Solarenergie

Bringt die Sonne auf den Punkt

Freiburg, 10.03.2005: Konzentrator-Photovoltaik-Systeme bündeln das Sonnenlicht und fokussieren es mit Hilfe von Linsen auf winzig kleine Solarzellen. Ein Ansatz, der auch die Verwendung teurer hocheffizienter Materialien erlaubt, da sich durch die Konzentration des Sonnenlichts die benötigte Solarzellenfläche reduziert.


Mit dem Ziel der Herstellung und Vermarktung von Konzentrator-Photovoltaikmodulen und -systemen wurde in Freiburg jetzt die Concentrix Solar GmbH ins Leben gerufen, als jüngste Firmenausgründung aus dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Technologische Grundlage sind die am Fraunhofer ISE entwickelten FLATCON®-Module, die hocheffiziente Solarzellen mit kostengünstiger Modul- und Linsentechnologie verbinden. "Konzentrator-Photovoltaiksysteme haben das Potenzial, die Stromgestehungskosten für große Kraftwerkseinheiten an sonnenreichen Standorten erheblich zu senken", so Geschäftsführer Hansjörg Lerchenmüller. "Wir werden nun eine Pilotfertigung für Konzentrator-PV-Module aufbauen und anschließend größere Demonstrations-Projekte realisieren."

Bereits seit vielen Jahren gibt es in der Photovoltaik Ansätze, mit konzentrierter Solarstrahlung zu arbeiten. Vor einem entscheidenden Durchbruch steht die Konzentrator-Technologie jetzt nicht zuletzt deshalb, weil bei hocheffizienten Solarzellen auf der Basis von III-V-Halbleitern große Fortschritte hinsichtlich des Wirkungsgrads erzielt wurden. Andreas Bett, Projektleiter am Fraunhofer ISE und einer der Ideengeber für die FLATCON®-Technologie sieht ein hohes Potenzial in der Entwicklung der Modulwirkungs-grade: "Prototypen liegen bereits heute bei 23%. Mit unserer jüngst entwickelten 35%-Zelle halten wir sogar Modulwirkungsgrade von bis zu 28% für möglich."

Das FLATCON®-Modul besteht im Wesentlichen aus einer Glas-Box, an deren Oberseite 4 x 4 cm² große Fresnel-Linsen das Sonnenlicht 500-fach konzentrieren und auf die an der Unterseite angebrachten Hochleistungszellen von 2 mm Durchmesser lenken. Die Module werden zweiachsig der Sonne nachgeführt, damit der Brennpunkt der Linse jederzeit den aktiven Bereich der Solarzelle trifft. Ein FLATCON®-System besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Modulen, die auf einer Nachführeinheit, einem sogenannten Tracker installiert sind.

Mit ihrem Plan, diese Technologie zu einem industriellen Massenprodukt weiterzuentwickeln, zielt die Concentrix Solar GmbH vor allem auf größere Kraftwerkseinheiten von 100 kW bis mehrere MW in sonnenreichen Regionen. Denn die Stromgestehungskosten für FLATCON®-Kraftwerke sind stark abhängig vom Standort bzw. von der verfügbaren Solarstrahlung. An Orten mit Einstrahlungsverhältnissen wie in München, Freiburg oder Paris kann das FLATCON®-System nicht mit den fest aufgestellten Flachmodulen der Silicium-Photovoltaik konkurrieren. Für Standorte in Südeuropa jedoch sind die solaren Stromgestehungskosten für die Konzentrator-Technologie günstiger als für die herkömmliche Alternative. Eine Kostenanalyse ergab, dass Kunden an guten Standorten in Spanien mit einem Kostenvorteil von über 15% rechnen können. Für Regionen mit höherem Direktstrahlungsanteil wie Wüstenregionen in Nordafrika oder USA steigt der errechnete Kostenvorteil sogar auf über 20%.


Autor: Fraunhofer- Gesellschaft

Quelle:
http://www.umweltjournal.de/fp/archiv/AfA_technik/8093.php

Praktizierte solare Zukunft

Ganzjähriger Einsatz regenerativer Energien für Heizung, Warmwasser und Strombedarf für ein Fernsehgeschäft, zwei Wohnhäuser und zwei Elektrofahrzeuge. Von Werner Altnickel (Oldenburg)

Das "Versorgungsgebiet"

Es handelt sich bei den Gebäuden um ein von drei Personen bewohntes, 1954 errichtetes Einfamilienhaus mit 110 m2 Wohnfläche, an welches 1973 ein Fernsehgeschäft mit 125 m2 angebaut wurde. Die Häuser haben Satteldächer. Mein von 6 Personen bewohntes Haus hat 180 m2 Wohnfläche.

1988

Selbstinstallation einer 2000 Watt-Peak-Photovoltaikanlage mit Netzkopplung. Erste größere PV-Anlage im EWE-Gebiet (Energieversorgung Weser-Ems) und Betrieb mit rückwärtslaufendem Zähler bei Einspeisung bis 1994. Energienutzung im Fernsehbetrieb und zur Akkuaufladung des 1989 gekauften, "dänischen Mini-El" für einen Erwachsenen und zwei kleinere Kinder (Verbrauch: nur 5 kWh Strom oder umgerechnet vom Energieinhalt ca. 0,5 Liter Benzin auf 100 km).

1991

Installation einer 8 m2-Warmwasser-Solaranlage mit Hochvakuumröhrenkollektoren und zweier Speicher mit 300 und 1.000 Litern. Diese ermöglicht es uns, vom April bis zum Oktober nahezu keinen Erdgasverbrauch zu verzeichnen.

Installation einer 4200 Watt-Peak-Photovoltaikanlage mit späterer Erweiterung auf 6 kW-Peak. Die jährliche Sonnenstromernte beträgt ca. 50% mehr als unser Haushaltsstromverbrauch. Abzüglich des Energieverbrauchs zweier Elektrofahrzeuge werden noch ca. 20% Energie ins Netz zurückgespeist.

1993

zusätzliche Wärmeisolierung aller drei Gebäude

1994

Kauf eines schweizerischen Elektrofahrzeuges für zwei Erwachsene und Zuladung mit einem Energieverbrauch von 10 kWh oder, benzinäquivalent, von 1 Liter auf 100 km. Die Reichweite der Elektrofahrzeuge beträgt ca. 35 bis 55 km, je nach Außentemperatur und Fahrweise.

1995

Ein Akkuspeicher mit 10 kWh Energieinhalt kann zur Vergleichmäßigung des solaren Stromangebots mittels der vorhandenen netzgeführten Wechselrichter genutzt werden (gebrauchter Akkusatz aus EWE-Gasexpansionsstation).

1996

Installation eines mit reinem, unverestertem Pflanzenöl betriebenen ELSBETT-Spezialdieselmotors als Blockheizkraftwerk mit einem wassergekühlten Asynchrongenerator (10 kW). Der große Vorteil des ELSBETT-Aggregates liegt nicht nur in der Verwertung von CO2-neutralem, reinem Pflanzenöl, sondern auch in der gegenüber z.B. Gas-BHKW hervorragenden Effizienz. Das Verhältnis von Strom- zu Wärmeproduktion ist beim ELSBETT wesentlich besser als bei herkömmlichen Diesel- und Gasmotoren. Liegt bei einem herkömmlichen Aggregat das Verhältnis von Strom- zu Wärmeproduktion bei ca. 1 : 2,5, so ist dies beim ELSBETT ca. 1 : 1,35! Der Motor benötigt nur Ölkühlung über Wärmetauscher.

Der Pflanzenölmotor produziert überdies nur die Hälfte der Rußemissionen eines normalen Diesels. Ein weiterer Teil des Rußes wird im Abgaswärmetauscher absorbiert. Dieser muß deshalb auch nach ca. 300 Stunden gereinigt werden. Dieses ist mir aber lieber, als wenn der Ruß emittiert würde. Gegenüber Dieselruß sind die Pflanzenölabgase weit weniger toxisch, da sie nur minimale Anteile an z.B. Schwefeldioxyd enthalten. Die BHKW-Rauchgase verlassen die Abgasstrecke mit ca. 40° bis 50° C. Da die meiste Wärme im System bleibt, wird ein sehr hoher Gesamtwirkungsgrad erreicht.

Der Energieversorger muß den BHKW-Strom, da regenerativ, mit 80% Einspeisevergütung (= 15,25 Pf./kWh) statt mit sonst üblichen 9 - 10 Pf./kWh bezahlen.

1996

Strom- und Wärmeverbundlösung: Mein auf der gegenüberliegenden Straßenseite gelegenes Wohnhaus wird mittels einer 40 m langen Nahwärmeleitung ( 2x22 mm Kunststoffrohre mit PU-Schaum isoliert und verlegefertig mit Schutzhülle ummantelt) wärmemä ßig und strommäßig mit einer 5x10 mm2 Erdleitung an das BHKW angebunden.

Das BHKW wird wärmegeführt gefahren und ist so dimensioniert, daß es die Wärmegrundlast abdeckt. Es produziert bei 8 kW Stromerzeugung 11 kW Wärme. Es kann aber bis auf ca. 4 kWel heruntergeregelt werden, wenn weniger Wärmebedarf besteht. Um bei schwankenden Wärmeanforderungen nicht an- und abschalten zu müssen, werden zwei (selbstgebaute) 1.000 Liter-Pufferspeicher vom BHKW mit Wärme aufgeladen. Über die Nahwärmeleitung wird ein in meinem Wohnhaus befindlicher weiterer 1.000 Liter-Speicher geladen. Aus diesem beziehen wir dann über Wärmetauscher unseren Heiz- und Warmwasserbedarf.

Der Wärmebedarf des Fernsehgeschäftes und des angrenzenden Wohnhauses wird aus den 2 x 1.000 Liter-Speichern mittels zweier Wärmetauscher mit je 8 m2 Oberfläche gedeckt.

Die Wärmespitzenlast übernimmt ein Gas-Brennwertkessel mit 22 kW. Es konnten zwei alte Gasheizungen stillgelegt werden.

Das BHKW wird nur bei Heizungs- oder Warmwasserbedarf gestartet, so daß bei der Stromproduktion kaum Verlustwärme (wie bei Kondensationskraftwerken in Höhe von 66% sonst üblicherweise) entstehen. Bei Außentemperaturen von heute z.B. +7° C läuft das BHKW mit ca. 7 kW elektrisch Tag und Nacht durch.

Der Stromverbund der drei Gebäude bringt den Vorteil der wesentlich größeren Eigennutzungsmöglichkeit speziell der beiden PV-Anlagenerträge. Der private, vom EVU gestattete Stromverbund läuft so, daß mein Wohnhausstromanschluß stillgelegt wurde und nur noch ein EVU-Anschluß im Ladengebäude besteht. Die Abrechnung erfolgt mit privaten Zählern (Elternhaus, Laden, mein Wohnhaus). Es existiert nur noch ein EVU-Strombezugs- und ein Einspeisezähler. Da sich photovoltaischer und BHKW-Strom bei diesem Anschlußmodell nicht auseinanderrechnen lassen, will das EVU (Energieversorgung Weser-Ems) künftig für den rückgespeisten regenerativen Strom nur noch 80% Einspeisevergütung zahlen.

Mobilität

Da die beiden Elektrofahrzeuge nun auch in der strahlungsarmen Zeit zum überwiegenden Teil mit regenerativem Strom geladen werden, ergibt sich gegenüber konventionellen PKW mit Verbrennungsmotor ein extremer Energieeinsparvorteil. Bei "normalen PKW" findet eine ähnliche Energieverschwendung wie in Kondensationskraftwerken der Energiewirtschaft statt: nur 18% der eingesetzten Energie kommen beim "Benziner" und ca. 22% beim Diesel an den Rädern an, der Hauptanteil wird durch den Kühler vernichtet.

Weitere Energiesparmaßnahmen

1979

Planung und Bau unseres Einfamilienhauses bereits mit Wärmeschutzverglasung (K = 1,4), Hohlschichtwärmeisolierung und außenfühlergeregeltem Niedertemperaturkessel (Abgasverluste 5%) sowie Niedertemperatur-Fußbodenheizung.

Verbrauchsreduktionen

Gasverbrauch 1986: 4.570 m3 mit Vier-Personen-Haushalt

Gasverbrauch 1991: 4.030 m3 mit Fünf-Personen-Haushalt

Gasverbrauch 1996: 3.096 m3 mit Sechs-Personen-Haushalt

Die Hauptreduktion wurde durch eine Warmwasser-Solaranlage erbracht, welche es uns ermöglicht, vom April bis zum Oktober nahezu keinen Gasverbrauch zu verzeichnen (Solaranlage 8 m2, Hochvakuumröhrenkollektor mit 300 und 1.000 Liter-Wärmespeicher).

Stromverbrauch 1986: 4.200 kWh mit Vier-Personen-Haushalt

Stromverbrauch 1993: 2.270 kWh mit Sechs-Personen-Haushalt

Reduktionsmaßnahmen: Wasch- und Geschirrspülmaschine mit Warmwasserbetankung; Heizungspumpe zeitgesteuert; ein um 70% effizienterer dänischer Kühlschrank mit nur 0,24 kWh Tagesverbrauch; keine Stand-by-Schaltung in Nichtbenutzungszeiten von TV- und Videogeräten und schließlich energiebewußtes Benutzerverhalten.

1994: Austausch des Elektro- gegen einen um den Faktor fünf effizienteren Gasherd (mit Ceranfeld und Umluft), und die kWh Gas kostet auch nur ein Viertel bis Fünftel der Strom-kWh. Die Amortisation mehrerer effizienter Geräte-Mehrkosten lag unter fünf Jahren.


EUROSOLAR-Solarpreis 1997 für

Werner Altnickel

Wir gratulieren Werner Altnickel herzlich zur Verleihung des Deutschen Solarpreises 1997 am 15. November 1997. Der Preis wurde ihm von EUROSOLAR für "sein Engagement und seinen Sachverstand bei der konsequenten Nutzung der Solarenergie und Weitergabe seines Wissens über Erneuerbare Energien" zuerkannt.

Quelle:
http://www.sfv.de/briefe/brief97_4/sob97434.htm

Photovoltaische Winzlinge erzielen hohe Wirkungsgrade

Freiburg, 20.02.2005: Die Nutzung der Photovoltaik, der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom, ist in Deutschland auf einem erfolgreichen Weg. Die Branche erlebt einen Boom mit Wachstumsraten von über 30%. Weit über 90% der heute am Markt verfügbaren Solarzellen basieren auf dem Halbleitermaterial Silicium. Mit einer Rekordmeldung macht nun eine andere Material-Option von sich reden.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat mit einer neu entwickelten Konzentrator-Solarzelle aus III-V Halbleitern einen europäischen Wirkungsgradrekord von über 35% erzielt. Der Winzling ist nur 0,031 cm² klein und besteht aus Materialien der dritten und fünften Gruppe des Periodensystems.

Wirkungsgrade von über 30% sind nur durch ein Übereinanderstapeln von Solarzellen aus verschiedenen Halbleitermaterialien zu erzielen. »Bei unserer Rekord-Zelle handelt es sich um eine sogenannte monolithische Tripel-Solarzelle«, erklärt Andreas Bett, Projektleiter am Fraunhofer ISE. »Sie besteht aus Galliumindiumphosphid, Galliumarsenid und Germanium und wird in einem einzigen Prozess hergestellt. Durch den Einsatz von drei verschiedenen Materialien steigern wir die Effizienz, da wir auf diese Weise unterschiedliche Teile des Sonnenspektrums optimal in elektrische Energie umwandeln.« Dieser Zelltyp und insbesondere der hohe Wirkungsgrad ist speziell für den Weltraum von entscheidender Bedeutung. RWE Space Solar Power in Heilbronn fertigt bereits Tripelzellen - mit größeren Flächen - nach einem am Fraunhofer ISE entwickelten Prozess.

Für die terrestrische Anwendung, also den Einsatz zur Stromerzeugung auf der Erde, wird die Tripelzelle als Konzentrator-Solarzelle eingesetzt. Dabei wird das Sonnenlicht mittels Fresnel-Linsen auf sehr kleine runde Zellen mit einer Fläche von nur 0,031 cm² gebündelt. Die hocheffizienten Halbleiterverbindungen können so auch für die terrestrische Anwendung kostengünstig genutzt werden. So wurde die am Fraunhofer ISE entwickelte Zelle für eine 500-fache Sonnenlichtkonzentration ausgelegt. Dadurch stellt der Winzling ein wahres Kraftpaket dar.

»Wir setzen die winzigen Zellen, die nur die Größe von Leuchtdioden haben und aus ähnlichen Materialien hergestellt werden, in sogenannten FLATCON ™- Konzentratormodulen ein« so Gerhard Willeke, Abteilungsleiter Solarzellen. »Mit dieser Technologie kann man photovoltaische Systemwirkungsgrade deutlich über 25% erzielen.« Erste Demonstratoren mit FLATCON™- Konzentratormodulen und den neuen Zellen werden zur Zeit im Rahmen eines vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) geförderten Forschungsprojekts am Fraunhofer ISE aufgebaut und getestet. Schon in Kürze werden die FLATCON ™-Module dem Markt zur Verfügung stehen.


Autor: Fraunhofer- Gesellschaft
http://www.ise.fhg.de

Quelle:
http://www.umweltjournal.de/fp/archiv/AfA_technik/7997.php

Der Tagesspiegel: Solarindustrie leidet unter Silizium-Verknappung

Berlin (ots) - Die Solarindustrie leidet zusehends unter
Lieferengpässe bei Silizium. So wird das Unternehmen Q-Cells in
diesem Jahr wegen des Rohstoffmangels nur Solarzellen für 160
Megawatt (MW) herstellen können. Ursprünglich geplant waren 200 MW,
sagte eine Sprecherin dem "Tagesspiegel" (Montagausgabe). Peter
Woditsch, Vorstandsvorsitzender der Deutschen Solar, räumt ebenfalls
Probleme ein: "Unser Wachstum wird wegen der Silizium-Verknappung
schwächer."

Auch Anleger sollten die Rohstoffkrise ernst nehmen. "In
Solaraktien einzusteigen ist momentan heikel", warnt Matthias Fawer,
Analyst bei der Bank Sarasin. Patrick Hummel, Analyst bei der
Landesbank Baden- Württemberg (LBBW), sieht für Solaraktien
kurzfristig ebenfalls kein großes Potenzial. "Wir haben alle
Solarwerte auf 'halten'", erklärt er.

Selbst Endverbraucher sind vom Silizium-Mangel betroffen: Abnehmer
von Solaranlagen müssten derzeit mit einem Preisaufschlag von zwei
bis fünf Prozent rechnen, sagte Hummel. Doch oft haben Kunden sogar
Schwierigkeiten, überhaupt eine Photovoltaikanlage zu bekommen. "Wer
heute eine Solaranlage bestellt, muss mit einem halben Jahr
Lieferzeit rechnen", erklärte Experte Fawer von der Bank Sarasin.
Silizium ist elementarer Bestandteil von Photovoltaikanlagen. Seit
Anfang 2004 ist der Preis für eine Tonne von 25 Dollar auf rund 40
Dollar gestiegen - ein Plus von 60 Prozent.


Inhaltliche Rückfragen richten Sie bitte an:
Der Tagesspiegel, Ressort Wirtschaft, Tel: 030/26009-260


ots-Originaltext: Der Tagesspiegel

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http://www.presseportal.de/story.htx?firmaid=2790
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Der Tagesspiegel
Thomas Wurster
Chef vom Dienst
Telefon: 030-260 09-419
Fax: 030-260 09-622
Email: thomas.wurster@tagesspiegel.de

Antwort der Stadt Halle(Saale) auf die Aktion "Solar lokal"

Sehr geehrter Herr Gobsch,
vielen Dank für Ihre Mail an unseren Bürgerbriefkasten. Die Stadt Halle ist über die Solar lokal informiert. Mit der Teilnahme an einer solchen Aktion sind auch immer Kosten verbunden. Auf die Haushaltssituation unserer Stadt brauche ich sicher nicht näher einzugehen. Außerdem sind die Vorteile dieser Aktion relativ gering. Die für Solarenergie zur Verfügung stehenden Fördermittel können unabhängig von der Teilnahme an einer solchen Aktion in Anspruch genommen werden. Sicher sehen andere Städte das ebenso, so dass die geringe Beteiligung Sachsen-Anhalts damit zu erklären ist. Übrigens ist in Köthen nicht die Stadtverwaltung der Partner, sondern die Köthen-Energie, Gasversorgung und Fernwärme. Freundliche Grüße aus dem Bürgerbüro Petra Zimmermann

Büro der Oberbürgermeisterin
Team Bürgerbüro
buergerbriefkasten@halle.de
Telefon: 221 1115
Telefax: 221 1117