Du konntest für diese Zwecke einfach die Rentenbarwertformel nehmen.
Der Rentenbarwert muss in diesem Fall genau der anfänglichen Auszahlung entsprechen.
Bn = R·(q^n - 1) / ((q - 1)·q^n)
die Formel nach n aufgelöst steht in den meisten Finanzmathematischen Formelsammlungen drin.
n = LN(R/(R - Bn·(q - 1))) / LN(q)
Also R ist dabei deine konstante Überschussrate und Bn ist der Rentenbarwert bzw. deine Anfängliche Auszahlung Ü0.
Bei bedarf kannst du in der Formel auch direkt die Variablennamen austauschen.
Ich helfe mal bei Umformen:
Bn = R·(q^n - 1) / ((q - 1)·q^n)
Bn = R·(1 - q^(-n)) / (q - 1)
Bn·(q - 1)/R = 1 - q^(-n)
q^(-n) = 1 - Bn·(q - 1)/R
-n = LN(1 - Bn·(q - 1)/R)/LN(q)
n = -LN(1 - Bn·(q - 1)/R)/LN(q)