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| Lexikon | Solarenergie | |
 Hintergrund |
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Die Energie aus den Sonnenstrahlen kann auf zwei unterschiedliche Weisen genutzt werden:
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Solarthermie:Die Energie aus den Sonnenstrahlen wird mittels geeigneter Anlagen zunächst in Wärme umgewandelt, z.B. wird in einem Sonnenkollektor eine Spezialflüssigkeit erhitzt, die dann über einen Wärmetauscher für die Warmwasserbereitung oder Heizung genutzt werden kann. Dabei sind die Temperaturen weit unter 100 °C und damit ungeeignet für die Stromerzeugung. In Solarthermiekraftwerken werden die Sonnenstrahlen jedoch z.B. mit Heliostaten oder Parabolrinnen so stark gebündelt und fokusiert (CSP = Concentrated Solar Power), dass Temperaturen um 400 °C erreicht werden, wodurch die Verdampfung einer Flüssigkeit möglich wird. Mittels Dampfturbine kann dann wie in konventionellen Wärmekraftwerken Strom erzeugt werden. |
Parabolrinnen |
CSP-Solarkraftwerke, also Kraftwerke, die auf der Bündelung von Sonnenstrahlen beruhen, haben sich bereits seit Jahren in der Praxis technisch bewährt, z.B in der Mojave-Wüste, wo seit den 1980-Jahren 9 derartige Kraftwerke jährlich rund 800 MWh Strom erzeugen |
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Die am 13.07.09 gegründete DESERTEC-Initiative plant, Solarstrom im großen Maßstab mit zahlreichen Solarthermiekraftwerken (etwa der Andasol-Klasse) in den Wüsten Nordafrikas und Arabiens zu erzeugen und damit die komplette Stromversorgung der Anrainerländer sowie zusätzlich Meerwasserentsalzungsanlagen auf Strombasis bereitzustellen. Überschüssiger Solarstrom soll mittels HGÜ nach Europa exportiert werden. Um die Versorgungssicherheit zu steigern, soll der Großraum Nordafrika, Nahost und Europa über ein weiträumiges leistungsfähiges Stromnetz (Supergrid) vernetzt werden. |
Andasol 1 Großansicht
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Wegen der geringen Energiedichte der Sonnenstrahlen beanspruchen Solarkraftwerke jedoch große Anlagenflächen
[1] . Das bisher weltweit größte Solarkraftwerk, das Parabolrinnen-Kraftwerk Andasol 1 in Andalusien (Spanien), hat z.B. eine Kollektorfläche von 510.000 m² (71 Fußballfelder
[2] ). Es nahm im Oktober 2008 den Testbetrieb auf
[3]
und wird im Normalbetrieb pro Jahr geschätzte 179 GWh Strom erzeugen. Um die Strommenge eines konventionellen Großkraftwerks zu erzeugen, müssten rund 56 Solarkraftwerke der Andsol-Klasse gebaut werden
[4] .
Würde dieser Solarstrom nach Deutschland exportiert, entstünden insgesamt Kosten von 9 - 12 Cents/kWh
[5]. |
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Photovoltaik:Die Sonnenstrahlen treffen auf Solarzellen, die zunächst Gleichstrom erzeugen. Damit dieser ins allgemeine Stromnetz eingespeist werden kann, wird er mittels Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. |
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Der gesamte Stromverbrauch Deutschlands beträgt rund 600 TWh
[8],
davon wurden 2012 nur ca. 4,5 % mittels Photovoltaik erzeugt
[9]. Im Jahr 2012 überschritt die installierte Nennleistung in Deutschland die 30 GW-Marke
[10]. An sehr sonnigen nicht zu warmen Tagen (oft im Mai) können in der Spitze bis zu etwa 3/4 der installierten Nennleistung um die Mittagszeit tatsächlich realisiert werden. An solch günstigen Tagen kann die Spitzenlast mittags in Deutschland inzwischen gedeckt werden, was früher durch Pumpspeicherkkraftwerke erfolgte, die sich nun bei sinkender Auslastung immer weniger rentieren, obwohl sie als Strompuffer um so mehr gebraucht werden, je mehr die Photovolatik ausgebaut wird. Dies trifft auch auf die Reserve-Kraftwerke (Erdgas, Biogas,Kohle) zu, die
nachts und an vielen trüben Tagen die dann fehlende PV-Leistung kompensieren müssen. |
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PV-Anlagen rentieren sich eher in Entwicklungsländern im ländlichen Raum, weil dort meist keine Netzanbindung besteht. Die Photovoltaik kann erhebliche Potenziale erlangen, falls es gelingt, die Solarzellen deutlich preiswerter als bisher zu produzieren und ihren bisher geringen Wirkungsgrad (20 %) zu steigern. Außerdem müssten effektive großvolumige Langzeit-Stromspeicher entwickelt werden. Die Forschungen dazu dauern noch an. Optimistischen Schätzungen zufolge könnte PV-Strom bei wachsenden Kosten fossiler Energieträger ab etwa 2012 in Südeuropa wettbewerbsfähig werden [13] , wobei allerdings die notwendigen Reservekraftwerke bzw. Stromspeicher nicht eingerechnet sind [14] . |
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| Aktuelles / Archiv |
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| Presse-/ Online-Medien Datenbank |
Der Presse-/Medienspiegel (Tages-, Wochenzeitungen, Monatszeitschriften und Online-Medien sowie Infos aus Newslettern von Umweltverbänden und NGOs) bieten vielfältige aktuelle und Hintergrund-Informationen. Alle Datenbank-Einträge zum Thema "Solarenergie": Jahrgang: 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Beliebige Suchbegriffe können recherchiert werden durch direkte Eingabe in die Maske oben auf der Startseite zum Presse-Archiv. |
| Radio- und Fernseh- Sendungen |
Der Radio- und Fernseh-Sendungen bieten vielfältige vielfältige aktuelle und Hintergrund-Informationen: => Programm-Vorschau Die Sendungen können oft längere Zeit in der jeweiligen Mediathek bzw. auf der Website des Senders online abgerufen werden. Anhand des folgenden Archivs können kontextbezogene Sendungen recherchiert werden Jahrgang: 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 |
| Photovoltaik-Strom in Deutschland: Basisdaten |
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Datenstand: jeweils Ende des Jahres; jüngstes Jahr: vorläufige Daten Quelle: (1) - (6): BSW-Solar; (7) - (9): eigene Berechnung (1) Anzahl Stunden im Jahr: Normaljahr 365*24 h = 8760 h; Schaltjahr = 8784 h (2) neu installierte Nennleistung (Peak) in GW (3) ingesamt installierte Nennleistung (Peak) in GW (4) im Jahr erzeugter PV-Strom (TWh) (5) Anteil des PV-Stroms an der gesamten Stromerzeugung (%) (6) eingesparte CO2-Emssionen (Mt CO2) Berechnung aus (4) seitens BSW-Solar unklar. Hinweis: (6) / (4) = 457 g CO2/kWh, zum Vergleich: Kohle 700-900 g; Erdgas 340 g. (6) ergibt sich vermutlich als gewichtetes Mittel aus Erdgas und Kohle (7) durchschnittlich realisierte Leistung = (4) / (1) (8) durchschnittliche Volllaststunden im Jahr = (4) / (3) (9) Anteil der Volllaststunden am gesamten Jahr = (8) / (1). (9) auch = (7) / (3) = Anteil der realisierten an der installierten Leistung. |
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Stromerzeugung Kosten DE 2021  12.04.22 (2158) |
Statista: Folgekosten von Atomstrom am höchsten Auch wenn der Ökostromanteil bis 2030 auf 80% gesteigert werden soll (↗), bleibt wegen des Atom- (Ende 2022) und Kohleausstiegs (2030 ↗) eine Lücke in der Stromerzeugung, die vor dem Ukrainekrieg vor allem mit Erdgaskraftwerken überbrückt werden sollte. Da Erdgas nun jedoch durch die Kriegsfolgen keine Versorgungssicherheit mehr bietet, wird zunehmend diskutiert, die drei noch laufenden AKW nicht planmäßig Ende 2022 abzuschalten. Neue Brennstäbe würden jedoch erst ab Herbst 2023 nachgefüllt werden können; auch müssten umfangreiche Sicherheitsprüfungen erfolgen sowie neues Personal eingestellt und geschult werden. Außerdem erweist sich die Atomenergie bei den gesamtgesellschaftlichen Kosten* mit Abstand als die teuerste Variante der Stromerzeugung (in ct/kWh): ➊ Atom 37,8 ➋ Braunkohle 25,5 ➌ Steinkohle 23,3 ➍ Solar 22,8 ➎ Wind-Offshore 18,5 ➏ Wind-Onshore 8,8. * Marktpreis + Subventionen + Folgekosten (Umwelt, Klima, Gesundheitsschäden) Quelle: FÖS (pdf) Statista: Infotext Infografik
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Ökostrom-Anteil DE 2011-2021  04.02.22 (2087) |
dpa-Globus 15182: Strom aus erneuerbaren Energien Der Anteil des Ökostroms (in TWh|%) ist in Deutschland von 2011:123,8|20,4 laufend gestiegen auf 2020:249,7|44,1, danach erstmals gesunken auf 2021:238,0|40,9, weil der On-|Offshore-Windstrom um 12%|7% nachließ. Die Grafik zeigt die Entwicklung der Ökostromenergien 2011-2021 (TWh, 2021-sortiert): ➊ Onshore-Wind: 49,2|92,0 ➋ Photovoltaik: 19,6|51,2 ➌ Biomasse: 32,1|43,9 ➍ Offshore-Wind: 0,6|25,3 ➎ Wasserkraft: 17,7|19,7. Zum Erreichen der Klimaziele (2030: 437 MtCO2e; 2045: Klimaneutraliät ➔) ist ein enormer EE-Ausbau erforderlich: laut Koalitionsvertrag (pdf) sollen 80% des für 2030 veranschlagten Stromverbrauchs von 690-750 TWh durch Erneuerbare Energien erzeugt werden (S. 55u). Quelle: BDEW BDEW | Infografik Serie
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EE-Erzeugung Landwirtschaft DE 2020  20.09.21 (1976) |
Statista: Zweites Standbein Energieerzeugung Von 262,6k landwirtschaftlichen Betrieben im Jahr 2020 in Deutschland ergänzten 131,8k (50,2%) ihre Einnahmen durch zusätzliche Einkommensquellen, deren Verteilung die Grafik listet (in %): ➊ Erzeugung erneuerbarer Energie 47,2 ➋ Forstwirtschaft 29,4 ➌ Arbeiten für andere landwirtschaftlichen Betriebe 25,1 ➍ Verarbeitung und Direktvermarktung 17,5 ➎ Pferdehaltung (Pension, Reitsport). LandwirtInnen gehörten laut AEE 2019 rund 10% der Anlagen zur EE-Erzeugung, neben Windkraft und Photovoltaik insbesondere Biogas (Anteil 75%). Quelle: Statistisches Bundesamt Statista: Infotext Infografik
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| Jahrgang: | 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
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Ariadne-Report-2021 11.10.21 (140) |
Ariadne-Report: Deutschland auf dem Weg zur Klimaneutraliät 2025 Die verschärften Klimaziele erfordern bis 2030|2035|2040 eine CO2-Reduktion von 65|77|88% ggü. 1990, bis 2045 soll die Klimaneutralität (Netto-Null) erreicht werden (➔). Der Report stellt verschiedene Szenarien vor, wie diese ambitionierten Ziele umgesetzt werden können. Vorrangig ist ein drastischer Ausbau der Kapazitäten zur Erzeugung Erneuerbaren Energien (EE) und ihrer Speicherung, einhergehend mit einer tiefgreifenden Transformation des gesamten Systems der Energieversorgung auf Basis einer sektorübergreifenden Elektrifzierung. Überblick/ Hintergrund/ Downloads
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Kalte Dunkelflaute 12.05.17 (138) |
Energy Brainpool: Kalte Dunkelflaute. Robustheit des Stromsystems bei Extremwetter Mit "Dunkelflaute" wird eine Wetterperiode mit sehr wenig Wind und Sonnenschein bezeichnet, z.B. nachts bei Windflaute. Kommt außerdem noch deutliche Kälte hinzu, spricht man von "Kalter Dunkelflaute", die in etwa alle 2 Jahre im Winter mit einer Länge von ca. 10 Tagen und mehr auftritt, z.B. die 14 Tage vom 23.1.-6.2.2006 als Extremfall. In solchen Phasen sinkt die Ökostromleistung auf die Größenordnung 10 GW, die dann fehlende Leistung von ca. 70 GW wird bisher vor allem abgedeckt durch mehr Kohle-und Atomstrom. Die Studie von Energy Brainpool im Auftrag von Greenpeace-Energy arbeitet heraus, dass eine sichere Stromversorgung auf Basis von erneuerbaren Energien in Phasen von Dunkelflauten zwei Säulen erfordert: 43 GW-Elektrolyseure zur großvolumigen Erzeugung und Speicherung von Wasserstoff (bzw. Methan) aus Ökostrom kombiniert mit 67 GW-Gaskraftwerke zur Verstromung des Speichergases. Überblick/ Hintergrund Download
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WEO-2014 12.11.14 (114) |
IEA: World Energy Outlook 2014 Jährlich im November veröffentlicht die IEA ihren "World Energy Outlook" (WEO), eine umfangreiche Datensammlung zur Entwicklung der Primärenergieträger in der Vergangenheit sowie Prognosen, in diesem Jahr erstmals bis zum Jahr 2040, samt daraus sich ergebender Konsequenzen für die Versorgungssicherheit sowie den Umwelt- und Klimaschutz. Erfasst werden die nicht regenerierbaren Energiequellen (Öl, Kohle, Gas, Atomkraft) und einige der regenerierbaren (Wasserkraft, Windkraft, Solarenergie, Biomasse) im Hinblick auf Energienachfrage und - angebot sowie Energiehandel und Investitionen in Infrastruktur. 2014 zählen u.a. die Gas- und Ölschwemme, verursacht durch Fracking in den USA, zu den Schwerpunktthemen. Aus diesem Datenpool werden ergänzend diverse Statistitiken zu den energiebedingten CO2-Emissionen abgeleitet. Zunehmend werden auch Aspekte wie Energieverteuerung und Folgen der Klimaerwärmung analysiert. Wie schon in den letzten Jahren sieht die IEA die Risiken wachsen, dass das 2°C-Ziel weit verfehlt wird und schlägt deshalb verschiedene Maßnahmen zum drastischen Reduktion der Treibhausgas-Emissionen vor. Informationen: Überblick/ Inhaltsverzeichnis/ Bestellung / Presse-Präsentation Download: Pressepräsentation mit den zentralen Aussagen und Infografiken [pdf]
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| Jahrgang: | 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
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| externe Links |
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| Wikipedia | Sonnenenergie Solartechnik Sonnenkollektoren Solarthermie Photovoltaik |
| Sonnenseiten | Portal zur Sonnenenergie des Journalisten Franz Alt |
| Eurosolar | Europäische Vereinigung für Erneuerbare Energien |
| BSW | Bundesverband Solarwirtschaft (BSW) |
| DGS | Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie |
| SFV | Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. |
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Energieagentur NRW: Online-Rechner für Photovoltaik-Anlagen Auch nach Absenken der Einspeisevergütung für PV-Strom lohnt sich die Installation einer PV-Anlage bei vielen Gebäuden, weil die PV-Anlagen preiswerter geworden sind. Ob sich eine PV-Anlage rentiert, hängt allerdings von einigen Faktoren (u.a.Sonnenscheindauer, Dachausrichtung und - neigung) ab, die beim Online-Rechner erfasst werden. Als Ergebnis erstellt er dann eine Tabelle, wo die Kosten und Einnahmen gegenüber gestellt werden. Zusätzlich zeigt eine Kurve an, ab welchem Jahr sich die PV-Anlage amortisiert hat. Energieagentur NRW: Online-Rechner für PV-Anlagen |
| Anmerkungen |
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Anmerkungen werden im obigen Text durch [n] markiert, wobei n eine interne Nummer ist, die der zeitlichen Reihenfolge der Einführung der Anmerkungen [1], [2], [3], ..., folgt, die im Zuge von Ergänzungen abweichen kann von der Reihenfolge im Text. Durch einen Klick auf [n] gelangt man an die Textstelle der Anmerkung. Bei sich möglicherweise verändernden Quellen (Websites) wird das Datum des Zugriffs (Z TT.MM.JJ) notiert, ansonsten das interne Datum [TT.MM.JJ] der jeweiligen Quelle, sofern vorhanden. |
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| [1] | An guten Standorten (Sahara) werden im Jahr pro m² rund 2500 kWh Sonnenenergie eingestrahlt, also im Durchschnitt 2500 kWh / (365 • 24 h) = 285 W. Für 1 kW Leistung werden also selbst an guten Standorten 3,5 m² Einstrahlfläche benötigt. Ein fossiles (Kohle/ Atom) Großkraftwerk hat typischerweise eine Leistung in der Größenordnung von 1 Mio kW. Bei einem Wirkungsgrad von etwa 25 % bei Solarkraftwerken werden also 4 • 3,5 Mio m² = 14 km² benötigt. Dies ist jedoch nur die rein rechnerische Einstrahlfläche. Bei Solarkraftwerken ist die tatsächlich beanspruchte Fläche viel größer, da z.B. die Spiegelsysteme nicht lückenlos montiert werden können und auch genügend Freiraum für Wartungsarabeiten benötigt wird. Mit 1 km² Fläche lassen sich pro Jahr ca. 0,1 TWh erzielen*, für 10 TWh (Größenordnung der Strommenge eines konventionellen Großkraftwerks) wird also eine Fläche von ca. 100 km² benötigt. Der gesamte Stromverbrauch Deutschlands (ca. 600 TWh) erfordert also eine Fläche von ca. 6000 km² = 77,5 km • 77,5 km. * Datenquelle: Wüstenstrom-Studie, S.12, linke Spalte 3.Absatz |
| [2] | Schott.com: Parabolrinnen-Kraftwerk "Andasol 1": Daten und Fakten Beim Fußballfeld üblich sind 68 m • 105 m. 510.000/(68 • 105 ) = 71,4 |
| [3] | Solar Millennium: Andasol 1 nimmt Testbetrieb auf [15.10.08] |
| [4] | pte:Baustart für größtes Solarkraftwerk der Welt [20.7.08] Zum Vergleich: Die Strommenge eines konventionellen (Kohle/Atom) Großkraftwerks hat eine Größenordung von 10 TWh, also rund 56 mal so viel wie 179 GWh = 0,179 TWh. Der gesamte Stromverbrauch Deutschlands ist 600 TWh / 0,179 TWh = 3352 mal so groß. |
| [5] | dpa Grafik 3731: Stromerzeugung und Klimabilanz |
| [6] | Wikipedia: Photovoltaik (Z 11.11.08) |
| [7] | Bei Kosten von z.B. 1400 € pro installierter kWp und einem Ertrag von 900 kWh im Jahr betragen die Stromgestehungskosten 11,6 Ct/kWh, weit weniger als der Privatkundenpeis für Netzstrom: Er betrug im Okt.2012 im Durchschnitt 25,89 Ct. (Wikipedia 9.1.13) . Bei den Kosten für PV-Strom bleiben aber die Kosten für Reservekraftwerke und großvolumige Langzeit-Stromspeicher unberücksichtigt. |
| [8] | siehe: Daten/ Statistiken zum Ökostrom > Deutschland |
| [9] | BSW-Solar: Statistische Zahlen der deutschen Solarstrombranche [BSW-Solar Sep.2012] |
| [10] | s. Tabelle "Photovoltaik-Strom in Deutschland: Basisdaten" (diese Seite) |
| [11] | In Deutschland strahlen im Jahr pro m² ca. 700 -1000 kWh ein, in der Sahara rund 2500 kWh. |
| [12] | Gregor Czisch: Szenarien einer zukünftigen Stromversorgung [11.4.06] |
| [13] | Friederike Rüll: Billigstrom der Zukunft kommt von der Sonne [VDI-nachrichten 19.9.08] |
| [14] | Bei den Kosten z.B. von Solarstromimport aus Spanien (9-12 Ct/kWh) werden Aufwendungen für Reservekraftwerke oder Speichersysteme in Deutschland nicht berücksichtigt. |
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| Stand: 10.05.10/zgh | Erneuerbare Energien |
 
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