Andreas Waldschütz - Energie Effizienz Erneuerbare Energien

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KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG

Nehmen Sie einen Apfel, beißen einmal hinein und werfen den Rest weg. Das ist die heutige Technik großer  Kraftwerke, egal ob sie den Strom mit Kohle oder Kernkraft produzieren. Mehr als zwei Drittel der eingesetzten Energie bleiben ungenutzt.
Bei der Kraft-Wärme-Kopplung, kurz KWK, sieht dies anders aus:
Der Apfel wird fast vollständig aufgegessen. Warum?
Blockheizkraftwerke, sog. BHKWs, nutzen die eingesetzte Energie fast vollständig aus.

Technisches Prinzip der BHKWs

Ein Verbrennungsmotor, mit Erdgas, Flüssiggas, Heizöl oder Biodiesel (RME) versorgt, erzeugt mechanische Leistung. Diese wird über den Generator als Strom an die Verbraucher abgegeben. Gleichzeitig wird die Abwärme des Motors über einen Wärmetauscher an das Heizsystem des Objektes abgegeben. Der Wirkungsgrad dieser dezentralen Energieerzeugung liegt bei rund 88%.

In Entwicklung sind Anlagen, die mit fester Biomasse als Brennstoff Strom und Wärme rein regenerativ erzeugen – ein wesentlicher Beitrag zur CO₂ Reduzierung. Ein mit Erdgas versorgter Verbrennungsmotor, der die „Abfallenergie“ Wärme nutzt und an das Heizsystem des Objektes abgibt, ist die marktübliche und seit vielen Jahren bewährte Technik.

Eine innovative Entwicklung ist die Mikrogasturbine: Die durch Verbrennung von Gas entstandene Abgase werden in einer Turbine in Drehbewegung umgewandelt, welche der Generator in Strom transformiert.
In ländlichen Regionen wird gerne Biomasse ( z.B. Holzgas ) als Brennstoff eingesetzt.

BRENNSTOFFZELLE

Großes Zukunftspotential hat der Einsatz der Brennstoffzelle, hier wird die Input-Energie Gas direkt in Wärme und Strom umgewandelt. Nach einer Industriebefragung durch den VDMA wird für 2020 mit einem Umsatz in Höhe von 1,8 Milliarden EUR in Deutschland im Bereich der Brennstoffzelle gerechnet.
Die unterschiedlichen Technologien dieser dezentralen Energieerzeugung haben eines gemeinsam:
Einen Wirkungsgrad von über 90%.

Ein-/Zwei-Familienhaus:

Eine stromerzeugende Heizung mit einer Leistung von 5 kW thermisch und 2 kW elektrisch versorgt ein Niedrigenergiehaus heute fast vollständig mit Energie, lediglich der Rest-Strombedarf muss vom Energieversorger bezogen werden.
Im Modernisierungsfall eines „Altbaus“ kommt ein kleiner Gasbrennwertkessel zur Abdeckung von Wärmelastspitzen im Winter hinzu – regelungstechnisch heute Standard.

Seniorenheime, Sportstätten, Hotels:

Bei Wärmebedarf nicht nur im Winter, sondern auch im Sommer kommen modulierende Anlagen in der Leistungsklasse von 10 bis 50 kW elektrisch zum Einsatz. Durch hohe Förderungen durch das KWK-Gesetz seit Januar 2016 arbeiten die Anlagen sehr wirtschaftlich.

PHOTOVOLTAIK

Sonnenenergie kann neben Wärme auch in Strom umgewandelt werden. 
Diese Technologie beruht auf dem physikalischen Effekt, dass bestimmte Halbleiterarten Licht direkt in elektrische Energie umwandeln. Das zentrale Bauelement ist die Solarzelle, welche Silizium als Grundlage für alle weltweit gefertigten Module hat.

SOLARTHERMIE

Die Umwandlung von Solarstrahlung in Wärme wird „Solarthermie“ genannt. Das technische Prinzip kennt jeder: Sonnenlicht trifft auf einen dunklen Gegenstand, welcher sich erwärmt. 
Im Sonnenkollektor wird der Absorber, eine schwarze Platte aus Kupfer und Aluminium ins Sonnenlicht gehalten. Er absorbiert die Strahlung und wird dadurch warm. Marktgängig sind Flachkollektoren und Röhrenkollektoren.

PV-NACHFÜHRSYSTEM

Intelligent gesteuerte PV Nachführsysteme bieten ein deutliches Mehr an Wirtschaftlichkeit und Investitionssicherheit, die Größe der Anlage richtet sich nach dem Wunsch des Kunden. Sehr bewährt sind 2-achsige Systeme, aber auch 1-achsige Systeme haben ihre Berechtigung.

KLASSISCHE STATISCHE SYSTEME

Diese Systeme sind im Markt weit verbreitet. Unter Einsatz von Modulen, die ein ausgewogenes Preis-Leistungs-Verhältnis haben, eine attraktive Lösung, wenn man seinen Strom selbst produzieren will.
In Verbindung mit heute ausgereiften Speichersystemen und einer exzellenten staatlichen Förderung eine runde Sache.