Solarthermie in der Landwirtschaft
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- Swen Bader
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1 Solarthermie in der Landwirtschaft Quelle: Fa.Cona Basierend u.a. auf Unterlagen von: Martin Kofler TISUN, Christoph Trinkl FH Ingolstadt, Katrin Zaß Uni Kassel, Claudius Wilhelms fsave-solartechnik, Fa.Weiss, Fa. Cona Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag 1 Inhalt Einführung Kollektoren Solarthermische Kleinanlagen Solare Prozesswärme Heu- und Hackschnitzeltrocknung Dimensionierung/Förderung Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag 2
2 Einführung Theoretisches Potential: Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag 3 Einführung Weltweiter Verbrauch nicht erneuerbarer Energieträger Der Verbrauch der fossilen Energietäger ist nur eine relativ kurze Episode der Menschheit. Quelle: ENERGIE TIROL Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag 4
3 Einführung Peak Oil : Der Höhepunkt der weltweiten Erdölförderung wurde / wird überschritten (WEO 2006: die Bedarfsprognose der IEA von 2006) Quelle: Trinkl, FH Ingolstadt Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag 5 Einführung Experten aus der Ölindustrie erwarten dass die Erdölproduktion noch vor dem Jahre 2009 ihre Produktionsspitze erreichen wird (oder sie bereits erreicht hat) und danach jedes Jahr um ca. 3-6% abnehmen wird. "Die Erdöl-Produktionsspitze steht unmittelbar bevor, er kommt nicht erst in einigen Jahren. Wenn ich recht habe, sind die unvorhergesehen Konsequenzen verheerend." Matthew R. Simmons, ehemaliger Berater der Bush-Regierung "Die letzten Tage des Ölzeitalters haben begonnen" Mike Bowlin, Generaldirektor von ARCO (US-Erdölkonzern) "Die Produktionsspitze des Erdöls ist erreicht...[sie] ist ein Wendepunkt der Menschheit. Der ökonomische Wohlstand des letzten Jahrhunderts wurde angetrieben durch billige Energie. Die Basis hierzu war das Öl. Umgerechnet heißt dies, jeder von uns hat heute einige unbezahlte, nicht ernährte Sklaven, die für ihn arbeiten. Diese Sklaven kommen langsam in die Jahre und sie werden nicht mehr lange arbeiten. Wir müssen einen neuen Weg finden zu leben" Colin Campbell "... Anders ausgedrückt müssen wir bis 2015 eine Menge neuen Öls und Erdgases finden die 8 von jeden 10 Barrels entspricht die heute produziert werden." Jon Thompson, Aufsichtsratsvorsitzender von ExxonMobil Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag 6
4 Einführung Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag 7 Einführung Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag 8
5 Einführung Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag 9 Einführung Quelle: Kofler,TISUN Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag10
6 Einführung Quelle: Kaltschmitt/Streicher (2009): Regenerative Energien in Österreich Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag11 Einführung Strahlungsdaten für Österreich < kwh/m a kwh/m a kwh/m a kwh/m a 2 > kwh/m a 2 Linz Wien Bregenz! Innsbruck Salzburg!!! Innsbruck Graz Klagenfurt!! Klagenfurt Quelle: Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie, Bruck Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag12
7 Kollektoren Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag13 Kollektoren Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag14
8 Kollektoren Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag15 Kollektoren Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag16
9 Kollektoren Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag17 Kollektoren Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag18
10 Kollektoren Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag19 Kleinanlagen Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag20
11 Kleinanlagen Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag21 Kleinanlagen Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag22
12 Kleinanlagen Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag23 Kleinanlagen Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag24
13 Kleinanlagen Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag25 Solares Kühlen Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag26
14 Solares Kühlen Quelle: H.M.Henning, ISE Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag27 Solares Kühlen Beispiel Weinkühlung Solar Heat Driven Chiller based systems Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag28
15 Solare Prozesswärme Im Vergleich zur klassischen Prozesswärme hier Temperaturen nur bis etwa 250 C sinnvoll Aufbau von solaren Prozesswärmeanlagen ist prinzipiell vergleichbar mit großen Solarsystemen zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung Standardprodukte bei Kollektoren und Wärmespeichern Flachkollektoren erreichen heute bis 100 C;Temperaturen bis 150 C können durch Vakuumröhrenkollektoren abgedeckt werden Auch schwach konzentrierende CPC-Kollektoren sind nach Stand der Technik am Markt verfügbar Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag29 Solare Prozesswärme Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag30
16 Beispiele: Autowaschanlage im österreichischen Köflach 43 m² Kollektorfläche 30 kw th installierte Leistung Insgesamt 3 m³ Speichervolumen Solarer Deckungsanteil von 40 % Warmwassertemperaturen von maximal 60 C Quelle: Trinkl, FH Ingolstadt Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag31 Beispiele: Vereinfachtes Hydraulikschema der Autowaschanlage Quelle: Trinkl, FH Ingolstadt Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag32
17 Beispiele: Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag33 Beispiele: Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag34
18 Beispiele: Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag35 Solare Hackschnitzeltrocknung (ebenso, Pellets oder Heu) Quelle: Fa.Weiss Söll Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag36
19 Solare Hackschnitzeltrocknung Prinzip: Je wärmer die zugeführte Luft, desto schneller die Trocknung Quelle: Fa.Weiss Söll Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag37 Solare Hackschnitzeltrocknung Beispiel: 100 Quadratmeter Anlage: etwa Schüttraummeter Hackgut pro Saison von durchschnittlich 40 bis 60% auf 10 bis 20% Energiegewinn 150 bis 200 Kilowattstunden pro Schüttraummeter bis Kilowattstunden Jahresleistung bis nur bis Kilowattstunden Stromeinsatz. Amortisation: 5-8 Jahre (je nach Förderung) Quelle: Fa.Cona Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag38
20 Solare Hackschnitzeltrocknung Vorteile: Höherer Heizwert Höhere Mengenausbeute/ Bessere Lagerfähigkeit Bessere Arbeitseinteilung Bessere Abgaswerte/ Kesselschonung Zusatzeinkommen möglich Quelle: Fa.Cona Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag39 Solare Hackschnitzeltrocknung: Dach-/Kollektortypen Hocheffiziente Luftkollektoren Selbstbau von Sonnendächern - mit lichtdurchlässiger Abdeckung - mit dunkler Abdeckung - ohne Abdeckung Quelle: Fa.Weiss Söll Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag40
21 Solare Hackschnitzeltrocknung: Dach-/Kollektortypen Quelle: Fa.Weiss Söll Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag41 Nahwärmesysteme, die Solarenergie und Biomasse kombiniert nutzen Der Warmwasserbedarf und die proportional höheren Netzverluste können im Sommer ideal durch Solarthermie gedeckt werden. Quelle: Nahwärme.net Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag42
22 Dimensionierung: Auslegungsmethoden: - Standardwerte - Nomogramme - Simulation Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag43 Dimensionierung: Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag44
23 Dimensionierung: Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag45 Dimensionierung: Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag46
24 Dimensionierung: Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag47 Bundesförderung: Bundesförderung durch die Public Consulting GmbH. 150 Euro/m 2 maximal jedoch 30% der förderbaren Investitionskosten Maximal 100m 2 Kollektorfläche Seit : Antrag bis zu 6 Monate nach Umsetzung möglich. Siehe auch: betrieblicheumweltfrderungiminland/erneuerbareenergietraeger/solaranlagen/ Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag48
25 Tiroler private Förderung: Für die Warmwasseraufbereitung EUR 210,-- pro m² Kollektorfläche und 50 l Boilerinhalt, höchstens jedoch EUR 2.100,-- pro Wohnung; Für die Heizung: sofern die Solaranlage zur Unterstützung der Raumheizung dient, erhöht sich der Förderungshöchstbetrag auf 4.200,-- Zusätzlich unter Umständen Zusatzförderung der Gemeinden: z.b: EUR 10,-- pro m² Kollektorfläche Flachkollektor, EUR 12,5- pro m² Kollektorfläche Vakuumkollektor, Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag49 Förderungen: Energietagung der Landwirtschaftkammer Tirol Prof (FH) Tobias Schrag50
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