Mit der Effizienz kommt die Photovoltaik!

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1 Mit der Effizienz kommt die Photovoltaik! Prof. Dr. Franz Baumgartner ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften School of Engineering Winterthur; Doz. Erneuerbare Energie Mitglied Reflexionsgruppe BFE Erneuerbare Energie; Sprecher wissenschaftlicher Beirat A EE, Fachgruppe ETG Erneuerbar, Electrosuisse IDEE-SUISSE, Vortragsreihe; Zürich, Schweiz, kW Eulachhalle, Winterthur Vier Themen 1. Der Wandel der Energieträger 2. Effizientes Heizen 3. Effizientes Fahren 4. Nachdenken übers Telefonieren Bewusstsein zur Wende?, Plakat Zürich Nov 2010

2 Warum Wandel der Energieversorgung? Das Klima der Welt: CO 2 Ressourcen -Knappheit 2100 mit +6 C? regionaler Klimawandel Risiken: Kosten / Sicherheit Lit Lit ÖL-Preis akt. 110$/bl in 2008; 40$ - 150$ 200$/bl? Ökologie der Tankerunfälle, Fukushima? Erdölreserven bis 2050?; China, Indien? Zukunftsmarkt mit Potential Gesellschaftlicher Konsens: Zukunft ist ERNEUERBAR, wenn heute investiert wird?

3 Aktuelle Energieträger Schweiz Liechtenstein Strom Gas % 13% Öl Mob. Öl - Heizen 33% 22% Trend: Weniger FOSSILIEN mehr ELEKTRIZITÄT Schweizer Strom heute 56% Wasserkraft Wann ist die Schweiz 100% ERNEUERBAR?

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5 Die Idee Nachhaltige Energieversorgung muss mit lokal erzeugter Betriebsenergie effizient erfolgen (Transportkosten-Ölkriege?) unabhängig sein von zentralistischen Strukturen (Monopolbildung) nicht zu billig (Verschwendung) und nicht zu teuer sein (Volumen) Akzeptable Energierücklaufzahl PV 20 Rp/kWh FL; Büchel-Hoop 3 Jahre Betriebsdauer 35 Jahre

6 Beispiel aus der Schweiz! PV+Effizienz sogar mehr als 100%! Schweizer Solarpreis 2011 ca. 10m 2 für WW+Heizung

7 Effizienzsteigerung bringt Photovoltaik Beispiel: Schweizer Solarpreis 32MWh/a PV Export Strom 7MWh/a 30MWhth/a Export Wärme 10MWh/a Bedarf (H+WW+E) PV [MWh/a] -86%

8 Details zur Technik der Effizienzsteigerung Ospelt, Solarpreis

9 Zukunftstechnologie im effizienten Haus: Mit Solarstrom HEIZEN!! Solar power 5 kwh 12kW, CH Heat 15kWh grid Ambient heat 10 kwh Heat pump electricity 5 kwh 130m 2 / 30kWh th /m 2 8m 2 PV (16%) COP 3 heat pump PV ca. 200 SFr/a

10 Erfolgsgeschichte Liechtenstein: Alle neuen Wärmepumpen SOLARVERSORGT!!! PV + Heat Pump success story in Liechtenstein MWh/a Lässt sich der Mehrbedarf für Wärmepumpen mit Photovoltaikstrom aus Liechtenstein decken? 12MW PV inst. in 2013 ca. 300W PV/Kopf Strombedarf WP Stromproduktion PV und Vergleichsgrundlagen: Wärmepumpen JAZ= 3.0 Photovoltaik 800kWh/kWp Anträge mit Zusicherungen Jun 08 Sep 08 Dez 08 Mrz 09 Jun 09 Sep 09 Dez 09 Mrz 10 Jun 10 Sep 10 Dez 10 Mrz 11 Jun 11 Sep 11 Dez 11 Mrz 12 Jun 12 Energiefachstelle FL, August 2012

11 Die Technik

12 Solarzelle Solarmodul - System Data sheet: crystalline solar module solar cell 15cm x 15cm 3.5 Watt costs 3 SFr Solar module: 230W / 60 Zellen PV Fascade;

13 Kenndaten Solarmodul: eff. typ. ca. 15% Data sheet: crystalline solar module 230W 1.68m 0.99m 2 m 1000W

14 Die Forscher sind erfolgreich

15 PV am Schweizer Dach CH Solarpreis: Wüthrich Uettlingen, Bern, 23 kwp 2010 EKZ Elektrizitätswerk Kanton Zürich, Dietikon CH Solarpreis: Migros Luzern Stans, 567 kwp CH-Solarpreis: Tanner, Schocheswil /TG, 13 kwp +14m 2 therm.

16 Wirkungsgrad am Markt

17 Das liebe Geld und die Kosten

18 Historische Kostenentwicklung Kraftwerke Photovoltaik / Kostenentwicklung Nuclear reactor / Kostenentwicklung Breyer, EUPVSEC, Hamburg Sept 2011

19 Realisiertes EE Wachstum BRD - CH vgl. Ziel Schweiz Bundesrat und VSE für 2035 ein plus von EE 7 bis 10%, Stand 2010 Erneuerbare Stromanteile! Schweiz BRD FL CH PV 0.5% 5% 2% 5% Wind 0.1% 9% - 3% Bio 0.5% 7% - 6% Hydro 57% 4% 17% 60% Deutschland Schweiz BFE 5% PV 2035 KEV CH Anteil 0.2% PV

20 Kosten sinken mit industrieller Produktion- Ingenieure optimieren Produktionsprozesse KAI MT new /W mod. cost.o.o. Oerlikon Solar, Produktionlinie, Schweiz Gerold Büchel, PV Industry Forum, Munich 10 June 2008 Oerlikon Technologie 10kW Dünnschichtmodule auf dem Dach von M. Meier, in Berlingen, Thurgau 20 Rp/kWh BOS Trend Haushaltsstrom Preissteigerung 1/3 Netz 12 Rp/kWh Module BOS Trend Photovoltaikstrom

21 PV Weltmarktführer - Konkursrisiko

22 PV News der letzten Woche Gewinner: ABB wird Nr. 2 auf dem Weltmarkt für Solarwechselrichter Übernahme Power-One 1Mrd$ Verlierer: Sunways (PV Pionier Deutschland) 8Mio Kredit Neue Marktchancen: 25Mio Förderprogramm für Batterie Speicher für Solarhäuser, BRD

23 Die Kostenanteile Solarstrom 2013 CH 1700 Fr/kW ex MWSt., Flachdach + Effizienz der Zelle - Flächen prop. Kosten (ca. 55%) Zelleff. von 15% auf 18% Flächenreduktion 1/5-11% Gesamtkosten Hier liegt der Schlüssel zur weiteren Kostenreduktion F. Baumgartner,

24 Solarstrom vom PV Carport Ein Fünftel des Treibstoffs steht auf den künftigen PV Carports bereit. H. Neumann, D. Schär, F. Baumgartner, Progress of Photovoltaics, m x 5m pro Carport 2.2kWp Solarzellenleistung ca km jährlich solare Reichweite Quelle: Solar Wings CH Prog. of PV 2012; siehe auch

25 Fossil- versus nachhaltigem Solarantrieb 25 Jahre Reichweite km/Jahr Fossile Antrieb Solarer Antrieb 7 l/100km 20kWh/100km 160 (230) gco2/km 15 (82) g CO2/km H.-M. Neumann, D. Schär and F. Baumgartner; Prog. Photovolt: Res. Appl. 2012; 20:

26 Innovatives Falt PV Carport aus CH/FL Its design allows a high degree of flexibility to optimize usage of the available space Standard Products UP100 with 100 kwp UP200 with 200 kwp UP400 with 400 kwp

27 Telefonkosten deutlich über Stromkosten! Anbieter Schweiz Stand: Nov Wo Strom Einfache Festnetz Telefonkosten 169 * 24 = Fr. 4'056 2 Jahre Natel kostet 5 Jahre Strom Haushalt Stromkosten Haushalt Schweiz Jahr= Fr. 800 Totalkosten Fr / kwh Monat= Fr. 66 Jahresverbrauch 4000 kwh Tag= Fr. 2

28 Stromkosten pro Woche 4.10 SFr od. 2 Tage Haushaltsstrom

29 Effiziente Anwendungen rufen nach Solarstrom vom Dach

30 Danke für die Aufmerksamkeit und unterstützen Sie den Umbau! Publikationen unter Solar Wings, 650kW Lonza Solarpark, Waldshut Solar Wings, 60kW, Tenna