Solarenergie

[xanrof]

Vor etwas mehr als zwei Jahren habe ich dazu hier im Thread mal einen Beitrag geschrieben [#77] http://www.scifi-forum.de/off-topic/...ml#post2382993

Hm, auf das Problem mit Schmutz wurde ja schon hingewiesen. Schnee und Eis im Winter kommen noch dazu. Gleich im uebernaechsten Beitrag (#79) zitierst du von einer Website:

* Heating elements will be embedded in the surface of the road, preventing snow and ice accumulation. This feature may eliminate the need for expensive snow and ice removal services and products commonly used to keep the roadways clear.

Ich wage mal zu behaupten, dass der Energiebedarf pro Flaeche fuer Heizelemente hier sehr viel hoeher waere als der Gewinn pro Flaeche aus Solarzellen.

Die gleiche Firma, die fuer diese "Solar Roadway Panels" Werbung macht, traeumt auch davon, gleich die Autos ueber Induktion mit Strom zu versorgen. Damit wurde der Energiebedarf aber nochmal ansteigen, d.h. letztlich wuerde man doch noch zusaetzliche Kraftwerke brauchen.
Wenn man sich dann mal die Kostensteigerung fuer Halbleiter, Edelmetalle (Platin!) und Seltene Erden ansieht, erkennt man schnell, dass dieses Konzept wohl in naechster Zeit nicht realisierbar ist.

Das einzige, was mir an diesem Konzept gefaellt, ist der Einbau von LEDs als Strassenmarkierung in den Asphalt. Aber das hat nix mit dem Threadthema zu tun und es stellt sich auch hier die Frage, wo die Seltenen Erden herkommen sollen

[irony]

Ich bin letztlich bei strahlendem Sonnenschein über die Autobahn gefahren und da viel mir auf, dass wir mit dem Asphalt ja bereits eine Menge Einstrahlfläche haben.

Vor etwas mehr als zwei Jahren habe ich dazu hier im Thread mal einen Beitrag geschrieben [#77] http://www.scifi-forum.de/off-topic/...ml#post2382993

Diese Idee ist also relativ alt. http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_roadway

[Pyromancer]

Die Frage ist eigentlich nur eine materialtechnische: Wie bekommt man einen günstigen Apshalt Halbleiter, mit ähnlichen Eigenschaften wie der heutige Asphalt?

Die Antwort darauf kann ich dir als Materialwissenschaftler geben: Gar nicht.

Als Bauingenieur kann ich dir nur vorschlagen, sämtliche Autobahnen mit Solarzellen zu überdachen, um dein Ziel zu erreichen.

[xanrof]

Die Frage ist eigentlich nur eine materialtechnische: Wie bekommt man einen günstigen Apshalt Halbleiter, mit ähnlichen Eigenschaften wie der heutige Asphalt?

??
Halbleiter haben i.A. physikalische Eigenschaften, die nicht gut korrelieren mit der Anzahl von Autos und LKW, die regelmaessig drueber brettern.

Ausserdem sollte das Sonnenlicht moeglichst ungestoert einfallen, d.h. da waere noch die Verschmutzung durch Dreck und Reifenabrieb und es waere auch nicht so gut, wenn die Strassen eine spiegel- oder glasglatte Oberflaeche haetten. Strassen muessen eine rauhe Oberflaeche haben.

[blueflash]

Ich bin letztlich bei strahlendem Sonnenschein über die Autobahn gefahren und da viel mir auf, dass wir mit dem Asphalt ja bereits eine Menge Einstrahlfläche haben.

Wir haben ungefähr 13000km Autobahn in Deutschland (steigend). Wenn es einen Weg gäbe, da durchscnittlich 10W/m² abzugreifen, könnte man in der Größenordnung 2-3Mio Menschen damit versorgen.

Die Frage ist eigentlich nur eine materialtechnische: Wie bekommt man einen günstigen Apshalt Halbleiter, mit ähnlichen Eigenschaften wie der heutige Asphalt?

Autobahnen werden alle 20 Jahre bestimmt einmal neu gedeckt. Sprich: In 20-30 Jahren könnte man so einen guten Teil der Primärenergie ohne zusätzlichen Flächenverbrauch bereitstellen.

[RTW112]

Wollte nochmal ein Praxis Beispiel mit einer PV Anlage 7,52KW Peak zeigen. 2 Personenhaushalt.

Hier bei Solarlog zusehen

Im Durchschnitt nutzt ein 2 Personhaushalt so 2,8 MWh im Jahr.

Diese Anlage nur auf den Dach dieses Haus erzeugt 7-8,5MWh im Jahr an PV Strom.

Nehmen wir mal die 2,8 MWh durch 12 (Monate) ergibt das pro Monat 0,233 MWh oder umgerechnet 233 KWh bis auf Januar und Dezember erzeugt diese Anlage nach Sol diese Werte (siehe hier). Letzten Januar sogar drüber. Also sprich diese Anlage erzeugt genügend Solarstrom um den Strombedarf dieser Leute zudecken. Rest geht an die Nachbarn^^

Also zum Verständnis nochmal. PV kann schon sehr gut den Strombedarf decken der Leute.
Außerdem sollte man eben bedenken das es noch weitere EE und Freiland PV Anlangen gibt die auch Strom erzeugen aber nicht selber wirklich brauchen und die Haushalte die selber PV Anlagen haben, auch diesen nicht brauchen.

[Dannyboy]

Niemand sagt, dass man nicht mehr Fläche verbauen könnte. Natürlich bringt das höhere Kosten mit sich, und bei PV kann das Land eben nicht mehr anderweitig genutzt werden.

.

Es werden in näherer Zukunft auch unauffällige Solarmodule produziert werden können, die alle möglichen Flächen bedecken können.

Möglich sind zum Beispiel fotovoltaische Farben (Bisher existieren die leider nur auf Cadmiumsulfid-Basis und das wird sich niemand an die Wand klatschen wollen) oder Module, die gleichzeitig als Fenster dienen.
New insights into power-generating windows
Die werden natürlich wesentlich weniger effizient sein, gerade Fenster sollen ja auch Licht durchlassen. Aber auch damit lassen sich Beiträge leisten, ohne zusätzliche Flächen zu verrbauchen.

[blueflash]

Niemand sagt, dass man nicht mehr Fläche verbauen könnte. Natürlich bringt das höhere Kosten mit sich, und bei PV kann das Land eben nicht mehr anderweitig genutzt werden.

Es geht eher um sehr allgemeine Zahlen, um Richtwerte. Wieviel Energie verbraucht diese oder jene Tätigkeit in etwa? Du kannst die Zahlen ja anpassen und einen entsprechend korrigierten "Stack" aufstellen - du wirst sehen, dass sich im grossen und ganzen nichts grundlegend ändert.

Bei Gelegenheit mach ich das vlt. mal ausführlich.

Ich erinnere mich nicht mehr, ob das angesprochen wird. Allerdings lassen sich viele Jahresproduktionen von KKW in Form von vorbereiteten Uranbrennstäben (oder Thorium-Lagern) problemlos einlagern. Ähnliches gilt für Fossile Brennstoffe (die Fristen sind dort etwas kürzer), aber von diesen wollen wir ja loskommen. Importierter Strom kann jedoch jederzeit gekappt werden. Da die Speicherung (gerade bei Windstrom) ohnehin anspruchsvoll werden wird, wird man hier kaum grosse Überkapazitäten aufbauen.

Das ist nun wirklich utopisch. Kein Uranexporteur würde sich darauf einlassen, erst extreme Überkapazitäten aufzubauen um dann (wenn die Lager voll sind), nur noch kleckerweise zu liefern. Aber darum geht es mir ja gar nicht. Die Frage ist, wieso wir bei EE ohne weitere Diskussion eine Autarkie als Grundlage annehmen, bei KKW aber vollauf zufrieden mit dem althergebrachten Import/Export sind.

[RTW112]

Das wären etwa 0.075 MWh pro Tag, oder 75 kWh pro Tag. Ein Tag hat 24h, also entspricht das einer permanenten durchschnittlichen Leistung von 3 kW (3000 Watt). Dann wären wir bei 15 Watt pro Quadratmeter. Das ist besser als viele Solarparks, aber absolut innerhalb der 10-20 Watt pro Quadratmeter, die ich am Anfang der Diskussion angegeben hatte.

Das ist richtig was du da berechnet hast, will ich auch nicht widersprechen, Chefin will ja auch unsere Stromkosten mit der Anlage nur drücken, besonders Tagsüber durch unsere Wäscherei und Großküche und dann laufen auch mehr Geräte in Büro oder auf den Etagen an Rechnern ect. als in der Nacht.

Du solltest aber denken (hast ja das Bild gesehen) das nur ein Teil der Süd, Süd-West Ausrichtung genutzt wird. 3 mal ist drin. Dazu noch das man mit Dünnschichtmodulen einiges machen könnten in den Halbschattenbereich oder Fassaden.

Und zum ersten Absatz nochmal, genau deswegen kommt es ja bei PV Anlagen an, die Spitzenlast und Tagsüber zum Teil Mittellast zu decken. Nicht den gesamten Strombedarf egal ob von diesen Haus oder von gesamt Deutschland.

Außerdem hatte ich ja schon geschrieben das die Förderung durch die Regierung eh bald vorbei ist, das das Ziel bei den beibehalten Ausbau von der PV Anlagen in der BRD bald erreicht ist. Wenn man aller 2 Jahren ein Zuwachs von 8-10GW ausgeht.



Der Rest ist mir klar Sag ich ja auch die ganze Zeit schon.


Hier noch mal ein andres Verbindlichkeitsbild.

Knapp 14000 Anlagen mit 520MW Leistung haben gestern bei Gewittrigenwetter in der BRD den gesamten Tag 1,6GWh Strom erzeugt.

180GWh waren es übrigens am Samstag den 24.5.2012 mit 22GW Leistung an PV Strom der ja Schlagzeilen machte.

[Bynaus]

@RTW: Okay, danke. In deinem Bild ist zwar kein Massstab angegeben, aber wenn ich die Länge der längsten geparkten Autos auf 5 m schätze, komme ich auf eine Fläche von etwa 10 x 20 m, oder 200 m^2 (die Neigung erhöht diesen Wert noch etwas, doch das vernachlässigen wir jetzt mal). Nun nehmen wir die Leistung:

in 5 Monaten sind 11,3MWh PV Erzeugt worden

Das wären etwa 0.075 MWh pro Tag, oder 75 kWh pro Tag. Ein Tag hat 24h, also entspricht das einer permanenten durchschnittlichen Leistung von 3 kW (3000 Watt). Dann wären wir bei 15 Watt pro Quadratmeter. Das ist besser als viele Solarparks, aber absolut innerhalb der 10-20 Watt pro Quadratmeter, die ich am Anfang der Diskussion angegeben hatte.

Diese Anlage ist gerade etwa gross genug, um den Bedarf pro Person - für eine Person - zu decken (sprich: Deutschland bräuchte 80 Mio dieser Anlagen). Die Frage ist jetzt: könntest du diese Anlage in näherer Zukunft auch aus der eigenen Tasche bezahlen? Nochmals zur Erinnerung: Das ist der totale benötigte Energiebedarf - nicht nur Strom heute.

Die rote Linie ist von Anfang an "EE wird niemals reichen".

Ich denke nicht. Die Rote Linie ist sein "Stack" von Verbrauch und Produktion, den er sukzessive füllt. Eines seiner fünf Szenarien, die er als Möglichkeit vorstellt, enthält nur EE. Es geht im Buch auch nicht darum, einen bestimmten Plan oder eine bestimmte Form der Energieversorgung zu "bewerben", sondern einfach darum, die Grundlagen zu liefern, mit denen jeder seinen eigenen Plan zusammenstellen kann.

Dass 100%-Energieversorgung aus EE für die nächste Zukunft illusorisch ist und wir deshalb froh um einen bestimmten Anteil KKW sein sollten, ist mein Schluss aus diesen Grundlagen, nicht der des Buches.

- PV steht nur auf 5% der Fläche zur Verfügung (warum nicht 10% ?)

Niemand sagt, dass man nicht mehr Fläche verbauen könnte. Natürlich bringt das höhere Kosten mit sich, und bei PV kann das Land eben nicht mehr anderweitig genutzt werden.

- So sind >8l Verbrauch für Neuwagen wohl ziemlich obsolet.
- Die Interkontinentalreise ist schon für 3 statt 4l zu haben
- Der Energiegehalt von Kerosin und Benzin wird einfach mal eben so gleichgesetzt

Es geht eher um sehr allgemeine Zahlen, um Richtwerte. Wieviel Energie verbraucht diese oder jene Tätigkeit in etwa? Du kannst die Zahlen ja anpassen und einen entsprechend korrigierten "Stack" aufstellen - du wirst sehen, dass sich im grossen und ganzen nichts grundlegend ändert.

Ich weiss nicht, ob in dem Buch noch darüber gesprochen wird, aber die Grundannahme der Autarkie wurde bis jetzt immer nur auf EE angewandt. Könnten Länder wie die Schweiz oder Deutschland sich denn autark aus KKW versorgen? Wenn ja, mit welchem Aufwand? Wenn nein, warum ist der Einkauf potentiell gefährlicher Materialien günstiger als der direktimport von (EE-)Strom?

Ich erinnere mich nicht mehr, ob das angesprochen wird. Allerdings lassen sich viele Jahresproduktionen von KKW in Form von vorbereiteten Uranbrennstäben (oder Thorium-Lagern) problemlos einlagern. Ähnliches gilt für Fossile Brennstoffe (die Fristen sind dort etwas kürzer), aber von diesen wollen wir ja loskommen. Importierter Strom kann jedoch jederzeit gekappt werden. Da die Speicherung (gerade bei Windstrom) ohnehin anspruchsvoll werden wird, wird man hier kaum grosse Überkapazitäten aufbauen.

[blueflash]

Ich kann allen, die sich für eine nachhaltige und funktionierende Energiezukunft interessieren nur empfehlen, das Buch von David McKay, oder eben die deutsche Übersetzung davon, die ich oben verlinkt hatte, zu lesen oder zumindest mal zu überfliegen.

Ich hab das gestern mal angefangen und bin zugegebenermaßen etwas enttäuscht. Die rote Linie ist von Anfang an "EE wird niemals reichen". Das merkt man an den ausgesuchten Zahlen. Der Verbrauch wird beispielsweise immer von gestern gerechnet:

- PV steht nur auf 5% der Fläche zur Verfügung (warum nicht 10% ?)
- So sind >8l Verbrauch für Neuwagen wohl ziemlich obsolet.
- Die Interkontinentalreise ist schon für 3 statt 4l zu haben
- Der Energiegehalt von Kerosin und Benzin wird einfach mal eben so gleichgesetzt

Das waren jetzt nur die Afänge. Aber das ist schon auffällig. Die Herangehensweise ist ja durchaus pragamtisch und richtig, allerdings führt die Herangehensweise, absolute Zahlen zu wählen scheinbar automatisch zum gewünschten Ergebnis.

Eine Sache noch: Ich weiss nicht, ob in dem Buch noch darüber gesprochen wird, aber die Grundannahme der Autarkie wurde bis jetzt immer nur auf EE angewandt. Könnten Länder wie die Schweiz oder Deutschland sich denn autark aus KKW versorgen? Wenn ja, mit welchem Aufwand? Wenn nein, warum ist der Einkauf potentiell gefährlicher Materialien günstiger als der direktimport von (EE-)Strom?

Willst du uns jetzt übrigens erzählen das EE (insgesamt mit allen in Deutschland Installieren Anlange (PV, WKA, Biogas ect.) das dies gerade mal 2-6% der gesamten Strombedarfes ausmacht?

Primärenergiebedarf.

[RTW112]

@Bynaus: Ich werde mal ein Foto machen Damit du es gleich siehst.

Hier haste unsere Haus musst auf unser Haus gehen, dann haste du ein größeres Bild und drunter zwei kleinere und das rechte kleinere ist beim vorderen Teil des Hauses die PV Anlage nur drauf.

Willst du uns jetzt übrigens erzählen das EE (insgesamt mit allen in Deutschland Installieren Anlange (PV, WKA, Biogas ect.) das dies gerade mal 2-6% der gesamten Strombedarfes ausmacht?


UpDate:

Habe mal das Heim (Bild 1) bei Google Earth genommen und Rot umrahmt wo die PV Anlage sitzt ungefähr.

Dazu noch ein Beispielbild von ein Solarenergie Freund (Bild 2), der mit seiner PV Anlage mehr Energie zeugt als er verbraucht auch mit seiner dazu noch drunter blau umrahmt Solarthermisch Modulen.

[Bynaus]

@RTW: Wieviele Quadratmeter hat denn nun die Dachanlage bei euch auf der Arbeit?

aber immerhin ist das ein merklicher Beitrag.

Ja, und das ist auch gut so! Ich bin keineswegs gegen den Ausbau der Erneuerbaren. Ich bin bloss für einen Energie-Plan, der logisch, wirtschaftlich und ökologisch aufgeht. Da können gerne so viele EE drin sein, wie wir uns leisten können und wollen. Aber der Rest, die 94-98% (sogar etwas weniger, kommt ja noch Wind dazu), muss eben vernünftig gedeckt werden.

Ich kann allen, die sich für eine nachhaltige und funktionierende Energiezukunft interessieren nur empfehlen, das Buch von David McKay, oder eben die deutsche Übersetzung davon, die ich oben verlinkt hatte, zu lesen oder zumindest mal zu überfliegen.

[blueflash]

Übrigens 9:15 und es liegen 10 GW PV Strom alleine an in der BRD.

Um das mal in Relation zu Bynaus' Argumenten zu stellen: Das sind 6% Primärenergiebedarf bei 2000W p.P. bzw. 2% bei 6000W p.P. Sicher, es ist Sommer und ja, wir brauchen Speicher etc. aber immerhin ist das ein merklicher Beitrag. Damit sínd bereits ein paar KKW substituiert.

[RTW112]

@Bynaus:

Mir ist schon klar das ein 15MW Solarpark bedeutet das dies Maximalwerte sind und höchstens zur Mittagszeit wo ja der meiste Verbrauch ist und PV genau für diese Spitzenlast und zum Teil Mittelast gemacht ist dort Strom erzeugt.
Genauso brauch ich keine Piratenpartei Seite die sich schon mal in Grundsatz ihrer Partei widersprechen, die ihren Artikel den du verlinkt hast in der ICH Person geschrieben haben.
Außerdem brauch ich auch keine Parteiseite um aus den logischen mir klar zu machen das bei PV Anlagen Früh weniger Strom erzeugt wird als zur Mittagszeit. Das am Tag Strom erzeugt wird und nicht Nachts. Was soll der scheiß eigentlich?!?

Ich versuche Dir ja klar zu machen was mit jetziger PV Analgen in der BRD schon so möglich ist. Das die damals teuren Spitzenlastkraftwerke die die 4 großen Konzerne uns zur Mittagszeit angeboten haben, wo der Strompreis in die hohe schoss an den Börsen warum seit 20 Jahren der Strom immer kontinuierlich teurer wurde.
Habe gestern auch gelesen das wenn wir in 8 Jahren bis 2020 die 54 GW Installiere PV Leistung haben, die Solarförderung ja eh eingestellt wird dann und sich selber tragen soll. Da haben wir locker dann bis zu 20-30 GW Leistung von März bis Oktober im Jahr täglich anliegen.
Übrigens 9:15 und es liegen 10 GW PV Strom alleine an in der BRD.