Elektrotechnik
Berliner SolarEnergy im Aufwind
ep8/2001, 4 Seiten
Rund 28000 Besucher registrierte der Veranstalter. Aus den 130 Ausstellern der ersten Veranstaltung sind in diesem Jahr etwa 300 geworden, darunter mit Shell, BP und ASE drei der bedeutendsten Photovoltaik-Produzenten. Attraktives Begleitprogramm An Profil gewonnen hat die Messe nicht zuletzt durch die Einbeziehung einer mit internationalen Aktiven besetzten Konferenz von EUROSOLAR (Europäische Vereinigung für erneuerbare Energien). Ziel war die Bildung einer internationalen Agentur für erneuerbare Energie, deren Aufgabe die Förderung globaler Transferaktivitäten sein wird. Damit soll Europa als Technologieträger einen Beitrag zur Bekämpfung der Weltklimaveränderungen und zur Einschränkung des atomaren Potentials leisten. Parallel zur Konferenz wurden kostenlose Begleitveranstaltungen zu den Messeschwerpunkten angeboten. Besonders hervorzuheben ist die Veranstaltung für junge Besucher. Unter dem Motto „Wir haben kein Brett vor der Sonne“ vermittelten 13 Schulen aus sieben Bundesländern einen Einblick in ihre Umweltarbeit. Aber auch die Beratung zur beruflichen Ausbildung und zur Lehrerfortbildung kam nicht zu kurz. Umfangreich auch das Angebot an Solartechnik für den Freizeitbereich: vom Solarmodul bis zur Teichpumpe, von der Campinglampe bis zum Caravan oder zum Solarboot. Den Messeabschluss dominierte ein Beitrag des ehemaligen Umweltministers Prof. Töpfer. Seit dreieinhalb Jahren ist er in Nairobi Direktor des UN-Umweltprogramms (UNEP). Als „oberster Umweltschützer“ ist er Mahner bei den weltweiten Bemühungen zur Sicherung des Weltklimas. Seine wichtigste Aussage: Die durch eine falsche Energiepolitik verursachte Klimakatastrophe hat in einzelnen Regionen schon begonnen und bedroht letztlich jeden Landstrich. Sein Appell: Mehr Energieeffizienz und mehr erneuerbare Energien weltweit! Umfangreiches Wärmepumpenangebot Nach mehrjährigen Erfolgen in Bern und Zürich hatte die Wärmepumpen-Expo in Berlin ihre Deutschland-Premiere. Organisiert vom Münchener Initiativkreis Wärmepumpe (IWP) wurde auf Messeständen, mit Symposium, Workshop und Wärmepumpen-Tag die ganze Palette von Typen, Leistungsklassen und Anwendungsmöglichkeiten elektrisch angetriebener Wärmepumpen (WP) vorgestellt. Dazu gehörten auch passive Lüftungssysteme mit Kreuzstrom-Wärmetauschern sowie aktive mit WP, die nicht zuletzt für Neubauten gemäß Energieeinsparverordnung (EnEV) unverzichtbar sind. Der IWP favorisierte zur Unterstützung des Heizungs- und Warmwassersystems vor allem WP, die der Außenluft Energie entziehen. Aufgrund ihres einfachen Anlagenaufbaus sowie der geringeren und leichter planbaren Kosten wird sie von über 50 % der Kunden geordert. Außenluft als Energiequelle ist überall verfügbar und leicht erschließbar. Damit entfallen komplizier-te Bohrungen, Erdarbeiten im Garten, die Genehmigungspflicht und der Installationsaufwand wird minimiert. Kostenüberschreitungen, Planungsfehler, mangelhafte Ausführung und Reduzierung des Energieertrags sind kaum möglich. Zur Erhöhung des Energieertrages kann die Wärmepumpe mit solarthermischen Kollektoren gekoppelt werden. Die Bewag stellte derartige Anlagen mit integriertem Wasserkessel mit 300 l Speicherinhalt vor. Damit wird 85 % der Wärmeenergie weitgehend CO2-frei und kostenlos geliefert. Eine 1500-W-Zusatzheizung liefert den Rest zur Brauchwassererwärmung für einen 7-Personen-Haushalt. Die Anlage wird aber auch ohne Solarkollektoren (Zusatzheizung dann 1900 W) geliefert. Die Nutzung ist mit einem Sonderabkommen verbunden, das die Stromlieferzeiten begrenzt und dafür den Arbeitspreis reduziert. Der Kauf kann auch mit der Lieferung des Stromprodukts „Öko-Pur“ oder mit Abschlagzahlungen gekoppelt werden. Strittig blieb im Zusammenhang mit der EnEV auch hier die CO2-Bewertung des Stroms, den die elektrisch angetriebene WP benötigt (vgl. Beitrag auf Seite 612). Insgesamt schätzte der IWP ein, dass die Wärmepumpe „problemlos die hohen Anforderugen an Heizungsanlagen erfüllt, die die neue EnEV stellt“. Eine Änderung, des gegenwärtigen Gesetzentwurfs wird nicht gefordert. Veränderte Förderbedingungen Neben der CO2-Bewertung stand auch die Streichung einer Fördermaßnahme für WP unter Kritik. Auch wenn die WP aus einer (ohnehin geförderten) regenerativen Energiequelle mit Strom versorgt wird, ist künftig keine Förderung mehr möglich. Weiterhin gibt es für WP, Solar-und Wärmerückgewinnungs-Anlagen im Neubau Ökozulagen in Höhe bis zu 500 DM, die acht Jahre lang gewährt werden. Für Altbauten sieht das seit Jahresanfang gültige CO2-Gebäudesanierungsprogramm der KfW die Gewährung zinsgünstiger Kredite auch für WP vor. Sie sind Teil eines beliebigen Sanierungsvorhabens, das CO2-gemindert reali-Elektropraktiker, Berlin 55 (2001) 8 608 Branche aktuell Solarmesse in Berlin Berliner Solar Energy im Aufwind Die Solarmesse, die vom 8. bis 10. Juni mit erheblich erweitertem Begleitprogramm unter dem Berliner Funkturm stattfand, hat sich nun endgültig ihren Platz als europaweit größte Umweltmesse erkämpft. Wärmepumpen, Solarthermie und Photovoltaik waren die herausragenden Schwerpunkte. Im denkmalgeschützten „Roten Haus“ in Greiz (Thüringen) hat eine 2,6 kWp-PV-Anlage, gestaltet aus Modulen des Terra-Piatta-Solarsystems, die Stromerzeugung übernommen. Foto: Pfleiderer Kernstück der gasbetriebenen Zeolith-WP sind zwei gleiche WP-Module. Das Ziel ist die CO2-Emissionsminderung um 20 % gegenüber dem Spitzenreiter Brennwerttechnik. Foto: Vaillant Die Cuadro Allround lässt sich in jede Dachfläche integrieren - hier mit Biberschwanzschindeln. Kurze Montagezeiten von etwa einer Stunde reduzleren den Aufwand und die Kosten. Foto: Alligator Sunshine Technologies verbandes Solarenergie die Ursachen. Nachdem im vergangenen Jahr 75.000 solarthermische Anlagen mit über 600.000 m2 Kollektorfläche gebaut wurden, werden bereits 400.000 Familien in Deutschland mit Solarwärme versorgt. Damit wird diese Energiequelle zunehmend Bestandteil eines intelligenten Wohngebäudes, in dem Temperatur, Luftfeuchte und Luftqualität behaglichkeitsorientiert gesteuert werden. Mittelfristig gilt das auch für die „Solare Klimatisierung“, die die Wärmeenergie der Kollektoren zur Kühlung nutzt. Erprobungen laufen u. a. in Köln, Dresden, Berlin, Freiburg und Riesa. Solarkollektoren mit Entwicklungspotential Zu den neu entwickelten Solarkollektoren zählte u. a. ein großformatiger Flachkollektor mit den Abmessungen 1910 x 1135 mm, der unter definierten Bedingungen einen jährlichen Energieertrag von 513 kWh/m2 erbringt. Ausgefeiltes Design und gute Handhabbarkeit kennzeichnen den 41 kg schweren Solarkollektor der Braunschweiger Firma Solvis. Die Eberswalder UFE-Solar stellte den neuen Flachkollektor Ecostar II vor. Mit neuen und weiterentwickelten Technologien und Werkstoffen wurden das Gewicht verringert und Lebensdauer (30 Jahre garantiert), Elastizität sowie UV- und Temperaturbeständigkeit erhöht. Beide Systeme sind universell für senkrechte Anordnung und Dacheinsatz sowie für Anlagen beliebiger Größe geeignet. Demgegenüber setzt der Berliner Anlagenhersteller Sunshine Technologies mit seinem Cuadro genannten System auf kleine und große Einfamilienhäuser und damit auf mit Dachziegeln abgedeckte Gebäude (Bild ). Nachdem bereits neben der Solarthermie auch die Photovoltalk mit dem gleichen Design bedient wurde, steht jetzt für beide Solarsysteme Cuadro Allround als einheitliche Lösung, passend für jedes Dach, zur Verügung. Nach wie vor dominieren Flachkollektoren, die über weiteres Entwicklungspotential verfügen. So ist der Solarbaustein Cuadro nach Aussage der Hersteller der erste für Serienfertigung geeignete, der aber noch nicht in großen Stückzahlen gefertigt wird. Bei den meisten Herstellern besteht das Ziel, durch kleine Schritte in der Fertigung, durch Produktionskonzentration und europaweites Marketing die Kosten zu reduzieren, die Solarerträge zu erhöhen und die Installation des Gesamtsystems zu vereinfachen. Fortschritte werden aber auch bei fassadenintegrierten Solarkollektoren, der Entwicklung und Erprobung besserer saisonaler Speicher und dem wirtschaftlichen Betrieb solar unterstützter Nahwärmenetze erwartet. Zukunftstechnologie Solarstrom Die Photovoltaik gehört traditionell zu den Schwerpunkten der Berliner Solar Energy. Unterstützend wirkten dabei zunächst die vorbildlichen Fördermöglichkeiten durch den örtlichen Stromversorger Bewag. Inzwischen wurden wohl alle einschlägigen Ausstellungen, Messen usw. in Deutschland von den weltweit einmaligen Fördermöglichkeiten geprägt, die das seit 1999 mit Unterbrechungen gültige 100 000-Dächer-Programm mit einer Vergütung von zur Zeit 99 Pf/kWh gewährt. Seitdem scheint aus den deutschen Hausbesitzern ein Volk von Solar-Kraftwerks-Betreibern zu werden, denn Stromerzeugung könnte sich jetzt „rechnen“. Das Ergebnis war ein offensichtlich immer noch nicht überwundener Engpass bei der Produktion von Solarzellen. Nach viermal geänderten Förderbedingungen steht jetzt - wenn der Bundesrechnungshof nicht zu einer weiteren Änderung zwingt - die Ampel für das PV-Programm dauerhaft auf grün. Ziel des Programms ist es, mit zinsgünstigen Krediten das Marktvolumen in sechs Jahren zu verzehnfachen. Die Bedarfserhöhung, auch durch steigende Exporte in Länder mit unzureichender Netzstromversorgung, unterstützt bereits heute in Deutschland den Übergang auf rationellere Fertigungsmethoden. Der Gesetzgeber erwartet kurzfristig Kostenreduzierungen, sodass ab 2002 die Vergütung für den Betreiber jährlich um 5 % reduziert wird. Nach Informationen des Bundesverbandes für Solarenergie wurde der Absatz von Solarmodulen in Deutschland von etwa 4 MWp (1998) auf etwa 40 MWp (2000) verzehnfacht. Die deutsche Solarindustrie wird ihre Fertigungskapazität bis 2004 auf etwa 120 MWp ausbauen und bis zu 4000 neue Arbeitsplätze schaffen. Beispielsweise hat nach dem Ölmulti Shell nun auch die Deutsche BP AG mit BP Solar den Aufbau einer Solarmodulfabrik in Hameln (Niedersachsen) mit einer Elektropraktiker, Berlin 55 (2001) 8 609 Branche aktuell siert werden soll. Dabei wird wie in der Branche üblich jede Wärmequelle durch den Faktor kg CO2/kWhth bewertet. Für elektrisch angetriebene Wärmepumpen sind die Faktoren 0,34 (Luft), 0,29 (Erdreich) und 0,27 (Grundwasser) verbindlich. Das Spit-zenprodukt der Gasindustrie „Brennwertkessel“ wird mit 0,25 und die Elektro-Speicherheizung mit 1,08 bewertet. Weitere CO2-Reduktionen werden von gasbetriebenen WP für den Wohnbreich erwartet (Bild ). Ziel der neuen Technologie ist es, mit Erdgas auch Umweltwärme zu erschließen und durch ein Minimum an CO2-Emissionen in 1/2 bis 4 Jahren allen anderen Energiequellen kostengünstig die Spitzenposition streitig zu machen. Solarthermie für Heizung und Wasser Ähnlich wie die WP bezieht die Solarthermie Wärmeenergie aus der Umwelt. Wichtigster Baustein sind Solarkollektoren, die wie die anderen Anlagenteile (Warmwasserspeicher, Steuer- und Regelsysteme, Zusatzheizsysteme) seit Jahren ein wichtiges Element des Messe- und Begleitprogramms sind. Dabei kann die Branche für das Jahr 2000 auf ein Wachstum von mehr als 40 % verweisen. Effektive Förderanreize von Bund, Ländern und Energieversorgern, steigende Preise für Öl und Gas, mehr Öffentlichkeitsarbeit und die Investitionen der Branche in Produktionsanlagen und Arbeitsplätze sind nach Ansicht des Bundes- Das abgesetzte Vordach im hinteren Gebäudeteil enthält eine starre „Solarmarkise“ aus 126 PV-Modulen (Gesamtfläche 226 m2). Im nicht verschatteten Vorderteil werden 140 PV-Zellen bestückte Glaslamellen einachsig dem Sonnenstand nachgeführt. Foto: Solarenergieförderverein Bayern Seit vergangenem Winter zeigen sich Flecke auf dem Solardach des BMWi, die auf Fertigungsfehlern beruhen. Noch in diesem Jahr wird Lieferant Pilkington alle PV-Gläser an der 9 m hohen und 180 m langen Glasfassade auswechseln. Foto: H. Kabisch Jahreskapazität von 20 MW beschlossen. Die Produktion beginnt im 4. Quartal 2002. Auch Deutschlands größter Solarzellenproduzent, die vorzugsweise im Bayerischen Alzenau und in den USA aktive ASE, steigert die Produktion. Insgesamt zählt der Bundesverband mehr als 20 Unternehmen, die in Deutschland neue Produktionsstätten für Wafer, Zellen und Module geschaffen haben. Damit bietet das von der Bundesregierung geschaffene 100 000-Dächer-Programm die Chance für ein Gleichziehen der deutschen PV-Industrie mit den USA und Japan. Breites Spektrum der PV-Anwendungen Ausstellungsschwerpunkt war die Photovoltaik im Gebäudebereich. Neben den bekannten Standardmodulen und dem Cuadro-System wurden andere Systeme im Original oder im Vortrag vorgestellt, die den Anforderungen der modernen Architektur wie auch den Belangen des Denkmalschutzes gerecht werden (Bild ). Anlässlich des Solartechnikforums wurde u. a. eine preisgekrönte gebäudeintegrierte PV-Anlage vorgestellt. Bild zeigt die Südfassade des Nilcolaus-Fiebiger-Zentrums. Die semitransparenten PV-Glasmodule Branche aktuell liefern durchschnittlich jährlich etwa 21 500 kWh. Dass bei neuen Technologien aber auch Qualitätsmängel auftreten können, zeigte sich bei einem Besuch des Bundeswirtschaftsministeriums (vgl. Bild und ep/LuK 10/99, S. 1 bis 2). Schäden dieser Art sind an Standardmodulen selbst im Langzeitbetrieb unbekannt und können auf Grund des anderen Aufbaus nicht auftreten. Zu den noch nicht lieferbaren PV-Systemen gehört nicht zuletzt das Solar-Kraftwerk von der Fa. Schönau, dessen erster Prototyp bereits im vergangenen Jahr als Solar-Kunst-Kraftwerk vorgestellt wurde. In beiden Fällen besteht das Ziel, den Solarenergieertrag des PV-Moduls mit einem preisgünstigen Fresnell-Spiegel und einer einachsigen Nachführung nach dem Sonnenstand zu verdoppeln. Während sich die mehrfach angebotenen Nachführsysteme wegen zu hoher Kosten auf dem Markt nicht durchsetzen können, erwartet Firmenchef Schönau von seiner patentierten Lösung im Endeffekt ein marktfähiges Produkt, mit dem das Aufwand-Nutzen-Verhältnis gegenüber den heute üblichen Solargeneratoren verbessert werden kann. H. Kabisch Branche aktuell
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- H. Kabisch
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