Solarenergie. Energieangebot der Sonne. Architektur Photovoltaik Solarthermie

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1 Solarenergie Kostenlose Energie von der Sonne, wie funktioniert das und was bringt es? Energieangebot der Sonne Architektur Photovoltaik Solarthermie

2 Energieangebot der Sonne an einem Beispiel von München Sonne liefert täglich das fache des Weltenergieverbrauchs in Deutschland das 90-fache in Oberbayern liefert die Sonne jährlich ca kwh pro m 2 direkt nutzbar und indirekt nutzbar über Wasserkraft, Windkraft, Biomasse

3 Nutzung von Sonnenenergie Architektur Nutzung von Licht und Wärme Fenster vorwiegend nach Süden orientiert, Wintergarten, ein vorstehendes Dach schützt im Sommer vor zu viel Wärme Sonne liefert Watt / m 2 - im Raum landen etwa 50 %

4 Nutzung von Sonnenenergie Photovoltaische Systeme (PV-Kollektoren) Die Lichtstrahlung der Sonne erzeugt Gleichstrom. Wird direkt verbraucht oder in Batterien gespeichert oder geht über Wechselrichter ins Stromnetz. Im Netz landen ca. 10% der Energie = 30% Primärenergie. Hochwertige Technik 25 Jahre Garantie auf 80% Leistung

5 Nutzung von Sonnenenergie Solarthermische Systeme (Solarkollektoren) Einfache, ausgereifte Technik Lebensdauer größer als 20 Jahre Die Sonnenwärme wird eingefangen und über ein zirkulierendes Medium und Wärmetauscher in einen Speicher gebracht dort landen ca. 50 % der Energie z.b. für Warmwasser, Heizung hoch belastbare Glasscheibe selektiv wirkende Absorberfläche Isolierung

6 Nutzung von Sonnenenergie Solarthermie auf 6 m 2 und Photovoltaik auf 13,2 m 2

7 Sonnenenergie-Ertrag Verlust gegenüber Maximalertrag kleiner 10 % bei: Dachorientierung Südost bis Südwest PV ohne Verschattung! Dach/Kollektorneigung 15 o - 45 o, > 15 o Selbstreinigung durch Regen

8 Sonnenenergie-Ertrag in München tägliche Sonneneinstrahlung in kwh / qm München wolkenlos München Durchschnitt Jan Feb März April Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez jährliche Einstrahlung: 1000 kwh / qm

9 Sonnenenergie-Ertrag in München PV-Ertrag - Temperaturabhängigkeit 10 tägliche Einstrahlung kwh / qm und täglicher PV-Ertrag kwh / 10 qm Einstrahlung wolkenlos PV-Ertrag wolkenlos Jan Feb März April Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez kühles, sonniges Wetter begünstigt den PV-Ertrag PV-Module müssen hinterlüftet montiert werden

10 Kosten und Nutzen von PV-Anlagen Modellrechnung für 1 kw peak ~ 10 m 2 Dachfläche Investition ca % Leistungsgarantie für 25 Jahre Jährlicher Ertrag kwh wird nach EEG 20 Jahre mit 49,21 ct / kwh vergütet Tilgung der Investition mit Vergütung für erzeugten Strom dauert 12,5 Jahre (bei 4 % Zins, 96% Auszahlung - KfW Darlehen) Gewinn: ja nach Steuersatz, > kwh sauberer Strom

11 Entwicklung PV-Anlagen in Deutschland Installierte Gesamtleistung MW MW = 550 MW MW = 1000 MW MW = 1800 MW mit ca. 18 Mio. m 2 Kollektorfläche mit 1 2 kw peak kann ein sparsamer Haushalt im Sommer zeitnah den selbstverbrauchten Strom erzeugen ( kwh) Im Sommerhalbjahr erzeugt die Sonne den Strom von ca. 1,2 Mio Haushalten PV-Anteil Strom = 0,29 %, EE-Anteil Strom = 10,5 %

12 Zukunft Solarstrom Steigende Energiekosten, Klimaschutz, Atomausstieg EEG wird weiter angepasst, jährlicher Abschlag 7-10 % D 2011 bis 2020: Anteil Strom bis 5 %, Kosten -50% Solarstrom wird wettbewerbsfähig Wachstum vor allem in sonnenreichen Regionen autarke Systeme in Regionen ohne Netz

13 Sonnenenergie-Ertrag in München Wärme-Ertrag mit Warmwasser-Speicher (400 l) täglicher Wärmeertrag mit 6 qm Kollektor in kwh München Durchschnitt München wolkenlos Jan Feb März April Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez Warmwasser 4 Personen 8 kwh tägl. tägl.temperatur- 33 o C 53 o C anstieg Speicher 14 o C 29 o C Warmwasser März bis inkl.okt, Energie-Ersparnis 8 Monate = = 1920 kwh ~ 300 l Öl

14 Sonnenenergie-Ertrag in München Wärme-Ertrag mit Speicher (800 l) für Warmwasser und Heizung täglicher Wärmeertrag mit 12 qm Kollektor in kwh München Durchschnitt München wolkenlos 10 0 Jan Feb März April Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez Warmwasser 4 Personen 8 kwh tägl. tägl.temperatur- 33 o C 53 o C anstieg Speicher 14 o C 29 o C Warmwasser Feb bis inkl. Nov Heizung März, April, Sept, Okt Energie-Ersparnis 10 Monate = Heiz. = 3400 kwh ~ 500 l Öl

15 Solarthermische Anlagen Kosten/Nutzen Gutes Gefühl - die Sonne schafft Nutzwärme, die Heizung ruht Nach der Investition - die Sonne scheint kostenlos Förderung BAFA: Warmwasser bis 40 m 2 40 / m 2, mindestens 275 Warmwasser und Raumheizung bis 40 m 2 70 / m 2 Bei größeren Anlagen : weniger Investition und weniger Verluste pro Nutzer

16 Entwicklung Solarthermie in Deutschland Installierte Gesamtfläche ,25 Mio m ,75 Mio m 2 = 6 Mio m Mio m 2 = 7 Mio m Mio m 2 = 8 Mio m 2 Potenzial 800 Mio m 2 ein 4-Personenhaushalt benötigt 4 6 m 2 für sein Warmwasser im Sommerhalbjahr erzeugt die Sonne das Warmwasser von 1,6 Millionen Haushalten

17 Zukunft Solarthermie Steigende Energiekosten, Klimaschutz, Wärmegesetz, Atomausstieg D 2011 bis 2020: Anteil Wärme 2 % bis 3 % Kosten -50% Kühlung durch solarthermisch angetriebene Kältemaschinen Meerwasserentsalzung Wärmespeicherentwicklung In warmen Regionen starkes Wachstum von Thermosiphonanlagen

18 Solarhaus

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