das potential der nutzung von solarenergie durch sonnenkollektoren am beispiel deutschlands

Das Potential der Nutzung von Solarenergie durch Sonnenkollektoren am Beispiel Deutschlands

Inhaltsverzeichnis

1. Aufbau und Funktionsweise solarthermischer Anlagen

1.1 Aufbau und Funktionsweise von Röhrenkollektoren

1.2 Aufbau und Funktionsweise von Flachkollektoren

Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp

2. Rechnung

Nach welcher Zeit hat sich die Anschaffung einer solarthermischen Anlage amortisiert?

Inhaltsverzeichnis

3. Das Potential der Solarthermie in Deutschland

3.3 Wie kann die Leistungsfähigkeit von solarthermischen Anlagen noch weiter verbessert werden?


3.2 In welchen Gebieten ist die Solarthermie in Zukunftanwendbar?

3.4 Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln?

Inhaltsverzeichnis

4. Auswertung

5. Danksagungen


Ist die Solarthermie die optimale Energie der Zukunft?


Aufbau und Funktionsweisesolarthermischer Anlagen

FlachkollektorRöhrenkollektor


Rechnung

Amortisation eines Kollektorsystems


Das Potential der Solarthermie in Deutschland

Verbesserung der Leistungsfähigkeit

Neue Anwendungsmöglichkeiten

Marktentwicklung


Auswertung

Ist die Solarthermie die Optimale Energie der Zukunft?


Aufbau und Funktionsweise von Röhrenkollektoren

Temperaturbereich von 50-120°C

• fast doppelt so teuer wie z.B. Flachkollektor

• leistungsfähigste Kollektorbauart

Beispiel zum Aufbau: Sydney-Kollektor

für Privathaushalte ungeeignet


Aufbau und Funktionsweise von Röhrenkollektoren


Aufbau und Funktionsweise von Flachkollektoren


Amortisation einer solarthermischen Anlage

• bei 175m² Wohnfläche mit 4 Personen

Ausgaben ohne solarthermische Anlage:

• durchschnittlicher Gasverbrauch bei einem Einfamilienhaus (Neubau):

Gesamtkosten von rund 2000€/Jahr

• macht mit Anschlusskosten, monatlicher Grundgebühr und ähnlichem:

rund 3200m³ Erdgas/Jahr


• Gasverbrauch sinkt auf 60% ab, da nur noch im Winter die Gastherme läuft

3200m³ - 40% = 1920m³ Gas

• bei gleich bleibendem Gaspreis von 1280€/Jahr:

2000€ -1280€ = 720€ Ersparnis pro Jahr

Ersparnis von rund 670€/Jahr

Ausgaben mit solarthermischer Anlage:

• abzüglich 50€/Jahr für Wartungskosten:



• Anlagenkosten für 12,12m² Flachkollektoren:

Kollektorkosten:

• Abzüglich 1430€ Förderung (110€/angefangenen m²):

Gesamtkosten von rund 10570€

= 12000€



Ersparnis/Amortisation:

= rund 16 Jahre

Nach rund 16 Jahren hat sich die solarthermische Anlage amortisiert.

Nach dieser Zeit sind pro Jahr rund 670€ mehr im Geldbeutel.

Da hochwertige Anlagen bis zu 30 Jahre lang ohne Probleme arbeiten können, verdient man durch die Anschaffung einer solarthermischen Anlage in dieser Zeit rund 9400€ und hat dabei auch noch etwas für die Umwelt getan.

10570€ 670€Jahr

:



In welchen Gebieten ist die Solarthermie in Zukunft anwendbar?

Solar cooling

Meerwasser-Entsalzung

Solarthermie-Kraftwerke

In welchen Gebieten ist die Solarthermie in Zukunft nutzbar?


Offene Adsorption (DEC):



Solarkraftwerke

Parabolrinnenkraftwerke


Verbesserung der Leistungsfähigkeit

• Leistungsfähigkeit einer Solarthermischen Anlage ist einer der wichtigsten Faktoren überhaupt

Wie kann die Leistungsfähigkeit von solarthermischen Anlagen noch weiter verbessert werden?

• größte Errungenschaften in den letzten fünf bis zehn Jahren

• Lasererschweißanlagen werden sehr viel häufiger zu finden sein

• Fließbandproduktion

• Einsatz von Robotern

• Ausbau der Computersteuerung von Fertigungsanlagen


• Erhöhung des Wirkungsgrades

• Kupferabsorber werden von Aluminiumabsorbern abgelöst

• Verbesserung der selektiven Absorberschicht

• Beschichtungen aus Titan-Nickel-Oxid → TiNOx®-Absorber

• bis zu 95% der Sonnenenergie werden absorbiert

Verbesserung der Kollektortechnik


• Verbesserung der Dämmung der Kollektorgehäuse

• eventueller Einsatz von Hanf als Dämmstoff


• verschiedenste neue Materialien in der Zukunft

• zum Beispiel: Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK)

• GFK gehört zu den Verbundwerkstoffen und besteht aus Glas uns synthetischen Polymeren

• geringer Aufwand beim Einbau

• geringes Gewicht und die hohe UV-und Hitzeresistenz

Verbesserung des Kollektorzubehörs



Fördermittel

• Förderungen vom Bund, Ländern, Kommunen und Energieversorgungsunternehmen

• AFA, Anstalt für Alternative Energie:

110€ pro angefangenen m²

Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln?


- Entwicklung:

durchschnittlich 30% Marktwachstum

Marktentwicklung



Marktentwicklung



Marktentwicklung


Flachkollektoren75%

Röhren- kollektoren

15%

Schwimmbad- absorber

10%


- Entwicklung:

durchschnittlich 30% Marktwachstum

- Ziel der Bundesregierung:

Verdoppelung der erneuerbaren Energien bis 2010

bis 2050 sollen 50% der Energie aus regenerativen Quellen gewonnen werden

Marktentwicklung



Marktentwicklung



Hohe Popularität

Eine gute Tat für die Umwelt

Nach einiger Zeit erheblicher Zugewinn

Marktentwicklung



Auswertung

Ist die Solarenergie die optimale Energie der Zukunft?

+ riesiges wirtschaftliches Potential

- bessere Anwendungsmöglichkeiten in südlichen Ländern

+ kombiniert mit anderen regenerativen Energien sehr wertvoll

+ Verbesserung der Kollektoreffektivität


Danksagung

Wir danken der Firma KBB Kollektorbau Berlin GmbH. Insbesondere Herrn Olivier Drücke und Herrn Steffen Kuntze,

welche uns einen Kollektor und einen Absorber gestiftet haben.

Außerdem bedanken wir uns bei Frau und Herrn Schellhammer.

Des weiteren möchten wir Frau Uhlemann danken, da sie uns bei allen Fragen kompetent unterstützte.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.



Meerwasserentsalzung

• normale Destillation von Wasser

• oftmals sehr simple „Kollektoren“

• mit Benzin oder Öl verseuchtes Wasser nicht säuberbar

• findet bereits erfolgreich Anwendung



Solarkraftwerke

Parabolrinnenkraftwerke

Solarturmkraftwerke

Fresnel-Kollektorkraftwerke

Paraboloidkraftwerke

Fallwindkraftwerke

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