Archive - Oktober 2009

In Deutschland wird Strom aus Sonnenenergie praktisch ausschließlich mit Photovoltaikanlagen generiert. 2008 lag der Anteil am Bruttostromverbrauch bei etwa 0,6 Prozent. Für die europäische und weltweite Perspektive gibt es allerdings weitaus größere Potentiale für die Stromerzeugung durch Sonnenenergie.

Während Photovoltaikmodule als dezentrale Erzeugungstechnik mittlerweile auf vielen Dächern zu finden sind, rückt für Großanlagen zur Stromerzeugung eine andere Technik in den Vordergrund. Die Rede ist von Solarwärmekraftwerken auf Basis der so genannten Concentrated Solar Power-Technologie (CSP). So wird beispielsweise bei der Parabolrinnen-Technologie Sonnenstrahlung über Parabolspiegel auf so genannte Receiver konzentriert, um das in ihnen enthaltene Wärmeträgeröl zu erhitzen. Das heiße Öl erzeugt über einen Wärmetauscher Dampf, welcher letztendlich eine herkömmliche Dampfturbine antreibt. Natürlich gibt es auch bei dieser Technologie noch Verbesserungspotential. Die Firma Schott Solar hat einen neuen Receiver entwickelt, der die Effizienz von Solarkraftwerken noch einmal deutlich steigert. Für diese Innovation war das Unternehmen für den Clean Tech Media Award 2009 nominiert.

Um die CSP-Technik effizient nutzen zu können, ist allerdings eine gewisse Grundeinstrahlung der Sonne notwendig. Daher kommt Deutschland als Standort kaum in Betracht. In Europa bieten sich die südliche Regionen wie Spanien, Portugal und Italien an. In Spanien wird auch gerade der mit 150 Megawatt größte Komplex namens Andasol gebaut. Das erste der insgesamt drei Kraftwerke, die sich jeweils auf zirka zwei Quadratkilometern erstrecken, wurde am 1. Juli offiziell eingeweiht. Entwickelt wurde das Kraftwerk vom Erlangener Unternehmen Solar Millennium.

Da die Sonneneinstrahlung weiter südlich noch stärker ist, könnten Solarwärmekraftwerke im nördlichen Afrika und im mittleren Osten ihr Potenzial vollends entfalten. Daher ist die Technologie prädestiniert für die großflächige Anwendung im so genannten Desertec-Projekt, bei dem in diesen Regionen großflächig Solarstrom für den EUMENA-Raum (Europe, Middle East, North Africa) erzeugt werden soll. Auf jeden Fall hat die Technik das Potenzial, einen erheblichen Anteil am zukünftigen CO2-freien Strommix zu tragen. Laut einer aktuellen Studie von Greenpeace könnte mit diesem und ähnlichen Projekten im Jahr 2050 ein Viertel des weltweiten Stromverbrauchs gedeckt werden.

Oliver Hölzinger

Öl ist die Zukunft im Klimaschutz – als Wärmeträgermedium in thermischen Solarkraftwerken

In Deutschland wird Strom aus Sonnenenergie praktisch ausschließlich mit Photovoltaikanlagen generiert. 2008 lag der Anteil am Bruttostromverbrauch bei etwa 0,6 Prozent...

Hand aufs Herz! Als bei Ihnen zu Hause letztens eine Energiesparlampe kaputt wurde, haben Sie diese auch mit dem normalen Hausmüll entsorgt? Hatten Sie auch bereits alle Glühbirnen durch Energiesparlampen ersetzt und tauschen diese nun teilweise wieder gegen die alte Variante aus? Energiesparlampen sind eine tolle Sache. Aber sind sie auch der Weisheit letzter Schluss?

Spätestens als ich vor einigen Tagen ratlos neben den Scherben einer zerbrochenen Energiesparlampe stand, wurde mir klar, dass dies keine ideale Lösung für mich war. Die Lampe war mir beim Wechseln zu Boden gefallen, hatte also gottlob nicht gebrannt. Dennoch hatte ich soeben mehrere Milligramm giftiges Quecksilber freigesetzt und suchte nun nach einer Möglichkeit, das Malheur sinnvoll zu beseitigen.

Ein neues Produkt des Unternehmens „Lemnis Lighting" scheint hier eine bessere Lösung zu sein. „Pharox 300 LED" sieht wie eine herkömmliche Glühbirne aus und passt auch in alle Standardfassungen. Das Licht wird jedoch mittels lichtemittierender Dioden (LEDs) erzeugt. Das hat den Vorteil, dass die Lampe sofort nach dem Einschalten die volle Helligkeit abgibt. Zusätzlich produziert die Pharox keine Wärme und verbraucht rund 90 Prozent weniger Strom als eine vergleichbare Glühbirne. Somit schneidet sie auch hinsichtlich des Stromverbrauchs besser ab als eine Energiesparlampe. Darüber hinaus lässt sich das Licht problemlos dimmen.

Grundsätzlich sind LED-Beleuchtungssysteme nichts Neues. Bemerkenswert an diesem Modell sind jedoch das angenehme Licht und die lange Lebensdauer. Laut Angaben des Herstellers beträgt diese 35.000 Betriebsstunden. Umgerechnet auf einen normalen Haushalt bedeutet dies, dass eine Lampe 25 Jahre lang hält. In diesem Zeitraum spart die Pharox gleichzeitig 45 Kilogramm CO2 pro Jahr. Eine vergleichbare Energiesparlampe hat eine Lebensdauer von zirka fünf bis sechs Jahren und spart pro Jahr 41 Kilogramm CO2.

Hinter Lemnis Lighting und seinen Produkten steht der Erfinder John Rooymans. 2005 gründete er das Unternehmen gemeinsam mit dem Partner „Tendris". Seither arbeitet man dort an effizienten und nachhaltigen Beleuchtungslösungen für den öffentlichen Raum und für Gewächshäuser. Parallel dazu setzt sich Rooymans für die Entwicklung verlässlicher und robuster Lichtquellen ein, die das Leben vieler Menschen in der Dritten Welt erleichtern sollen. Dieses Engagement wurde jüngst mit dem „World Economic Forum's Technology Pioneer Award 2009" und dem „World Bank's Lighting Africa Award" gewürdigt.

Noch vor Ende des Jahres wird die smarte „Pharox 300 LED" online in Europa und den USA erhältlich sein. Die kleine Ausführung mit fünf Watt wird voraussichtlich 16,99 Euro kosten. Das dimmbare Modell mit sechs Watt kostet 25,99 Euro. Beide können gefahrlos über den Hausmüll entsorgt werden, falls sie einmal zu Bruch gehen sollten.

Übrigens: Zerbricht eine nicht eingeschaltete Energiesparlampe, so sollten Sie die Scherben mit einem Stück Karton zusammenschieben. Den Boden feucht nachwischen. Karton, Tuch und Scherben bringen Sie in einem dicht verschlossenem Gefäß zur Schadstoffsammelstelle. Idealerweise beschriften Sie das Ganze mit dem Hinweis: „Quecksilber". Zerbricht eine Energiesparlampe, die gerade in Betrieb ist, so sollten Sie die Luft anhalten, sofort alle Fenster öffnen und den Raum für mindestens 30 Minuten verlassen. Die Reste auch in diesem Fall nicht mit Besen oder Staubsauger beseitigen, sondern gleich wie oben.

Joachim Kern

Bye-bye Energiesparlampe!

Hand aufs Herz! Als bei Ihnen zu Hause letztens eine Energiesparlampe kaputt wurde, haben Sie diese auch mit dem normalen Hausmüll entsorgt? Hatten Sie auch bereits alle...

Die Suche nach neuen Materialien für Solarzellen steht im Zentrum der weltweiten Solarforschung, denn derzeit beherrschen Silizium-Solarzellen den Photovoltaikmarkt. Hauptsächlich wird mono- und multikristallines Silizium zur Herstellung heutiger Solarzellen verwendet, auch Dünnschichtzellen aus amorphem Silizium gehören zum Repertoire der Modulhersteller. Die Kosten für diese Technologien sind allerdings alles andere als günstig und zudem noch nicht effektiv genug, um Solartechnik integrativ in allen möglichen Bereichen kostengünstig einzusetzen.

Allerdings gibt es Licht am Horizont der Solarforschung, so die Studie von Greentech Media, welche die Entwicklung am organischen Photovoltaikmarkt näher beleuchtet. Kurz vor der Marktreife stehen demnach Kunststoff basierte Zellen und Farbstoffzellen, deren Wirkungsgrad und Lebensdauer in wenigen Jahren die teuren Silizium-Solarzellen ablösen könnten. Im Gegensatz zu den Festkörpersolarzellen, bei denen das Sonnenlicht durch eine Halbleiterstruktur in elektrische Energie umgewandelt wird, werden bei dieser Technologie organische Verbindungen (Kohlenwasserstoff-Kunststoff) zur Lichtabsorption verwendet. Bei diesen Kunststoff-Solarzellen überwiegen die theoretischen Vorteile gegenüber herkömmlichen Siliziumsolarzellen um ein Vielfaches. So warten organische Solarzellen mit geringeren Herstellungskosten durch die günstige Produktionstechnologie, hoher Stromausbeute und Umweltverträglichkeit, Flexibilität und Transparenz auf. Selbst der Einsatz bunter Solarzellen wird hierdurch erst möglich und bietet besonders in der Architektur ungeahnte stilistische Möglichkeiten.

Hauptmanko der Plastiksolarzellen, wie sie auch gerne genannt werden, ist der geringe Wirkungsgrad und die kurze Lebensdauer im Vergleich zu marktüblichen Solarmodulen. Dünnschichtmodule auf Siliziumbasis haben beispielsweise einen Wirkungsgrad von sechs Prozent, monokristalline Module von 19 Prozent - organische Solarzellen hingegen nur einen Wirkungsgrad von fünf Prozent, bei einer relativ kurzen Lebensdauer von lediglich 5.000 Stunden. Ein entscheidender Punkt für die Marktfähigkeit dieser jungen Technologie ist also eine deutliche Steigerung von Lebensdauer und Wirkungsgrad. Greentech Media geht in ihrer Studie jedoch davon aus, dass die Konkurrenzfähigkeit rasch gegeben sein wird, denn bis zum Jahr 2012 soll der Wirkungsgrad von Kunststoff-Solarzellen auf sieben Prozent, bis zum Jahr 2020 sogar auf zehn Prozent gesteigert werden, wobei gleichzeitig die Lebensdauer auf 10.000 Stunden ausgedehnt werden soll.

Vorreiter der Technologie, wie das Unternehmen Konarka Technologies aus den USA, planen einen Ausbau der Produktionskapazität von derzeit fünf Megawatt auf 1.000 Megawatt bis zum Jahr 2012. Die Steigerung der Kapazitäten und das Wachsen der Anwendungsmöglichkeiten werden die Preise für organische Solarzellen schnell auf ein konkurrenzfähiges Niveau gleiten lassen. Überdies werden Plastiksolarzellen und Farbstoff-Solarzellen auch für Deutsche Firmen immer attraktiver und sorgen für rege Beteiligung am Markt. So plant die Heliatek GmbH aus Dresden bis zum Jahr 2011 eine eigene Produktionslinie für Kunststoffsolarzellen, Merck ging die Kooperation mit Bosch und Schott Solar ein und der Chemiekonzern Merck schloss im Oktober eine Entwicklungspartnerschaft mit dem australischen Unternehmen Dyesol ab.

Farbstoff-Solarzellen könnten also in Zukunft Handy, Laptop und Co. ganz ohne Anschluss an das Stromnetz aufladen, organische Solarzellen herkömmliche Materialien beim Hausbau ablösen oder dem Fahr- und Flugzeugbau oder der Textilienbranche neue Möglichkeiten eröffnen.

Judith Schomaker

Neue Dünnschichtgeneration vor dem Durchbruch

Die Suche nach neuen Materialien für Solarzellen steht im Zentrum der weltweiten Solarforschung, denn derzeit beherrschen Silizium-Solarzellen den Photovoltaikmarkt...

Unter dem Motto „Get smart: Take charge of your energy!" veranstaltet das US-Energieministerium mit dem Solar Decathlon alle zwei Jahre einen einzigartigen Hochschulwettbewerb für den Bau solarversorgter Nullenergiehäuser. Grundlegende Idee ist die Entwicklung zukunftsfähiger Solarhäuser für das Jahr 2015. Zugleich sollen sich die teilnehmenden Studenten in den Bereichen regenerative Energien, Energieeffizienz und nachhaltiges Bauen austauschen und vernetzen können. Neue Technologien aus der Solarenergieversorgung sollen verbreitet werden und das öffentliche Bewusstsein für die Potentiale regenerativer Energien und Nullenergierhäuser gestärkt werden.

Die Gebäude müssen allerdings auch bestimmten Komfortkriterien genügen. Es muss ausreichend Energie für Kochen, Warmwasser, Waschen und den Betrieb elektronischer Geräte, wie TV, Stereoanlage und Computern produziert werden. Bereits bei der Premiere der Veranstaltung 2002 erschienen rund 100.000 Besucher - vier Jahre später kamen noch einmal weitere 50.000 Besucher hinzu. Nicht nur diese Zahlen verdeutlichen die Chancen und Bedeutung des Events. In Deutschland werden, wie in den USA, rund 40 Prozent des Energieverbrauchs für das Gebäudeklima, die Beheizung und Kühlung von Räumen, aufgewendet. Auch aufgrund hoher Energieverluste durch Wärmebrücken unzureichend gedämmter Fassaden, sind unsere Häuser von einer Energieeffizienz weit entfernt.  

Umfang und Aufbau des international anerkannten Wettbewerbs sind einmalig: 20 Teams aus fünf Ländern (USA, Kanada, Puerto Rico, Spanien und Deutschland) konkurrierten beim diesjährigen Wettbewerb im Oktober um das ästhetischste, effektivste und technisch versierteste Modellvorhaben. Die Häuser wurden entlang der National Mall in Washington D.C. aufgebaut und konnten in mehreren Phasen von der Öffentlichkeit und vom Fachpublikum begutachtet werden. In Anlehnung an die traditionelle olympische Disziplin bekommen die Teams in zehn Teilwettbewerben Punkte, in der die Hausentwürfe von Expertengremien hinsichtlich Fragen wie der Energiebilanz, des Raumklimas und der Marktfähigkeit bewertet werden. Das Team der TU Darmstadt gewann als einziger deutscher Vertreter bereits das zweite Mal nach 2007 den Wettbewerb.

Mit ihrer Holzkonstruktion aus Ständerbauweise und Blocksystemen heimischer Hölzer, überzeugten sie die Experten nicht nur durch die Vakuumdämmung und die Schuppenhülle aus Solarmodulen. Das in zwei Jahren von Studenten und Hochschulmitarbeitern entwickelte Gebäude gewann am Ende knapp vor der Universität Illinois. In der Einzelwertung der zehn Teilwettbewerbe landete das Team in den Kategorien thermische Behaglichkeit und Energieeinspeisung ganz oben. Bereits im nächsten Jahr findet der technisch-interdisziplinäre Wettbewerb erstmals in Europa statt. Dann werden beim Solar Decathlon Europe in Madrid erneut 20 Teams um das am besten geplante und umgesetzte, ausschließlich durch Solarenergie versorgte Gebäude, antreten.

Jonas Linke

Solar Decathlon: Solarhäuser der Zukunft

Unter dem Motto „Get smart: Take charge of your energy!“ veranstaltet das US-Energieministerium mit dem Solar Decathlon alle zwei Jahre einen einzigartigen...

„Aus Problemen Chancen machen" - so lautet das Motto von ClimatePartner, einem Unternehmen, das seinen Kunden Lösungsansätze rund um den Klimaschutz anbietet. Ein Konzept dabei ist beispielsweise das der Klimaneutralität: Da CO2 eines der führenden Treibhausgase im Klimawandel darstellt, sollte es dringend reduziert oder ganz vermieden werden. Dies ist jedoch nicht immer realisierbar, vor allem nicht in der Wirtschaft. ClimatePartner bietet seinen Geschäftspartnern die Möglichkeit den CO2-Ausstoß, der bei Geschäftsreisen oder dem Transport anfällt, zu neutralisieren. Möglich ist dies, da es global gesehen egal ist wo CO2 entsteht und wo es neutralisiert wird. So kann jedes Produkt am Ende klimaneutral sein.

Das Unternehmen Meyer/Stemmle macht dies vor. Kunden ist es möglich hier klimaneutrale Verpackung, zum Beispiel für Lebensmittel, zu bestellen und diese als solche zu kennzeichnen, damit umweltbewusste Einkäufer sich bewusst dafür entscheiden können.

Klimaneutralität basiert auf dem Ankauf und der Löschung von Emissionsminderungszertifikaten aus anerkannten Klimaschutzprojekten. Diese Projekte werden alleine für die Klimaneutralisierung in die Welt gerufen. Sie müssen verschiedene Kriterien erfüllen, um unterstützt zu werden. Zum einen muss die Klimaneutralisierung garantiert werden. Zum anderen muss sichergestellt werden, dass durch die Minderung des CO2 nicht andernorts zusätzlich CO2 entsteht.

Projekte bei ClimatePartner laufen derzeit unter anderem in Indien, China, Südafrika und Guatemala. Durch das guatemaltekische Projekt Poza Verde, bei dem Elektrizität aus Wasserkraft gewonnen wird, werden jährlich 198.803 Tonnen CO2-Äquivalente eingespart. CO2 wird reduziert, in dem die Nachfrage nach Elektrizität aus fossilen Brennstoffen verringert wird. Durch dieses Projekt wird die einheimische Bevölkerung nachhaltig unterstützt und gefördert.
Fraglich ist hierbei allerdings, ob mancher CO2-Ausstoß, zum Beispiel bei Dienstreisen, nicht generell vermieden werden könnte. Es bleibt zu hoffen, dass Firmen den Emissionsausgleich nicht nur zur Imageverbesserung einsetzen, sondern dieser einen Anreiz zu einer wirklich klimafreundlicheren Firmenpolitik bieten kann.

Felicitas Wagner

Freiwilliger Klimaschutz für Unternehmen

„Aus Problemen Chancen machen“ – so lautet das Motto von ClimatePartner, einem Unternehmen, das seinen Kunden Lösungsansätze rund um den Klimaschutz anbietet...

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