Solarenergie

[Don]

Macht man sich klar, dass auf einen Quadratmeter Dachfläche pro Stunde ca. 400 Watt Sonnenstrahlen einwirken und dass ca. 4 Std. pro Tag, so kommt man mit einem Hausdach mit 30 qm beschienener Fläche auf eine Energie von ca. 48 Kilowattstunden pro Tag.

Und dass ist mehr an Energie, als in einem freistehenden Einfamilienhaus pro Tag an Strom verbraucht wird. Die Fläche der Hauswand noch nicht berücksichtigt.

Die heutige Solarzelle ist natürlich viel zu ineffektiv und ineffizient, um eine Alternative zu sein.

Man muß den Technikern den Vorwurf machen, bisher unfähig gewesen zu sein, eine Technik zu entwickeln, mit der aus Sonneneinstrahlung mit hinreichend großem Wirkungsgrad Strom erzeugt werden kann.

1. Es sind nicht 400 Watt, und nicht 4 Stunden. Für einen angehenden Einserabiturienten und Daniel Düsentrieb sollte es kein Problem sein, sich mit
folgendem Programm vertraut zu machen. :]
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2. Nachts sind es 0 Watt weil es dunkler ist als draußen. Eins der geringfügigen Probleme der Solartechnik. Und genau die Zeit in der der Stromverbrauch des Einfamilienhauses am höchsten ist.

3. Der Wirkungsgrad der Solarzellen ist in der Grundlagenforschung nicht mehr allzuweit vom physikalisch Möglichen entfernt. Sonnenlicht besteht aus unerfindlichen Gründen aus einem Mix an Wellenlängen, die sich in Kompromissen der Werkstoffauswahl niederschlägt.

4. Man muß deutschen Abendschulen den Vorwurf machen, Menschen zu Äußerungen über Dinge zu ermutigen von denen sie keinen blassen Dunst haben.


Wir werden diese Technologie mittel bis langfrisitg benötigen. Leider haben wir in Deutschland dann kein Geld für den Stand der Technik, weil wir es dafür ausgaben unsere Dächer mit teurem Schrott zu pflastern.
Ich verweise auf den Beitrag von Tommy. Ich kenne die Firma die er erwähnt am Rande von einem US Projektmanager der dort sein Kleingeld investiert hat. Stünden die Milliarden mit denen wir in Deutschland blaue Siliziumdachpaneele subventionieren für vernünftige Forschung und Ausgründungen zur Verfügung, hätten wir ein paar KWh Sonnenstrom weniger, dafür aber den Anschluß nicht verpaßt.

[klartext]

Ich weiss nicht, was den Schülern heute ncoh im Unterricht beigebracht wird, viel kann es nicht sein, wenn ich hier so manches lese.
Da geistert die Vorstellung herum - ein paar Solarzellen aufs Dach, Kabel dran und schon läuft die Maschine. Dass da erstmal eine ungeregelte Gleichspannung ankommt, mit der ich Haushalt allenfalls ein Flackerlicht betreiben kann, scheint weitgehend unbekannt.
Was auf dem Dach sichtbar ist, ist nicht einmal ein Drittel des gesamten technischen Aufwands.

[Dr.Zuckerbrot]

Du solltest dich aus technischen Problemen besser heraushalten, es fehlen dir die Grundlagen dafür.
Aus physikalischen Gründen ist eine Effizienz einer Votovoltaikzelle auf max. 19,2 % begrenzt. Der Rest sind Umwandlungsverluste, die nicht vermeidbar sind, auch physikalisch bedingt. Zudem ist nur ein gewisses Strahlungsspektrum der Sonne überhaupt in Strom wandelbar. Wir liegen heute bei max 12,5 %. Viel mehr geht also nicht.

Das gilt m.W. nur für Si-Zellen.
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Ohnehin bist du nicht logisch. Die Gesamtsonnenscheindauer bringt nichts, wenn du damit eine Waschmaschine betreiben willst. Kommt eine Wolke, ist Asche.
Ein Verbraucher benötigt permanent verfügbare Energie. Mit einem statistischen Durchschnitt kann man nicht kochen. Was nützen mit durchschnittliche vier Sonnenstunden, wenn sie im Zehnminutentakt verfügbar sind.
Strom x Spannung = Leistung. Noch nicht gewusst ? 400 Watt bei 230 Volt Wechselstrom bekommst du nicht aus einem Quadratmeter Votovoltaik.

Angaben wie "400W pro Stunde" sollten einen sowieso schon stutzig machen.

[Dr.Zuckerbrot]

Es ist auch zu bedenken, daß der größte Teil der Menschheit nicht heizt sondern klimatisiert, prinzipiell dasselbe nur andersrum, und nur mit Strom machbar.

Da bist Du nicht ganz auf dem aktuellen Stand.

Google mal nach fernkälte+absorptionswärmepumpe

Ich habe übrigens vor gut 30 Jahren in der Funkschau einen Artikel gelesen, in dem beschrieben wurde, wie SIEMENS eine Kühlanlage nur mit zwei Thermosyphonkreisläufen für eine Fernmeldeanlage in der Wüste hinbekommen hat. Damals anscheinend rein aus Kostengründen, als Umweltschutz noch gar kein Thema war.

[klartext]

Da bist Du nicht ganz auf dem aktuellen Stand.

Google mal nach fernkälte+absorptionswärmepumpe

Ich habe übrigens vor gut 30 Jahren in der Funkschau einen Artikel gelesen, in dem beschrieben wurde, wie SIEMENS eine Kühlanlage nur mit zwei Thermosyphonkreisläufen für eine Fernmeldeanlage in der Wüste hinbekommen hat. Damals anscheinend rein aus Kostengründen, als Umweltschutz noch gar kein Thema war.

Der Energieaufwand ist der selbe. Da man Kälte nicht erzeugen kann, also anders als Wärme, sondern nur einem Medium die Wärme entziehen kann und dadurch Kälte entsteht, ist dieser Prozess reziprok zum Heizen. Und wenn die Aussentemperatur besonders hcoh ist, steigt der Energieaufwand im Quadrat.
Technisch passiert dabei folgendes: Ein Gas, meist frigen ( R 502, R 12), bei Schockkühlung grosser Leistung wie bei Speiseeis Ammoniak, heute auch teilweise anderes, wird verdichtet und dann entspannt. Dabei entzieht es der Umgebung Wärme, die jedoch wiederum nach aussen abgeführt werden muss, was nur mit der Aussenluft möglich ist. Bei Aussentemperaturen über 40 Grad, die dann auch nur als Kühlluft zur Verfügung steht, bedarf es grosser Absorberflächen und Lüfter.
Wie in diesem Prozess eine Wärmepumpe eingesetzt werden kann, ist mir unklar.

[Don]

Da bist Du nicht ganz auf dem aktuellen Stand.

Google mal nach fernkälte+absorptionswärmepumpe

Ich habe übrigens vor gut 30 Jahren in der Funkschau einen Artikel gelesen, in dem beschrieben wurde, wie SIEMENS eine Kühlanlage nur mit zwei Thermosyphonkreisläufen für eine Fernmeldeanlage in der Wüste hinbekommen hat. Damals anscheinend rein aus Kostengründen, als Umweltschutz noch gar kein Thema war.

Ich lese nicht in Magazinen über solches Zeug. Ich verwende es in Projekten.

Funktionsprinzip Adsorptionskühlschrank. Gibts für Gasbetrieb im Baumarkt zu kaufen. Die Wirkungsgrade sind erbärmlich, da die Verdichterleistung nicht zur Verfügung steht. Google nach Carnot-Prozeß.
Eine Klimaanlage für eine Wohnung ist ein kleines elegantes Gerät. Mit solarbetiriebener Adsorptionstechnik wird daraus ein Monster. Und funktioniert nur tagsüber. In Indien hat es aber auch nachts jetzt grade zum Beispiel um die 35 Grad.

Du brauchst immer zwei Temperaturgradienten. Einmal um die Wärme irgedwo aufzunehmen und zweitens um sie dann an die Umgebung abzuführen. Um das Irgendwo kühler zu kriegen als die Umgebung bleibt als einzige Lösung den Aggregatzustand des Wärmeträgers zu verändern, wodurch einmal der negative und dann der positive Temperaturgradient erzeugt wird. Der effizienteste Weg dazu ist der von Carl von Linde. Gäbe es einen effizienteren, würde es bei den Kosten die Kühlung verursacht jeder sofort machen.

Wenn Siemens das gebaut hat, dann aus Wartungsgründen. Eine Klimaanlage will bedient und gewartet sein. Ein Thermosyphon, egal ob zur Heizung oder Kühlung, erzeugt die Umwälzung des Mediums aussschließlich durch Dichteunterschiede zwischen warmem und kaltem Medium. Läuft also ohne Pumpen. In der Wüste vor 30 Jahren sicher ein gewichtiges Argument.

[Dr.Zuckerbrot]

Der Energieaufwand ist der selbe. Da man Kälte nicht erzeugen kann, also anders als Wärme, sondern nur einem Medium die Wärme entziehen kann und dadurch Kälte entsteht, ist dieser Prozess reziprok zum Heizen. Und wenn die Aussentemperatur besonders hcoh ist, steigt der Energieaufwand im Quadrat.
Technisch passiert dabei folgendes: Ein Gas, meist frigen ( R 502, R 12), bei Schockkühlung grosser Leistung wie bei Speiseeis Ammoniak, heute auch teilweise anderes, wird verdichtet und dann entspannt. Dabei entzieht es der Umgebung Wärme, die jedoch wiederum nach aussen abgeführt werden muss, was nur mit der Aussenluft möglich ist. Bei Aussentemperaturen über 40 Grad, die dann auch nur als Kühlluft zur Verfügung steht, bedarf es grosser Absorberflächen und Lüfter.
Wie in diesem Prozess eine Wärmepumpe eingesetzt werden kann, ist mir unklar.

Wenn Du den Beitrag zur Kühlung in der Wüste meinst, ist da ausgenutzt worden, daß es in der Wüste nachts ziemlich kalt wird. M.W. hatten die dort einen Wärmespeicher eingesetzt, und die Thermosyphons wirkten wie Gleichrichter. Das war also keine Wärmepumpe im Sinne einer Wärmekraftmaschine. Ich fand es eher beeindruckend, daß damals schon in einem Laden wie SIEMENS solches Knowhow existierte und als verkaufsfähig angesehen wurde.

Zu den Absorptionskältemaschinen : Die haben den Vorteil, daß sie auf einem Temperaturniveau arbeiten können, das dem einer normalen Fernheizung entspricht. D.h. die müßtest Du auch mit thermischen Sonnenkollektoren betreiben können. Angeblich haben schon heute Städte wie Tokio durch die Abwärme ihrer Klimaanlagen eigene Mikro-Tiefdruckgebiete. Für Raum-Heizung und -kühlung dürfte daher die Nutzung des Erdreichs als Wärmepuffer in vielen Fällen einen Gewinn bringen, und sei es nur in der Erhöhung der Leistungsziffer der dafür benutzten Wärmepumpen.

[klartext]

Funktionsprinzip Adsorptionskühlschrank. Gibts für Gasbetrieb im Baumarkt zu kaufen. Die Wirkungsgrade sind erbärmlich, da die Verdichterleistung nicht zur Verfügung steht. Google nach Carnot-Prozeß.
Eine Klimaanlage für eine Wohnung ist ein kleines elegantes Gerät. Mit solarbetiriebener Adsorptionstechnik wird daraus ein Monster. Und funktioniert nur tagsüber. In Indien hat es aber auch nachts jetzt grade zum Beispiel um die 35 Grad.

Wenn Siemens das gebaut hat, dann aus Wartungsgründen. Eine Klimaanlage will bedient und gewartet sein. Ein Thermosyphon, egal ob zur Heizung oder Kühlung, erzeugt die Umwälzung des Mediums aussschließlich durch Dichteunterschiede zwischen warmem und kaltem Medium. Läuft also ohne Pumpen. In de Wüste vor 30 Jahren sicher ein gewichtiges Argument.

Das Absorberprinzip findet man bei Kühlboxen für PKW und Kühlschränken in Wohnmobilen. Das geht in unseren Breitengraden, und da nicht im Hochsommer.
Bei einem Wohnmobiltrip in Italen ist mir schon mal die Butter aus dem Kühlschrank gelaufen, seitdem nur mehr Kompressorkühlschrank.
Mehr als 15 Grad Temperaturdifferenz bringt der Absorber nicht.

[Dr.Zuckerbrot]

Ich lese nicht in Magazinen über solches Zeug. Ich verwende es in Projekten.

Funktionsprinzip Adsorptionskühlschrank. Gibts für Gasbetrieb im Baumarkt zu kaufen. Die Wirkungsgrade sind erbärmlich, da die Verdichterleistung nicht zur Verfügung steht. Google nach Carnot-Prozeß.
Eine Klimaanlage für eine Wohnung ist ein kleines elegantes Gerät. Mit solarbetiriebener Adsorptionstechnik wird daraus ein Monster. Und funktioniert nur tagsüber. In Indien hat es aber auch nachts jetzt grade zum Beispiel um die 35 Grad.

Du brauchst immer zwei Temperaturgradienten. Einmal um die Wärme irgedwo aufzunehmen und zweitens um sie dann an die Umgebung abzuführen. Um das Irgendwo kühler zu kriegen als die Umgebung bleibt als einzige Lösung den Aggregatzustand des Wärmeträgers zu verändern, wodurch einmal der negative und dann der positive Temperaturgradient erzeugt wird. Der effizienteste Weg dazu ist der von Carl von Linde. Gäbe es einen effizienteren, würde es bei den Kosten die Kühlung verursacht jeder sofort machen.

Wenn Siemens das gebaut hat, dann aus Wartungsgründen. Eine Klimaanlage will bedient und gewartet sein. Ein Thermosyphon, egal ob zur Heizung oder Kühlung, erzeugt die Umwälzung des Mediums aussschließlich durch Dichteunterschiede zwischen warmem und kaltem Medium. Läuft also ohne Pumpen. In der Wüste vor 30 Jahren sicher ein gewichtiges Argument.

Eine Klimaanlage für eine Wohnung ist ein kleines Gerät, aber die lebt davon, daß sie ihre Abwärme loswird. In Großstädten scheint das aber schon zu einem Rüstungswettlauf zu führen; die heizen sich durch die Verlustwärme ihrer Klimaanlagen immer weiter auf, wodurch die Leistungsziffern immer weiter absinken.

Wenn ich Niedertemperaturwärme nicht mehr oder weniger umsonst bekomme, würde ich auch keine Absorptionswärmepumpe benutzen. Das Thema nur auf Geräteebene zu diskutieren greift aber zu kurz, wie ich oben ausgeführt habe.
Wenn die Abwärme einer großen Anzahl von Klimaanlagen ein Problem wird, haben Fernwärme- und Kältenetze schon ihre Berechtigung.

Nachtrag :
Die Art und Weise, wie hierzulande die Solarenergietechnik gefördert wird, hat allerdings was von der Sorte Volkswirtschaftslehre, wie sie zur psychologischen Folterung Dagobert Ducks benutzt wurde.

Zum Einen wird Solarsilizium m.W. immer noch mit Methoden gewonnen, die dem Bedarf der Schwachstromtechnik angemessen sind. Wenn man so etwas auf den Kraftwerksbau überträgt, werden mit der Technik, die für Servomotoren angemessen ist, Kraftwerksgeneratoren gebaut. Das ist grausig.

Zum Zweiten : Es wird immer noch jede Menge Strom veraast. In der Industrie werden angeblich immer noch jede Menge Drosseln und ähnliche Verlustproduzenten statt Stromrichterantriebe benutzt. Allein die Umwälzpumpen der Heizungen hierzulande verbrauchen fast die Produktion eines Kraftwerksblocks, und so geht das weiter. Die Energiegewinnung mit Solarzellen des heutigen Standes unter solchen Verbrauchsbedingungen ist m.E. der eigentliche Skandal.

[politisch Verfolgter]

Unbegrenzte saubere el. Energie zum tendenziellen Nulltarif löst die Menschheitsproblematik Namens moderner Feudalismus in Wohlgefallen auf, weil Energie Kapital ist, weil damit high tech beliebig vervielfältigbar ist.
Wir benötigen also zudem innovationstransfer-dynamisch vernetzte high tech Konglomerate, die von den betriebslosen Anbietern gegen Bezahlung zu nutzen sind.
Dort wird Gruppenintelligenz moderiert und vernetzt. So kommen wir zum high tech Generationenraumschiff, dessen die Menschheit längst würdig ist.
Die betriebslosen Anbieter der Industrienationen haben endlich nutzenoptimiert kooperieren zu können.
Für marginalisierbare, auf minderwertige Teilleistungen reduzierbare, als Kanonenfutter gegeneinander gehetzte menschl. Kostenfaktoren darf da kein Raum mehr sein, genauer: kein Rechtsraum.
Also müssen diese feudalistischen Arbeitsgesetzgebungen weg, damit wir endlich globalisierend uns selbst verwirklichen können, statt die Einen Anderen zum Deppen zu erklären.