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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?
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
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
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Ist die Solarthermie die optimale Energie der Zukunft?
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Aufbau und Funktionsweisesolarthermischer Anlagen
FlachkollektorRöhrenkollektor
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Rechnung
Amortisation eines Kollektorsystems
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Das Potential der Solarthermie in Deutschland
Verbesserung der Leistungsfähigkeit
Neue Anwendungsmöglichkeiten
Marktentwicklung
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Auswertung
Ist die Solarthermie die Optimale Energie der Zukunft?
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
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
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Aufbau und Funktionsweise von Röhrenkollektoren
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Aufbau und Funktionsweise von Röhrenkollektoren
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Aufbau und Funktionsweise von Flachkollektoren
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
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
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
• 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:
Amortisation einer solarthermischen Anlage
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
• Anlagenkosten für 12,12m² Flachkollektoren:
Kollektorkosten:
• Abzüglich 1430€ Förderung (110€/angefangenen m²):
Gesamtkosten von rund 10570€
= 12000€
Amortisation einer solarthermischen Anlage
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
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
:
Amortisation einer solarthermischen Anlage
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
In welchen Gebieten ist die Solarthermie in Zukunft anwendbar?
Solar cooling
Meerwasser-Entsalzung
Solarthermie-Kraftwerke
In welchen Gebieten ist die Solarthermie in Zukunft nutzbar?
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Offene Adsorption (DEC):
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
In welchen Gebieten ist die Solarthermie in Zukunft nutzbar?
Solarkraftwerke
Parabolrinnenkraftwerke
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
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
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
• 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
Wie kann die Leistungsfähigkeit von solarthermischen Anlagen noch weiter verbessert werden?
• Verbesserung der Dämmung der Kollektorgehäuse
• eventueller Einsatz von Hanf als Dämmstoff
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
• 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
Wie kann die Leistungsfähigkeit von solarthermischen Anlagen noch weiter verbessert werden?
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
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?
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
- Entwicklung:
durchschnittlich 30% Marktwachstum
Marktentwicklung
Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln?
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Marktentwicklung
Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln?
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Marktentwicklung
Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln?
Flachkollektoren75%
Röhren- kollektoren
15%
Schwimmbad- absorber
10%
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
- 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
Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln?
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Marktentwicklung
Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln?
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
Hohe Popularität
Eine gute Tat für die Umwelt
Nach einiger Zeit erheblicher Zugewinn
Marktentwicklung
Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln?
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
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
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
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.
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
In welchen Gebieten ist die Solarthermie in Zukunft nutzbar?
Meerwasserentsalzung
• normale Destillation von Wasser
• oftmals sehr simple „Kollektoren“
• mit Benzin oder Öl verseuchtes Wasser nicht säuberbar
• findet bereits erfolgreich Anwendung
Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp
In welchen Gebieten ist die Solarthermie in Zukunft nutzbar?
Solarkraftwerke
Parabolrinnenkraftwerke
Solarturmkraftwerke
Fresnel-Kollektorkraftwerke
Paraboloidkraftwerke
Fallwindkraftwerke
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