Energieerzeugung und Umwandlung Flashcards
Solarthermie
i. Erzeugen warmes Wasser für…
1. Warmwasserbereitung
2. Heizungsunterstützung
ii. Durchflussstruktur: Harfen- oder Mäanderförmig
iii. Kosten ca. 5000 – 7000€ bei einem Flächenbedarf von 7m^2.
iv. Wirkungsgrad 25%.
Solarthermische Heizungsunterstützung
i. Amortisation: Herstellungs-Energie nach 3 Jahren. Lebensdauer ca. 20 – 30 Jahren.
ii. Für eine solarthermische Heizungsunterstützung werden ca. 2-3m^2 Kollektorfläche pro Person benötigt.
iii. Wasserspeicher sind mit ca. 60 – 80 Liter/m^2 Kollektorfläche zu Dimensionieren.
iv. Neubau höhere Deckungsgrade möglich.
v. Ideale Dachneigung für Dachparallele Installation: 15 – 55°
vi. Förderung über BEG-Buundesförderung für effiziente Gebäude.
Photovolatik
i. Wirkungsgrad = 15 – 20%
ii. Photovoltaikanalagen genieren Strom aus der Sonneneinstrahlung.
iii. Montage (Ideale Neigung 30 – 45°)
1. Aufbau
2. In Dach
3. Fassadenintegriert
4. Freiland
iv. Man unterscheidet hier zwischen einem Einbau welcher…
1. Additiv sein kann
2. Bauteil ersetzend sein kann
3. Gebäudehülle bilden sein kann
v. Installationskosten ca. 800 – 100€/kWp
vi. Stromerzeugungskosten ca. 8 – 10 Ct./kWh
vii. Installation on Ost-West-Ausrichtung für Optimierung der Tageszeit.
Photovoltaik-Energieerzeugung
i. Eigennutzung wird durch die EEG-Novelle 2020 gestärkt.
ii. Bei sinkender Vergütung für die Einspeisung des PV-Stroms in das öffentliche Netz bietet die Eigenbedarfsdeckung die Grundlage für einen wirtschaftlichen Anlagen-Betrieb.
iii. Besonderheit: Selbsterzeugter Strom ist EEG-Umlagepflicht.
iv. Anlagen bis zu einer Leistung von 10 KWh könne umlagefrei für die Eigenbedarfsdeckung genutzt werden (10kWh ca. 80-100m^2 Modulfläche).
v. Einfamilienhaus mit 3-4 Perso. Benötigt rund 18 Photovoltaikmodule ca. 30m^2 Modulfläche.
Kraft-Wärme-Kopplung
Erfolgsfaktoren der KWK:
1. Möglichst hoher Anteil Eigenstromnutzung der erzeugten Strommenge.
2. Hoher Nutzungsgrad und hohe Stromkennzahlen der Aggregate.
3. Günstige Energiebezugskonditionen für Gas.
Mindestlaufzeit der Aggregate von 4000 H/A
1. Idealerweise mehr als 6500 Vollbenutzungsstunden, D.H. Betrieb in der Grundlast.
Windkraft
i. Keine Windkraftgeneratoren (2 – 5 kW) generieren Strom i.d.R. zur Deckung des Eigenbedarfes.
ii. Große Windkraftanalgen (1.000 – 5.000 kW) speisen den Storm in öffentliche Netz ein,- Vergütung nach EEG (Investitionskosten ca. 850€ /kW) 2-3MW.
iii. Funktionsprinzip:
1. Roter setzt die Windenergie in mechanische Drehbewegung um.
2. Getriebe übersetzt die niedrige Drehzahl der Rotorwelle in eine höhere Drehzahl für den Generator.
3. Generator setzt die Bewegungsenergie des Windes in elektrische Energie um.
4. Sensoren überwachen den Windgenerator und lenken die Windführungseinrichtung.
Kleinwindkraft
i. Kleinwindkraft-Anlagen erzeugen Strom für einzelne Verbraucher, z.B. Privathäuser, Gewerbe- und Bürogebäude.
ii. Häufig kombiniert mit Solaranlagen, so wird im windstarken Herbst und Winter die Solaranlage optimal ergänzt.
iii. Kleinwindkraft-Anlagen werden im direkten Umwelt zum Verbraucher genutzt.
iv. Bei Anlagen kleiner 10m Bauhöhe ist keine baurechtliche Genehmigung erforderlich.
h. Power-To-X-Technologien
i. Vernetzung der Sektoren (=Bereiche) Energiewirtschaft und Industrie:
1. Strom
2. Wärme
3. Mobilität
ii. Mittels Power-To-X-Tech. (Elektrifizierung) kann Strom in andere Sektoren übertragen und Synergieeffekte zwischen den Sektoren genutzt werden.
iii. Ziel ist ein Wandel der Energiebereitung, um fossile Brennstoffe mit erneuerbaren zu ersetzen.
Energiespeicher
i. Energiespeicher sind Geräte oder Systeme, die Energie speichern und später nutzen können, um Bedarf und Angebot von Energie auszugleichen. Es gibt verschiedene Arten von Energiespeichern, wie beispielsweise chemische Speicher (z.B. Batterien), mechanische Speicher (z.B. Pumpspeicherkraftwerke) und thermische Speicher. Energiespeicher spielen eine wichtige Rolle bei der Integration erneuerbarer Energiequellen in das Stromnetz und können zu einer verbesserten Energieeffizienz und zur Reduzierung von Stromausfällen beitragen.
