of-fossil-fuel-systems-in
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Wir haben schon, auf eine Weise, einen Overbuild von Solar – wir haben zu Spitzenzeiten weit mehr Solarenergie als im Netz verwertet werden kann.
Die Solarenergie kann auch nicht an Nachbarn weiter gegeben werden, weil es bei denen, modulo Wetter, auch so aussieht wie bei uns.
Das heißt, beim Bau von privaten und kommerziellen Solaranlagen muß man bereits jetzt mit Abriegelung in Spitzenzeiten leben. Das ist nicht schlimm: Selbst wenn man privat Solar nur betreibt, um den eigenen Verbrauch zu beschrânken kann man mit einem Einfamilienhausdach und erstaunlich wenig Batterie auf 8 Monate Totalautonomie im Jahr kommen.
Das heißt aber – sowohl für private als auch für kommerzielle Solaranlagen – daß wir eigentlich Stromerzeugung nicht für volle Direkteinstrahlung zur Mittagszeit optimieren wollen, sondern für die Randzeiten, für bedeckte Tage und für Tage früh oder spät im Jahr.
Entsprechend sind Solarpaneele nicht nach der Spitzenlast zu planen, sondern wie sie sich bei geringer Einstrahlung verhalten. Und ob wir sie so anordnen können, daß sie bei niedrig stehender Sonne, in Ost- oder West-Ausrichtung, oder an bewölkten Tagen einen Beitrag leisten können.
Wenn man hat, noch ein bischen Kapazität nach Süden dazu, aber im Grunde ist Strom dann so billig, daß das auch egal ist.
Entscheidend sind diese Rand- und Schwachlicht-Zeiten, und halt ordentlich Batterie – zur Zeit sind 2 kWh pro kWp rentabel, wenn man eine Wärmepumpe hat oder viel Swing-Kapazität braucht eventuell auch mehr, aber das belastet eine Wirtschaftlichtkeits-Rechnung zur Zeit sehr.
@isotopp
Die #Daten, in den 12 Tagen Erfahrung und App Infos, stimmen zu. Jetzt haben wir die #Akkus komplett ausgebaut. Die #Dachfläche ist klein, nach W/O das ich genau das #Konzept #Strom zu erzeugen. Ich gebe jetzt ca. 4-6 KW ab. Das wird im Sommer mehr, die Akkus fassen 1,5 der PV-Leistung, was uns Autark macht. Und die kommende Wärmepumpe mit einbezieht. Die Beschattung durch Bäume, im Moment ohne Blätter, stört bei weitem nicht so stark, wie gedacht.
Kosten 70% Wp, 19% PV, vom Staat -
Wir haben schon, auf eine Weise, einen Overbuild von Solar – wir haben zu Spitzenzeiten weit mehr Solarenergie als im Netz verwertet werden kann.
Die Solarenergie kann auch nicht an Nachbarn weiter gegeben werden, weil es bei denen, modulo Wetter, auch so aussieht wie bei uns.
Das heißt, beim Bau von privaten und kommerziellen Solaranlagen muß man bereits jetzt mit Abriegelung in Spitzenzeiten leben. Das ist nicht schlimm: Selbst wenn man privat Solar nur betreibt, um den eigenen Verbrauch zu beschrânken kann man mit einem Einfamilienhausdach und erstaunlich wenig Batterie auf 8 Monate Totalautonomie im Jahr kommen.
Das heißt aber – sowohl für private als auch für kommerzielle Solaranlagen – daß wir eigentlich Stromerzeugung nicht für volle Direkteinstrahlung zur Mittagszeit optimieren wollen, sondern für die Randzeiten, für bedeckte Tage und für Tage früh oder spät im Jahr.
Entsprechend sind Solarpaneele nicht nach der Spitzenlast zu planen, sondern wie sie sich bei geringer Einstrahlung verhalten. Und ob wir sie so anordnen können, daß sie bei niedrig stehender Sonne, in Ost- oder West-Ausrichtung, oder an bewölkten Tagen einen Beitrag leisten können.
Wenn man hat, noch ein bischen Kapazität nach Süden dazu, aber im Grunde ist Strom dann so billig, daß das auch egal ist.
Entscheidend sind diese Rand- und Schwachlicht-Zeiten, und halt ordentlich Batterie – zur Zeit sind 2 kWh pro kWp rentabel, wenn man eine Wärmepumpe hat oder viel Swing-Kapazität braucht eventuell auch mehr, aber das belastet eine Wirtschaftlichtkeits-Rechnung zur Zeit sehr.
@isotopp Auf was beruht die 2kWh/kWp Aussage?
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Viele Pflanzen machen das ganz ähnlich.
For actual sunlight, where only 45% of the light is in the photosynthetically active spectrum, the theoretical maximum efficiency of solar energy conversion is approximately 11%.
Das theoretische Maximum ist ca. 30% (https://en.wikipedia.org/wiki/Shockley%E2%80%93Queisser_limit).
Und viele Pflanzen sind sehr effizient bei niedriger Einstrahlung (unter 100W/qm):
Photosynthesis increases linearly with light intensity at low intensity, but at higher intensity this is no longer the case. Above about 10,000 lux or ~100 watts/square meter the rate no longer increases. Thus, most plants can only use ~10% of full mid-day sunlight intensity.
Wir müssen uns für zukünftigen Overbuild ebenso an solchen Ideen orientieren: Solarzellen sind inzwischen sehr günstig geworden, teilweise günstiger als Baumaterial für Zäune. Die Kosten liegen in der Montage, Verkabelung und im Wechselrichter, der aber gar nicht nach Nennkapazität berechnet werden muß, wenn die Module so aufgestellt sind, daß die Nennkapazität nie erreicht werden kann.
Jedenfalls ist es inzwischen nicht nur möglich, sondern sogar sinnvoll geworden, Solaranlagen auch unter dem Gesichtspunkt nicht optimaler Ertragslage zu planen, insbesondere wenn man stattdessen Ertrag in Randzeiten oder Rand-Jahrezeiten haben kann.
@isotopp Auf dem Supermarkt-Dach hier in der Nachbarschaft haben sie dieses Jahr Solar in Ost/West Ausrichtung installiert, mit einem relativ flachen Winkel, obwohl eine reine Süd-Ausrichtung problemlos möglich gewesen wäre. Vermutlich passt das besser zur tatsächlichen Strombedarfs-Kurve. Die werden sich ganz bestimmt etwas dabei gedacht haben.
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Viele Pflanzen machen das ganz ähnlich.
For actual sunlight, where only 45% of the light is in the photosynthetically active spectrum, the theoretical maximum efficiency of solar energy conversion is approximately 11%.
Das theoretische Maximum ist ca. 30% (https://en.wikipedia.org/wiki/Shockley%E2%80%93Queisser_limit).
Und viele Pflanzen sind sehr effizient bei niedriger Einstrahlung (unter 100W/qm):
Photosynthesis increases linearly with light intensity at low intensity, but at higher intensity this is no longer the case. Above about 10,000 lux or ~100 watts/square meter the rate no longer increases. Thus, most plants can only use ~10% of full mid-day sunlight intensity.
Wir müssen uns für zukünftigen Overbuild ebenso an solchen Ideen orientieren: Solarzellen sind inzwischen sehr günstig geworden, teilweise günstiger als Baumaterial für Zäune. Die Kosten liegen in der Montage, Verkabelung und im Wechselrichter, der aber gar nicht nach Nennkapazität berechnet werden muß, wenn die Module so aufgestellt sind, daß die Nennkapazität nie erreicht werden kann.
Jedenfalls ist es inzwischen nicht nur möglich, sondern sogar sinnvoll geworden, Solaranlagen auch unter dem Gesichtspunkt nicht optimaler Ertragslage zu planen, insbesondere wenn man stattdessen Ertrag in Randzeiten oder Rand-Jahrezeiten haben kann.
@isotopp Solarmodule sind mittlerweile auch billiger als die meisten Dacheindeckungen. Ich muss mein kaputt gewittertes Dach über meiner Garage neu eindecken und Glas-Glas-Module kosten merklich weniger als Ziegel oder Blech. Jetzt fehlt mir ein Handwerker, der die Idee umsetzt.
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@isotopp Auf was beruht die 2kWh/kWp Aussage?
@phoenix Auf den Daten der Leute, die ich kenne, und die diese Daten mit mir teilen und einem kurzen Marküberblick.
Eigenes Beispiel, der Einfachkeit halber:
Für meine Anlage daheim sind es etwas unter 10 kWp, und 20 kWh würden ca. 7000 Euro kosten incl. Anschluß, Anmeldung und allem anderen – das Angebot geht bis zu 30 kWh, die mit dem Paket machbar sind für ~10k Euro.
Das ist in jeder Rechnung, die ich aufmachen kann, ein absolute No-Brainer.
Tagesverbräuche liegen dagegen in allen Monaten außer Dezember und Januar unter 30 kWh, sodaß ich mit einer vollen Batterieladung oft 2/3 bis 1/1 Tag abdecken könnte und so Preis-Wellen bei Stundenpreisen aussitzen kann.
Oder anders gesagt: 2 kWh/kWp bringt Dich leicht in die Gegend von "einem Tag abdecken" ohne viel Geld in Batterie fest zu legen, die nicht ausgenutzt werden kann.
Es gibt andere Modelle, die aber am Ende zu ähnlichen Ergebnissen führen: Wieviel Ertrag hast Du zur Zeit der Tag-und-Nachtgleiche und was ist Dein durchschnittler Tagesverbrauch des Hauses? Passt das zueinander und wieviel ist das? Das wäre auch eine gute Batteriegröße.
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@isotopp Auf dem Supermarkt-Dach hier in der Nachbarschaft haben sie dieses Jahr Solar in Ost/West Ausrichtung installiert, mit einem relativ flachen Winkel, obwohl eine reine Süd-Ausrichtung problemlos möglich gewesen wäre. Vermutlich passt das besser zur tatsächlichen Strombedarfs-Kurve. Die werden sich ganz bestimmt etwas dabei gedacht haben.
@defnull
Der Bau flach und Ost-West ist mittlerweile eigentlich Standard. Einerseits ist die Stromerzeugung damit weit gleichmäßiger über den Tag. Es hat aber noch zwei weitere Vorteile: 1. weniger Befestigungsmaterial / Ballast nötig und damit günstiger.
2. weniger Einstrahlung zur Mittagzeit verringert aufheizung der Panele, was zu einer guten Effizienz am Abend beiträgt. -
@phoenix Auf den Daten der Leute, die ich kenne, und die diese Daten mit mir teilen und einem kurzen Marküberblick.
Eigenes Beispiel, der Einfachkeit halber:
Für meine Anlage daheim sind es etwas unter 10 kWp, und 20 kWh würden ca. 7000 Euro kosten incl. Anschluß, Anmeldung und allem anderen – das Angebot geht bis zu 30 kWh, die mit dem Paket machbar sind für ~10k Euro.
Das ist in jeder Rechnung, die ich aufmachen kann, ein absolute No-Brainer.
Tagesverbräuche liegen dagegen in allen Monaten außer Dezember und Januar unter 30 kWh, sodaß ich mit einer vollen Batterieladung oft 2/3 bis 1/1 Tag abdecken könnte und so Preis-Wellen bei Stundenpreisen aussitzen kann.
Oder anders gesagt: 2 kWh/kWp bringt Dich leicht in die Gegend von "einem Tag abdecken" ohne viel Geld in Batterie fest zu legen, die nicht ausgenutzt werden kann.
Es gibt andere Modelle, die aber am Ende zu ähnlichen Ergebnissen führen: Wieviel Ertrag hast Du zur Zeit der Tag-und-Nachtgleiche und was ist Dein durchschnittler Tagesverbrauch des Hauses? Passt das zueinander und wieviel ist das? Das wäre auch eine gute Batteriegröße.
@isotopp "2 kWh/kWp bringt Dich leicht in die Gegend von "einem Tag abdecken" ohne viel Geld in Batterie fest zu legen, die nicht ausgenutzt werden kann."
Ich sehe, dass dies für wahrscheinlich die meisten Haushaltsinstallationen zutrifft, aber eher zufällig als kausal.
Weil wenn das Ziel Selbstversorgung ist, dann ist die Peakleistung eigentlich Hupe. Der Haushaltsverbrauch spielt dann die entscheidende Rolle und der ist unabhängig von der Solaranlage.
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@isotopp "2 kWh/kWp bringt Dich leicht in die Gegend von "einem Tag abdecken" ohne viel Geld in Batterie fest zu legen, die nicht ausgenutzt werden kann."
Ich sehe, dass dies für wahrscheinlich die meisten Haushaltsinstallationen zutrifft, aber eher zufällig als kausal.
Weil wenn das Ziel Selbstversorgung ist, dann ist die Peakleistung eigentlich Hupe. Der Haushaltsverbrauch spielt dann die entscheidende Rolle und der ist unabhängig von der Solaranlage.
@isotopp Anders gesagt: Selbst wenn du 2 MWp auf dem Dach haben würdest, brauchst du für den Heimverbrauch immer nur eine 20-30 kWh Batterie für den Eigenverbrauch. Eine 1MWh Batterie brauch man schlicht nicht.
Die Rechnung wird dennoch schon grob Richtig sein, weil für die meisten Haushalte "viel zu große" Installationen ökonomisch nicht mehr rentieren.
Oder siehst du das anders?
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In diesem Kontext auch diese Episode von Volts:
Hanno Zulla (@hzulla@infosec.exchange)
Pretty good episode: The volts.wtf podcast explaining that it would be pretty useful to actually plan the transition from fossil infrastructure to renewable infrastructure in advance, as we're in the middle of a disruptive change towards a positive future but will be left with stranded assets we can't just let "the market" decide how to handle them. https://www.volts.wtf/p/the-fate-of-fossil-fuel-systems-in
Infosec Exchange (infosec.exchange)
Dieser Thread ist jetzt
Solar und Batterie | Die wunderbare Welt von Isotopp
Kris Köhntopp's blog (Fedi: @isotoppinfosec.exchange)
Die wunderbare Welt von Isotopp (blog.koehntopp.info)
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