SOLAR ENERGIE ZUR STROMERZEUGUNG UND WARMWASSERBEREITUNG ALS WIRTSCHAFTSPERSPEKTIV IN

NORDIRAK

Von: Dipl.-Ing. Dr. Newland Gudu Komla

Einleitung Solarbusiness hat sich als der sogenannte „Greenchip“ Geschäft in den letzten Jahren etabliert. Da Energie:Stromerzeugung überall die Hauptfrage ist, ist die Antwort in der Sonnenenergienutzung zu finden. In vielen Europäischen Ländern sind bereits millionen kollektorfläche installiert entweder für Solarstromerzeugung oder Solarwarmwasserbereitung. Überall findet diese neue Technologie, Anwendung.

Der Beitrag der erneuerbaren Energien zur Energieversorgung in Deutschland ist in den letzten Jahren beständig gewachsen. Im Jahr 2008 trugen sie bereits zu 7 % zum Primärenergieverbrauch sowie zu 9,5 % zum Endenergieverbrauch bei. Der Anstieg der Nutzung von erneuerbaren Energien ist wesentlich auf das seit dem 1. April 2000 geltende Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) zurückzuführen. Ihr Anteil an der Stromerzeugung betrug im Jahr 2008 bereits 15,1 %. Ziel der Bundesregierung ist es, diesen Beitrag bis 2020 auf mindestens 30 % zu erhöhen. Weiterhin soll bis zum Jahr 2020 der Anteil der erneuerbaren Energien an der Wärmeerzeugung auf 14% und am gesamten nationalen Bruttoendenergieverbrauch im Rahmen der EU-Erneuerbare-Energien-Richtlinie auf 18% gesteigert werden. Um diese Ziele zu erreichen, wurden zum 1. Januar 2009 das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) novelliert, erstmals Nutzungspflichten für regenerative Wärmeerzeugung in Neubauten im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes eingeführt und das Marktanreizprogramm für erneuerbare Energien im Wärmemarkt nochmals deutlich auf jährlich bis zu 500 Mio. € aufgestockt. Der Klimaschutz ist die größte umweltpolitische Herausforderung. Klimaforscher sehen zahlreiche Indizien dafür, dass der Klimawandel bereits begonnen hat. Eines davon ist der Umstand, dass von den zehn heißesten Jahren seit Beginn der weltweiten Temperaturaufzeichnungen in der Mitte des 19. Jahrhunderts sieben auf das letzte Jahrzehnt entfielen. Nach Einschätzung vieler Wissenschaftler ist diese Entwicklung mit hoher Wahrscheinlichkeit auch auf menschlichen Einfluss zurückzuführen. Deshalb müssen die vom Menschen verursachten Emissionen von Treibhausgasen - besonders das bei Verbrennungsprozessen entstehende Kohlendioxid (CO2) - weltweit drastisch gesenkt werden. Reduzierungsziele für Treibhausgase Mit dem 1997 ausgehandelten "Kyoto-Protokoll" zum UN-Rahmenübereinkommen über Klimaänderungen haben sich die Industriestaaten verpflichtet, die Emissionen von sechs Treibhausgasen innerhalb des Zeitraums 2008 bis 2012 um mindestens 5 Prozent gegenüber dem Niveau von 1990 zu senken. Die Staaten der EU haben sich darauf verständigt, wie das auf sie entfallende Kontingent untereinander aufzuteilen ist. Die Zielmarke für Deutschland ist dabei eine Emissionsminderung um 21 Prozent. Österreich auch hat sich verpflichtet eine Emissionsminderung um 13 Prozent in Bezug auf den Stand von Jahr 2000. Die Nutzung von Solarenergietechnologie sorgt dafür, dass eine „Clean“- saubere Energie erzeugt wird und damit auch CO2 Emissionsminderung gewährleistet wird.

SOLAR PERSPEKTIVE FÜR DEN NORDIRAK Der Norden des Iraks, bis etwa auf die geographische Breite von Bagdad, liegt im Winter im Bereich der sog. Westwindzone der gemäßigten Breiten und im Sommer unter Hochdruckeinfluss bei Temperaturen zwischen -6 °C im Winter und 47 °C im Hochsommer (Jahresmittel 22 °C). Der Raum südlich Bagdads dagegen gehört ganzjährig zum subtropischen Hochdruckgürtel. Die Sommer sind im gesamten Land niederschlagslos und mit Ausnahme der Gebirgsregionen recht warm bei Durchschnittstemperaturen um 33–34 °C. Mitunter starke, ganzjährige Winde aus nordwestlicher Richtung führen dazu, dass beispielsweise die Städte Bagdad und Basra an ungefähr 20 respektive 15 Tagen im Jahr von Staubstürmen heimgesucht werden. Die Temperaturen schwanken zwischen 50 °C im Sommer und etwa dem Nullpunkt im Januar. Frost ist möglich, insbesondere im Bergland. Regen fällt etwa 10 bis 18 cm im Jahr, Hauptregenmonate sind Dezember bis April. Die an den Golf angrenzenden Gebiete sind etwas feuchter. In der geographischen Breite von 29° N bis 37°N hat Irak eine Global Sonnenstrahlung von 1700 bis 2200 kWh/m²/Jahr im Vergleich zu Deutschland (600-1000 kWh/m²/Jahr) und Österreich (1000-1400 kWh/m²/Jahr). Damit hat Irak ein riesige Solarenergiepotential das einsetzbar in allen Bereichen der Wirtschaft wäre. Wenn Deutschland sich als Weltmeister bei der Sonnenenergienutzung nur mit so geringer Solarstrahlung feiert und damit 1,100 MW Solarstrom Kapazität gebaut hat, kann sich Nordirak als ewiger Meister mit höherer Potential feiern lassen! SOLARSTROMERZEUGUNG

Prinzip Solarstromerzeugung

Bei einfallendem Licht auf eine Solarzelle, werden Elektronen freigesetzt. Dabei werden mit Hilfe einer beabsichtigten Unreinheit der Vor- und Rückseite positive Ladungsträger gebildet, die sich zu einer Seite der Solarzelle bewegen und zu der entgegengesetzten Seite orientieren. Somit wird ein Plus- und Minuspol erzeugt. Jetzt könnte unter Zuhilfenahme eines Verbrauchers elektrischer Strom fließen. Um größere Mengen an Strom, in diesem Fall Solarstrom zu erzeugen, ist es notwendig, mehrere Solarzellen miteinander zu verbinden. Einen Verbund mehrerer Solarzellen bezeichnet man als Modul (Solarmodul oder PV- Modul). Bei der Herstellung der Solarmodule werden die miteinander verbundenen Solarzellen laminiert, verglast und in den meisten Fällen mit einem Aluminiumrahmen versehen, der für Steifigkeit sorgt. Die meisten Solarmodule unterlaufen einigen

Tests, wie z.B. einem Belastungstest, bevor sie für den Verkauf frei gegeben werden. Der von der PV-Modulen erzeugte Strom sind DC- Strom (12V, 24V oder 48V) der durch Wechselrichter in AC Strom 220V-230V 50 Hz) umgewandelt wird und den Verbrauchern zur Verfügung gestellt. SYSTEME:

Netzgekoppelte Solaranlagen

Netzgekoppelte bzw. netzparallel betriebene Solaranlagen speisen den erzeugten Solarstrom in das öffentliche Netz ein.

Einspeisung: Netzgekoppelten Photovoltaik-Anlagen speisen den gewonnenen Solarstrom über einen Wechselrichter in das öffentliche Stromnetz ein. Herzstück der Solaranlage sind die Solarmodule die zu einzelnen Strängen verschaltet sind.

Solar-Inselanlage

Solar-Inselanlagen ermöglichen eine autarke Energieversorgung in Gebieten, in denen der Zugang zu öffentlichen Stromnetzen nicht gegeben ist.

Solar-Inselanlagen halten über Energie-Speicher die Stromversorgung unabhängig vom Stromnetz aufrecht. Die Größe des Solarmoduls muss an die jeweiligen Energieerträge des Standortes angepasst werden und mit dem Energiebedarf des Verbrauchers und der Speicherkapazität der Solarbatterie abgestimmt werden.

Die Hauptkomponenten der Solar-Inselanlage stellen die Solarmodule, der Laderegler und Akkumulatoren (Solar-Batterien). Um eine permanente Energieversorgung zu gewährleisten wird der gewonnene Solarstrom bei einem Leistungsüberschuss in Akkus gespeichert. Für Wechselstromverbraucher wandeln selbstgeführte Wechselrichter (Inselwechselrichter) Gleichstrom in Wechselstrom um.

Laderegler schützen den Akku vor Überladung. Schädliche Tiefentladung verhindert eine Lastabwurfschaltung.

Back-Up Anlage

Diese Anlage wird verwendet wo nicht-stabile Stromnetz oder häufige Stromunterbrechung den Verbrauchern heimsucht. Diese übernimmt eigenständig der Stromversorgung wenn das Stromnetz schwach wird oder wenn die Netzstromversorgung aus welche Grund immer unterbrochen wird.

Hybridanlage: Hier werden PV-Module und Windanlage kombiniert und zum Einsatz gebracht.

Freilandanlage

Diese dienst zu Stromerzeugung in Megawatt Bereich für eine Gemeinde, Siedlung oder Stadt

Freilandanlage Inselange einsetzbar in:

• Schulen • Kirchen • Familienhäusern • Spitälern (für Licht und Vakzinenkühlschranke) • Straßenlampen • Telekomunikationsanlgen • Ampelsteuerung • Auf Schiff und Boot • Staatsbüros • Bergiger Regionen • Pumpen für Wasserversorgung

In der Architektur integriert (Fassade):

Fassadenmontage

Dachmontage

Trägermontiert

Telekommunikation

Straßenlampe

Schatten aber gleichzeitig Strom erzeugen

Freilandmontage

In verschiedene Architektur einbezogen

Solare Warmwasserbereitung

Eine Solaranlage zur Brauchwassererwärmung ist in der Lage, den gesamten Warmwasser-Bedarf des Sommers bis hinein in die Übergangszeit abzudecken, so dass die konventionelle Heizung im Sommer häufig ganz außer Betrieb genommen werden kann. Übliche Anlagen zur Trinkwassererwärmung mit einer Kollektorfläche um 4-6 m2 sparen dem Betreiber im Jahr etwa 200 l Erdöl oder 2000 m3 Erdgas und entlasten die Umwelt um etwa eine Tonne Kohlendioxid. Damit die eingefangene Wärme jederzeit und auch an trüben Tagen bereit steht, wird sie in so genannten Solarspeichern zwischengespeichert. Anders als sonst übliche Speicher sind diese mit 300 l Inhalt etwa doppelt so groß und verfügen über zwei eingebaute Wärmetauscher. Reicht die

Sonnenwärme einmal nicht aus, wird der obere Bereich durch die Heizung nachgeheizt. Der Nutzer merkt davon nichts, da sich die Regelung darum kümmert. Einmal in Betrieb genommen, arbeiten Solaranlagen vollautomatisch und erfordern keinerlei Bedienungsaufwand. Das gilt übrigens auch für einen mehrwöchigen Urlaub oder längere Abwesenheit. Da Solaranlagen in unseren Breitengraden mit Frostschutzmittel gefüllt sind, bleiben sie auch im tiefsten Winter betriebsbereit. Temperaturen von 60°C im Kollektor an einem klaren Januartag von -10°C sind keine Seltenheit und ermöglichen damit auch Wärmegewinne im Winter. Die Dimensionierung von Solaranlagen zur Trinkwassererwärmung richtet sich bei Anlagen im Ein- und Zweifamilienbereich vor allem nach der Anzahl der Nutzer. Pro Person wird, je nach Warmwasserverbrauch, mit etwa 1 bis 1,5 m2 Kollektorfläche gerechnet. Dies gilt für eine Deckung von ca. 60% bei unverschatteter Südausrichtung mit ca. 45° Neigung. Andere Neigungen und Ausrichtungen können durch eine Vergrößerung der Fläche ausgeglichen werden.

Solaranlagen zur Trinkwassererwärmung lassen sich mit allen gängigen Heizungssystemen kombinieren. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Öl- oder Gasheizung aber auch um eine Pellets- oder Wärmepumpenheizung handeln

Aufdach Installation

Schon vor Wohnplannung einbezogen

Marketing und Kostenfragen

Was kostet ein Solarthermie System?

Eine Solaranlage kostet ca. so viel wie ein Kleinwagen. Aber sie spart mehr ein.

Wer mit der Sonne heizen will, muss nicht nur die Kollektoren einrechnen, sondern auch einen entsprechend großen Solarspeicher.

Welcher Preis für Solarthermie?

Solarthermie Kosten Beispiele

Beispiel 1

Hier geht es um die Anlage einer vierköpfigen Familie. Nur das Trinkwasser wird solar bereitet. Folgende Kosten fallen an:

• 6 m² Flachkollektoren: 1.500- 2.700 € • Steigleitungen, Pumpenbauteile, Regelung, Montage & Verrohrung: 1.500-2.000 € • 300-l-Speicher: ab 1.500 € • Jährliche Betriebs- und Wartungskosten: 50-60 € • Insgesamt: ca. 4.000-6.000 €

• Jährliche Heizöl-/Gas-Ersparnis: 140-240 €

Beispiel 2

Hier geht es um die Anlage einer vierköpfigen Familie. Sowohl die Heizung als auch die Trinkwasserbereitung werden solar unterstützt. Folgende Kosten fallen an:

• 12 m² Vakuum-Röhrenkollektoren: ab 7.200 € • Anlagekomponenten & Montage: 2.500-4000 € • 1000-l-Kombi-Speicher: ab 1.500 € • Jährliche Betriebs- und Wartungskosten: 50-60 € • Insgesamt: ca. 8.000-12.000 €

• Jährliche Heizöl-/Gas-Ersparnis: 280-420 €

In meisten Fällen ist die Investition zwischen 7-10 Jahren bezahlt

.

Solar Accessoire In dieses Geschäft kommen normalerweise auch Accessoire wie Solar Mobillampe, Kühlschränke, Solarladegeräte, Birne usw. KOMPETENZANBOT Komplett Solarsystem Projektierung , Wirtschaftlichkeitberechnung und Installation am Ort. Sytem Überwachung, Service und Vertrieb von Solaranlage Komponente. Produktgarantie Solarstromanlage sind für 20 Jahren dimensioniert und garantiert. Batterie hat 5 Jahre Garantie. Solarthermieanlage abhängig von dem Hersteller haben Garantie von 10 bis 15 Jahre. Dr. Newland Gudu Komla