Innovationen für das Plusenergie-Haus Urs Muntwyler, Professor für Photovoltaik (BFH-TI Burgdorf)

Transkript

1 Innovationen für das Plusenergie-Haus Urs Muntwyler, Professor für Photovoltaik (BFH-TI Burgdorf)

2 Burgdorf: Standort des PV-Labors seit 1987 unter der Leitung von Prof. Dr. Heinrich Häberlin

3 Forschungsschwerpunkt Energie, Verkehr, Mobilität

4 Berner Fachhochschule Technik+Informatik: Vom Elektroingenieur zum PV-Spezialist! -Grundlagen Mathematik/ Physik/ Chemie etc. -Grundlagen der Elektrotechnik -Grundlagen der Informatik/ Datenverarbeitung -Sprachen und Sozialkompetenz/ Projektmanagement -Vertiefung: Mechatronik -Spezialisierung Leistungselektronik -Vertiefung: Elektrische Energietechnik -Wahlmodule: Photovoltaik/ Brennstoffzellen Standorte Biel und Burgdorf ab 2020: Campus in Biel! Kanton Bern: über Arbeitsplätze in der PV-Branche PV-Preis für Maturaarbeiten und Lehrabschlussprüfungen!

5 Photovoltaik Systemtechnik: Kurzbeschreibung Blitzschutz und Sicherheit von PV-Anlagen: Messung der Blitzstrom-Empfindlichkeit und Entwicklung sicherheitstechnischer Komponenten Resultate Lichtbogendetektor für PV-Anlagen, Patent angemeldet Wirtschaftliche Umsetzung, Potential Lizenzen/Export für/von PV-Generator- Simulatoren KTI-Projekt Esmolo AG: intelligente Moduldose

6 Langzeit-Messung von PV-Anlagen Kurzbeschreibung Langzeit-Messung von PV-Anlagen Analyse der Produktionsentwicklung Ermittlung von produktionsrelevanten Faktoren Resultate Zuverlässigkeit von PV-Anlagen Einfluss der Verschmutzung von PV-Anlagen Wirtschaftliche Umsetzung, Potential EU-Entwicklungsprojekt von Putzrobotern Verhalten bei Brandgefahr von PV-Anlagen Bücher und Publikationen

7 Auslegung von PV-Anlagen/-Gesamtsystemen Kurzbeschreibung Auslegung von PV-Anlagen und Stromversorgungen Analyse von Berechnungsprogrammen Vergleich simulierter Anlagen mit Daten aus dem Langzeitmonitoring Consulting in intern.forschungsprogrammen Resultate Autonome Stromversorgungen im alpinen Bereich Stromversorgungen in Entwicklungsländern Zusammenspiel von E-Mobilen und PV-Anlagen Leitung des IEA IA Hybrid- and electric vehicles Wirtschaftliche Umsetzung, Potential Nutzung in der Privatindustrie/ staatlichen Organisationen Bücher und Publikationen SAC-Hütte Monte Rosa: Auslegung, Planung und Ausführung solare Stromversorgung: Urs Muntwyler (BFH-TI)

8 Aktuelle StudentInnen-Arbeiten in Burgdorf: Evaluation von PV- Simulationsprogrammen (Heiniger) Vergleich PV-Simulationsprogramme mit PV- Langzeitmessung der BFH-TI (Hauser) Sanierung zweier 60m Hochhäuser in Zürich mit PV-Fassaden: Berechnung des Ertrags und der optimalen Beschaltung (Reber/ Bützer) Konzept PV-Elektrotankstellen für E-Mobil Parkplätze der BFH TI und Elektroflugzeuge auf einem CH-Flugplatz (Ajeti Besnik) PV-Strom und maximale Autarkie Wohnhaus Dyntar in Horw und ETHZ Suncar - Emobil (Meier) Digitale Sensoren P-I-U- für PV- Langzeitmessung (Brügger) Betreuung: Dr. Urs Brugger/ Urs Muntwyler

9 Potential BFH-TI: Zusammenarbeit AHB Plusenergie-Gebäude (Solarpreisgewinner 2009 in Thalwil (ZH)

10 Potential BFH-TI: Zusammenarbeit mit SHL Synergie: Nutzung erneuerbarer Energien in der Landwirtschaft Copyright Muntwylers AG

11 PV: starkes Wachstum über Jahrzehnte Copyright Muntwylers SolarAkademie 11 Copyright Muntwylers SolarAkademie

12 Oder so: Sanierun mit Plusproduktion FVEE

13 FVEE

14 Entwicklung Solarstrom: Gelb: Südeuropa/ Grün: D und Mitteleuropa/ Blau: Skandinavien

15 Strom 100% Erneuerbar - ABB-Vorschlag: Grafik: ABB

16 Das Potential der Photovoltaik in der Schweiz nach Erfahrungszahlen D CH-Boom 2010: 30 MWp/ D: 7`600MWp!! - Ohne Kontingent CH-Volumen >800 MWp/ Jahr das ergibt alle 4 Jahre mehr Solarstrom als Stromproduktion des AKW Mühleberg in Jahren erreicht die PV die gesamten BFE-Ziele Szenario IV alleine!

17 Leistung in GW (A + CH) Landesverbrauch am CH Uhrzeit (h) Landesverbrauch an elektrischer Energie an einem typischen Sommertag in der Schweiz (rot), Österreich (blau) und Deutschland (grün, separater Massstab!) im Jahr A D Leistung in GW (D) Bild: [PV1]

18 Heinrich Häberlin, BFH-TI Stromerzeugung in der Schweiz am ohne PV-Produktion

19 Heinrich Häberlin, BFH-TI CH-Stromerzeugung und ohne Regulationsproble me max. verkraftbare Produktion von PV-Anlagen ohne Leistungsbegrenzung am bei PV-optimiertem Betriebsregime der Laufkraftwerke.

20 CH-electricity production on April 16, 2004, with the maximum tolerable production by PV installations added with and without regulation at PV optimized regime of the run-of-river power plants.

21 Woher kommt der Strom fürs Elektrofahrzeug? W solar = h* 10m 2 * 150 W = 1,5 MWh W auto = km*150 Wh/km = 1,5 MWh PV-Anlage: 10 m 2 PV-Module reichen für ein 1,5 t E-Mobil für km/jahr ENGINEERING OFFICE MUNTWYLER

22 Das heisst für die PV-Industrie: - Es braucht 2020 (bei 1 Million E-Mobilen) ca. 2 GWp zusätzliche PV-Anlagen um den Strom zu produzieren. - Die Ladeleistung am Mittag kann bis 3-10 GWp betragen. - Wären alle Autos in Deutschland elektrisch könnten wir diese Werte mal 50 rechnen! - Dies wird nach 2050 der Fall sein! Elektromobile helfen also die PV-Energie zeitgereicht zu verwerten. Ihr Leistungs- und Energiebedarf ist begrenzt und entwickelt sich nur langsam!

23 Spin off s Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik Wissens- und Technologietransfer Dienstleistungsangebot (ca. 1000/Jahr) af+e Projekte Direkte Industrieprojekte KTI geförderte Projekte Programmforschung Bachelor- (Diplom) & Masterarbeiten (mehr als 300 Abschlüsse/Jahr) Spin-off Förderung (>100 zusätzliche Arbeitsplätze in den letzten Jahren) Praktikumsarbeitsplätze Vortrags- und Publikationstätigkeit/ Patente Veranstaltungen Einsitz in Kompetenznetzwerken/Berufsorganisationen

24 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Ich freue mich auf eine angeregte Diskussion!