Alternative zum Kernkraftwerk
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Jan schrieb:
Ich habe gerade mal schnell gerechnet:
Strombedarf Deutschland: etwa 550*10^9 kWh/Jahr (Wikipedia)
Solarkonstante: 1,4 kW/m^2Annahme: Sonne scheint 12 Stunden mit voller Kraft das ganze Jahr und jeden Tag und die eingesetzten Solaranlagen haben 100% Wirkungsgrad.
Dann komme ich auf einen Flächenbedarf von etwa 32740 km^2.
Zum Vergleich: Fläche Deutschlands: 360.000 km^2.Ok, was rechnest Du da?
550*10^9 / (1,4*12*365*1.000.000) ?
Das kann es wohl noch nicht sein, denn da kommt man nur auf ~90km². Hast Du noch irgendwelche Winkel und so drin, Einfluss der Atmosphäre?
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Jan schrieb:
Ich habe gerade mal schnell gerechnet:
Strombedarf Deutschland: etwa 550*10^9 kWh/Jahr (Wikipedia)
Solarkonstante: 1,4 kW/m^2Annahme: Sonne scheint 12 Stunden mit voller Kraft das ganze Jahr und jeden Tag und die eingesetzten Solaranlagen haben 100% Wirkungsgrad.
Dann komme ich auf einen Flächenbedarf von etwa 32740 km^2.
Zum Vergleich: Fläche Deutschlands: 360.000 km^2.Ich komme auf was anderes: W' = 1,4 * kW/m^2 * 12 h * 365 = 6132 kWh/m^2
A = 550*10^9 kWh / 6132 kWh/m^2 = 89.693.412 m^2 = 89 km^2
Natürlich ist es wesentlich mehr, weil diese 12 Stunden, 365 Tage nicht stimmen. Bei Wikipedia steht, dass man mit etwa 11 % Vollauslastung rechnen kann, dann kommt man auf:
W' = 1400 kWh/m^2
A = 392 km^2Allerdings weiß ich nicht, wo die 1,4 kW / m^2 herkommen. Bei Wikipedia rechnen die mit nochmal weniger, sodass sie dann auf 2% Fläche kommen.
Aber ich würde eher auf Energiesparen setzen (Halbierung ist nicht wirklich ein Problem) und dann auf Off-shore Windparks.
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finix schrieb:
darthdespotism schrieb:
Ich war Anfang des Jahres mitm Physik LK bei nem Fortrag über erneuerbare Energien und Photovoltaic verursacht in etwa den Klimaschaden eines guten Kohlekraftwerks ...
Gibt's dazu was online? Und wer hat diese Studie in wessen Auftrag durchgeführt? Zukunftsprognose?
Mich würde vor allem interessieren, ob dieser Klimaschaden durch die Fotovoltaik aufgeschlüsselt wurde. Welche Aspekte tragen dazu bei? Ich meine, solche Aussagen kann man sich ja recht schnell konstruieren: Bis Fotovoltaikanlangen die Energie wieder erzeugt haben, die für ihre Herstellung benötigt wurde, vergehen einige Jahre. Typischerweise etwa 6, glaube ich. Jetzt setzen wir für diese Energie mal Erzeugung aus Kohlekraft an und schon haben wir eine entsprechende Aussage, die zumindest auf eine ähnliche Größenordnung kommt. Wenn wir die Haltbarkeit solcher Anlagen jetzt noch etwas niedrig ansetzen usw., dann kommt man schon auf solche Zahlen.
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Er hat in dem Fall ja auch von 100% Wirkungsgrad geschrieben, der liegt ja in der realität noch weit drunter...
Mit einem Wirkungsgrad von etwa 15% würde die Rechnung hinkommen.
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TheToast schrieb:
Er hat in dem Fall ja auch von 100% Wirkungsgrad geschrieben, der liegt ja in der realität noch weit drunter...
Mit einem Wirkungsgrad von etwa 15% würde die Rechnung hinkommen.
Nö? Bzw.: Welche Rechnung meinst Du jetzt genau? Die von Jan oder die mit den 2%?
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Arg... so spät ist es doch noch gar nicht. Ich habe vergessen, dass so ein Jahr 365 und nicht nur einen Tag hat.
Aber setzt man einen realistischen Wirkungsgrad und eine realistische Sonnenscheindauer und eine mittlere Solarkonstante (Sonnenstandsverlauf am Tag) an, sollte die Zahl dennoch höher liegen, als die berechnete.
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Jan schrieb:
Arg... so spät ist es doch noch gar nicht. Ich habe vergessen, dass so ein Jahr 365 und nicht nur einen Tag hat.
Sei froh, dass Du das nur hier im Forum vergessen hast. Ich hatte genau den gleichen Fehler damals in der Abi-Klausur. Hat mir damals einiges gekostet.
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wen die gewinn-verlustrechnung zu sonne/kern/wind/kohle interessiert, der kann sich das hier: http://www.alt.fh-aachen.de/download/�bung/�bungsaufgaben 2005-06 mit L�sungen.pdf ab aufgabe 2 ja mal zu gemüte führen. lösungen sind am ende. die ergebnisse sind zumindest interessant.
grüße, mm
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Gregor schrieb:
Mich würde vor allem interessieren, ob dieser Klimaschaden durch die Fotovoltaik aufgeschlüsselt wurde.
Das gängige Argument ist, glaube ich, genau wie du es skizziert hast: viel "Herstellungskosten", wenig Ausbeute, geringe Lebenserwartung (u.a. auch Hagelschäden o.ä.).
Ist ja auch durchaus richtig dies alles mit in die Betrachtung aufzunehmen; wenn ich dann allerdings zu hören bekomme dass es sich nicht nur derzeit nicht rechnet, sondern sich auch in Zukunft nicht rechnen können wird, werde ich schon ein wenig skeptisch.
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Gregor schrieb:
Nö? Bzw.: Welche Rechnung meinst Du jetzt genau? Die von Jan oder die mit den 2%?
ich bin jetzt von
W' = 1400 kWh/m^2
A = 392 km^2ausgegangen
Wenn mit 1400kWh/m^2 392km^2 ausreichen, dann braucht man bei (1400*0,15) kWh/m^2 2614 km^2, oder hab ich mich da grade verrechnet?
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TheToast schrieb:
Wenn mit 1400kWh/m^2 392km^2 ausreichen, dann braucht man bei (1400*0,15) kWh/m^2 2614 km^2, oder hab ich mich da grade verrechnet?
Die Zahlen nehme ich Dir ab. Damit bist Du aber auch noch deutlich unter den 2%. Du müsstest dafür auf etwa 7000km² kommen, aber die Größenordnung stimmt zumindest schonmal.
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mezzo mix schrieb:
wen die gewinn-verlustrechnung zu sonne/kern/wind/kohle interessiert, der kann sich das hier: http://www.alt.fh-aachen.de/download/�bung/�bungsaufgaben 2005-06 mit L�sungen.pdf ab aufgabe 2 ja mal zu gemüte führen. lösungen sind am ende. die ergebnisse sind zumindest interessant.
Ja, interessant.
Allerdings ist hierbei auch zu beachten dass der Stand der Technik des Jahres 2001 betrachtet wird. Was man aus Lösung 2a schließen soll ist mir auch nicht ganz klar.
Vor allem aber bezieht sich das alles auf Gewinn und Verlust in Euro -- eine Betrachtung der Energie wäre wesentlich wichtiger und interessanter.
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mezzo mix schrieb:
wen die gewinn-verlustrechnung zu sonne/kern/wind/kohle interessiert, der kann sich das hier: http://www.alt.fh-aachen.de/download/�bung/�bungsaufgaben 2005-06 mit L�sungen.pdf ab aufgabe 2 ja mal zu gemüte führen. lösungen sind am ende. die ergebnisse sind zumindest interessant.
Hab mir nur mal Aufgabe 2 angeguckt. Falls die für diese 87kW-Anlage tatsächlich 2.000.000€ gezahlt haben, dann wurden sie ganz schön über den Tisch gezogen. Das kriegt man deutlich billiger. 4000€/kWp sollten bei heutigen Preisen von der Größenordnung her realistisch sein.
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Gregor schrieb:
Falls die für diese 87kW-Anlage tatsächlich 2.000.000€ gezahlt haben, dann wurden sie ganz schön über den Tisch gezogen. Das kriegt man deutlich billiger. 4000€/kWp sollten bei heutigen Preisen von der Größenordnung her realistisch sein.
"Im Herbst 2001 ..."
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finix schrieb:
Gregor schrieb:
Falls die für diese 87kW-Anlage tatsächlich 2.000.000€ gezahlt haben, dann wurden sie ganz schön über den Tisch gezogen. Das kriegt man deutlich billiger. 4000€/kWp sollten bei heutigen Preisen von der Größenordnung her realistisch sein.
"Im Herbst 2001 ..."
Da waren die Anlagen auch nicht um einen Faktor 5 teurer. Vielleicht waren die Anlagen damals sogar billiger. Durch das EEG ist die Nachfrage nach Fotovoltaikanlagen enorm angestiegen, so dass die Preise für den Endkunden unabhängig von den Herstellungskosten in dieser Zeit nicht unbedingt gesunken sind.
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Gregor schrieb:
Hab mir nur mal Aufgabe 2 angeguckt. Falls die für diese 87kW-Anlage tatsächlich 2.000.000€ gezahlt haben, dann wurden sie ganz schön über den Tisch gezogen. Das kriegt man deutlich billiger. 4000€/kWp sollten bei heutigen Preisen von der Größenordnung her realistisch sein.
aufgabe 4 würde dann etwa deinen preisvorstellungen entsprechen.
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TheToast schrieb:
ich bin jetzt von
W' = 1400 kWh/m^2
A = 392 km^2ausgegangen
In welcher Zeit? Irgendwas passt da doch nicht.
Also nochmal langsam, bevor hier alles durcheinander geht:
Die Solarkonstante ist P/A = 1,4 kW/m^2
Ich habe mittlerweile auch einen gemittelten Wert über Tageslänge mittlere Bewölkung und geografischer Lage für Deutschland gefunden: 110 W/m^2Mit 100% Wirkungsgrad und 1,4kW/m^2 bei 12h ungestörtem Sonnenschein am Tag erhalten wir also 90 km^2 um Deutschland zu versorgen.
Setzen wir nun mal die mittlere Solarkonstante für Deutschland und einen Wirkungsgrad von etwa 30% an, dann kommen wir auf 1900 km^2, also ein Quadrat mit 43 km Kantenlänge.
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@gregor
hab gerade was zu den kosten von der anlage auf der schalke arena gefunden: http://www.sotech.de/news/solarenergiearenaaufschalke/index.htmldeckt sich mit den in der aufgabe gemachten angaben
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Gregor schrieb:
Marc++us schrieb:
Hm, es gibt beim Silizium eine starke Knappheit,
Naja, was heißt denn da "Knappheit"? Silizium gibt es im wahrsten Sinne des Wortes wie Sand am Meer. Bei der Knappheit geht es praktisch nur um die entsprechende Aufbereitung des Siliziums. Die Industrie, die entsprechendes Silizium liefert, wächst zwar ziemlich schnell, die Photovoltaik-Industrie hätte es aber lieber noch schneller. Entsprechend ist der Preis für derartiges Silizium in den letzten Jahren stark angestiegen. Demgegenüber steht, dass die benötigte Menge an Silizium "pro Watt" deutlich gesenkt wird: Die Wafer werden dünner gemacht usw..
Mit einem Wort: es gibt eine Knappheit.
Ich habe ja nicht gesagt, daß man die Rohstoffe nicht findet... aber die Veredelung kommt dem Bedarf nicht hinterher.
Und das mit den dünneren Wafern ist nicht... so einfach.
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finix schrieb:
Marc++us schrieb:
Da Solarzellen Gleichstrom erzeugen, und man diesen erst in Wechselstrom transformieren muß... das taugt eigentlich nur für Verbraucherinseln, oder wenn man eines Tages im Haus einmal ein Gleichstromnetz für Kleinverbraucher (Telefon, Radio, etc) bekommt.
η(Wechselrichter) = bis zu 0,98
Das ist doch nicht das Problem. Das Problem ist, daß der durch Wechselrichter erzeugte Strom kein schöner Sinus ist und Oberwellen in das Netz einkoppelt, daß es schwierig ist, diesen Strom an so vielen Erzeugern dezentral phasenrichtig einzukoppeln (Netzqualität wird schlechter), und daß Wechselrichter eine verdammt schlechte Lebensdauer haben.
Außerdem ist ein n=0,98 ziemlich schlecht, da die Erzeuger ja auch nur ein n von rund 15-17% haben... da tut jedes weitere Prozent weh.
Ich wiederhol's gerne noch mal, Wechselstrom aus Sonne macht man besser mit Solarthermie und nicht mit Photovoltaik. Photovoltaik hat ihre Stärken im Gebäudebereich z.B. für die (dezentrale) Klimatisierung oder in Standalone-Verbraucher-Inseln.