Das Potential der Nutzung von Solarenergie durch Sonnenkollektoren am Beispiel Deutschlands.
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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 2. Rechnung Nach welcher Zeit hat sich die Anschaffung einer solarthermischen Anlage amortisiert? Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Inhaltsverzeichnis 3. Das Potential der Solarthermie in Deutschland 3.2 In welchen Gebieten ist die Solarthermie in Zukunft anwendbar? 3.3 Wie kann die Leistungsfähigkeit von solarthermischen Anlagen noch weiter verbessert werden? 3.4 Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln? Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Inhaltsverzeichnis 4. Auswertung Ist die Solarthermie die optimale Energie der Zukunft? 5. Danksagungen Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Aufbau und Funktionsweise solarthermischer Anlagen Röhrenkollektor Flachkollektor 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 Neue Anwendungsmöglichkeiten Verbesserung der Leistungsfähigkeit 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 • leistungsfähigste Kollektorbauart Temperaturbereich von 50-120°C • fast doppelt so teuer wie z.B. Flachkollektor für Privathaushalte ungeeignet Beispiel zum Aufbau: Sydney-Kollektor 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 Ausgaben ohne solarthermische Anlage: • bei 175m² Wohnfläche mit 4 Personen • durchschnittlicher Gasverbrauch bei einem Einfamilienhaus (Neubau): rund 3200m³ Erdgas/Jahr • macht mit Anschlusskosten, monatlicher Grundgebühr und ähnlichem: Gesamtkosten von rund 2000€/Jahr Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Amortisation einer solarthermischen Anlage Ausgaben mit solarthermischer Anlage: • 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 • abzüglich 50€/Jahr für Wartungskosten: Ersparnis von rund 670€/Jahr Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Amortisation einer solarthermischen Anlage Kollektorkosten: • Anlagenkosten für 12,12m² Flachkollektoren: = 12000€ • Abzüglich 1430€ Förderung (110€/angefangenen m²): Gesamtkosten von rund 10570€ Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Amortisation einer solarthermischen Anlage Ersparnis/Amortisation: 10570€ : 670€ = rund 16 Jahre Jahr 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. Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp In welchen Gebieten ist die Solarthermie in Zukunft anwendbar? Solar cooling Meerwasser-Entsalzung Solarthermie-Kraftwerke Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp In welchen Gebieten ist die Solarthermie in Zukunft nutzbar? 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 Wie kann die Leistungsfähigkeit von solarthermischen Anlagen noch weiter verbessert werden? Verbesserung der Leistungsfähigkeit • Leistungsfähigkeit einer Solarthermischen Anlage ist einer der wichtigsten Faktoren überhaupt • 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 Wie kann die Leistungsfähigkeit von solarthermischen Anlagen noch weiter verbessert werden? Verbesserung der Kollektortechnik • 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 Dämmung der Kollektorgehäuse • eventueller Einsatz von Hanf als Dämmstoff Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Wie kann die Leistungsfähigkeit von solarthermischen Anlagen noch weiter verbessert werden? Verbesserung des Kollektorzubehörs • 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 Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln? Fördermittel • Förderungen vom Bund, Ländern, Kommunen und Energieversorgungsunternehmen • AFA, Anstalt für Alternative Energie: 110€ pro angefangenen m² Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln? Marktentwicklung - Entwicklung: durchschnittlich 30% Marktwachstum Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln? Marktentwicklung Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln? Marktentwicklung Schwimmbadabsorber 10% Röhrenkollektoren 15% Flachkollektoren 75% Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln? Marktentwicklung - Entwicklung: durchschnittlich 30% Marktwachstum - Ziel der Bundesregierung: Verdoppelung der erneuerbaren Energien bis 2010 bis 2050 sollen 50% der Energie aus regenerativen Quellen gewonnen werden Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln? Marktentwicklung Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Wie wird sich der Solarthermie- Markt in Zukunft entwickeln? Marktentwicklung Hohe Popularität Eine gute Tat für die Umwelt Nach einiger Zeit erheblicher Zugewinn Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp Auswertung Ist die Solarenergie die optimale Energie der Zukunft? - bessere Anwendungsmöglichkeiten in südlichen Ländern + Verbesserung der Kollektoreffektivität + riesiges wirtschaftliches Potential + kombiniert mit anderen regenerativen Energien sehr wertvoll 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 • findet bereits erfolgreich Anwendung • oftmals sehr simple „Kollektoren“ • mit Benzin oder Öl verseuchtes Wasser nicht säuberbar Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp In welchen Gebieten ist die Solarthermie in Zukunft nutzbar? Solarkraftwerke Parabolrinnenkraftwerke Fresnel-Kollektorkraftwerke Solarturmkraftwerke Paraboloidkraftwerke Fallwindkraftwerke … Von Benjamin Portner, René Schemschat und Fabian Philipp