Was tut sich technisch im Bereich Solar und bei den Batteriespeichern.

Hier zunächst eine Zusammenstellung der derzeit größten, weltweiten Batteriespeicher. Dem Leser wird auffallen, dass Deutschland durch Abwesenheit glänzt. Der größte Batteriespeicher Europas steht in Großbritannien und auf dem Listenplatz 10.

https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/energie/batterie-die-groessten-energiespe...

An vorderster Front dabei ist die Bundesrepublik jedoch bei der Entwicklung von Solarzellen. Forscher des Fraunhofer Instituts haben jetzt ein Konzept vorgestellt, dass einen Wirkungsgrad von fast 69 % bei Dünnschichtzellen erreicht. Derzeit liegt der Wirkungsgrad üblicher Solarzellen bei +/- 20 %. Es handelt sich also um mehr als die 3-fache Leistung, die erzielt wird.

https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/energie/rekord-wirkungsgrad-von-fast-69-p...

Dass die "Solarbeläge" der Hausdächer nicht immer häßlich sein müssen, darum hat man sich in Deutschland ebenfalls gekümmert. Auch hier waren Forscher des Frauenhofer Instituts tätig. Sie entwickelten Solarpanele, die ausschauen, wie "leuchtend blaue Schmetterlingsflügel" auf dem Dach.

https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/energie/schillernde-solaranlage-forscher-...

Die Russen wiederum fanden in der Zwischenzeit ein neues Gestein, das offenbar das Potential hat, die Batterieforschung zu "beleben". Leuchtend blaues Material schafft ungeahnte Möglichkeiten.

https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/energie/batterien-blau-leuchtendes-minera...

Hier ein festes Solarpanel mit einem neuen Zellentyp der weitere Rekorde bricht und einen Wirkungsgrad von 47 % erreicht. In den USA entwickelt.

https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/energie/neuer-solarzellentyp-bricht-rekor...

UND..... ein Forscherteam der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg beschäftigt sich seit einiger Zeit damit, die Effizienz von Solarmodulen deutlich zu steigern. Nun ist ihnen mit einer Kombination aus verschiedenen Kristallen der Durchbruch gelungen: Sie konnten den sogenannten photovoltaischen Effekt um den Faktor 1.000 erhöhen...."

https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/energie/neuer-materialmix-macht-solarzell...

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Das Schottky-Queisser-Limit liegt im Bereich von 33% für unkonzentriertes Sonnenlicht, fokussiert man so erreicht man maximal 41%.

https://de.wikipedia.org/wiki/Shockley-Queisser-Grenze

Ich könnte auch einen Si Photodetektor nehmen, ihn antireflex-beschichten und dann mit einem Laser bestrahlen, dann komme ich auch auf höhere Werte, aber die Divergenz des Laserlichts ist viel geringer als die von Sonnenlicht.

Der Bereich, wo vielleicht noch etwas zu holen ist, ist mit Perovskit-Solarzellen, dort erlaubt die RoHS leider nicht, daß Blei eingesetzt wird, und das möchte man auch nicht als Hunderte Quadratmeter auf den Dächern haben und zu guter Letzt als Sondermüll entsorgen.

https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/energie/auch-perowskit-solarzellen-erklim...

https://www.ingenieur.de/fachmedien/umweltmagazin/energie/die-30-prozent-marke-rueckt-n...

Die Entwicklung der Solarausbeute bei diffusem Licht ist erfreulich und die Entwicklung der Solarfilme auf Rollen. Ein Teil dieser Technologien wird offenbar bereits beim Militär eingesetzt. Die Zellen sind dann auf robusten, allwettertauglichen Materialien aufgebracht. So etwas wurde für den Outdoorbereich von einem Ex-Militär in Südafrika verkauft. Hatte mich sehr interessiert. Zusammenfaltbar wie eine Decke und mit guter Ausbeute bei diffusem Licht. War mir leider zu teuer, da ich es nicht wirklich brauche, sondern nur interessiert bin. :-)

Ich denke, dass die Solartechnologie im Zusammenhang mit der Batterieentwicklung sehr interessant wird. Derzeit lassen sich schon kleine und kleinste Akkus rasend schnell aufladen. Habe kürzlich mit einem kleinen 24 Watt Faltpanel eine 65 Watt Powerbank blitzschnell aufgeladen. Ging sogar schneller als am Netz. Die mobilen EcoFlow-Produkte, die innerhalb von 1 Stunde zu 90 % aufladen können, habe ich bereits mehrfach im DGF verlinkt. Gerade in solchen Gegenden wie in D, wo man ggf. nur 1 - 4 Stunden Sonne hat, sind solche Möglichkeiten wichtig. Die entsprechenden BMS-Systeme sind noch relativ teuer. Aber das ist auch nur eine Frage der Zeit. Speziell für den Privatanwender werden sich dort vmtl. große Einspar- und Unabhängigkeits-Möglichkeiten auftun.

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Hallo Olivia,

Deine unterschwellige Kritik an Deutschland "Deutschland durch Abwesenheit glänzt." ist auf dem Niveau von Autoquartettspielern, wo nur PS, Hubraum und Zylinder zählen.

Batteriekraftwerke großen Stils werden nicht von grünen Spinnern als pro-bono-Aktion betrieben, sondern müssen wirtschaftlich sein. Tumber MWh-Vergleich trotz unterschiedlicher Einsatzprofile ist sinnlos!
Neben Parametern wie Energiegehalt und Nennleistung gibt es auch andere Kriterien, wie z.B. Sicherheit.

Batteriekraftwerke gibt es in Deutschland eine ganze Menge.

https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_Batterie-Speicherkraftwerken

Bisher ist davon keines in die Schlagzeilen geraten, obwohl hier in Hannover schon ein Akku im Kraftwerk abgebrannt ist.
Der Witz beim Bau besteht darin, die Anlage so intelligent zu konstruieren, dass die Wärme eines Brands abgeführt wird, bevor sie die benachbarten Akkus in Brand setzen kann.

Dafür werden hier in Hannover Holzregale (kein Witz, wer in Physik aufgepasst hat, weiß warum!) und Absauganlagen eingesetzt.

Obwohl in Hannover das Kraftwerk nur zu Primärregelung benutzt wird, die die Akkus nur wenig belastet, werden die Akkus meiner Erinnerung nach auf viel größerem Raum gelagert.

Die von der Speicherkapazität zwanzigmal größere Anlage in Australien benötigt wegen des Anforderungsprofils (Akkus richtig hoch und runterfahren) zusätzliche Kühlung und ein Kühlwasserleck wurde nicht bemerkt:

https://www.youtube.com/watch?v=oknr1OaqnUE

Das ist in meinen Augen eine Scheißkonstruktion, verbunden mit einer scheinbar viel höheren Packungsdichte der Akkus in den Schränken, obwohl doch bekannt ist, das Brand ein bekannter Betriebszustand von Tesla-Akkus ist! [[applaus]]

Mein Jahrzehnte altes Auto verfügt übrigens über einen Schwimmerschalter im Kühlwasserausgleichsbehälter, der Kühlwasservermangel anzeigt.

Fazit: Größer ist nicht automatisch besser!

Gruß
paranoia

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Ich sage "Ja!" zu Alkohol und Hunden.

wobei die natürlich auch mehr Speicherplatz benötigen als die Tesla-Akkus....

Aber Danke für deine Informationen.

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Wenn so viel zu PV geforscht und so viel Geld ausgegeben wird, frage ich mich, warum das nicht für naheliegendere Dinge gemacht wird, bei denen es viel lohnender ist.

Die folgende Grafik bezieht sich auf den Energieverbrauch von Haushalten in Deutschland (siehe Begleittext):

[image]

Quelle: http://autark-heizen.de

Fast alles, was man auf den Dächern sieht, dient der Stromerzeugung. Wenn stattdessen Sonnenkollektoren für Brauchwasser dort angebracht wären, würde das viel mehr bringen, aber so etwas sieht man kaum.

Gibt es dafür weniger Subventionen?

Wenn dann noch große Speicher eingebaut würden, könnte noch viel mehr Wärme genutzt werden. Es gibt Speichermethoden, um Wärme mehrere Wochen zu speichern.

Wenn ich mich richtig erinnere, hat vor Jahren Crisis Maven mal ausgerechnet, dass die Nutzung von Sonnenwärme wesentlich effektiver ist als die Nutzung von Sonnenstrom.

Wenn so viel zu PV geforscht und so viel Geld ausgegeben wird, frage ich mich, warum das nicht für naheliegendere Dinge gemacht wird, bei denen es viel lohnender ist.

Die folgende Grafik bezieht sich auf den Energieverbrauch von Haushalten in Deutschland (siehe Begleittext):

Quelle: http://autark-heizen.de

Fast alles, was man auf den Dächern sieht, dient der Stromerzeugung. Wenn stattdessen Sonnenkollektoren für Brauchwasser dort angebracht wären, würde das viel mehr bringen, aber so etwas sieht man kaum.

Gibt es dafür weniger Subventionen?

Wenn dann noch große Speicher eingebaut würden, könnte noch viel mehr Wärme genutzt werden. Es gibt Speichermethoden, um Wärme mehrere Wochen zu speichern.

Wenn ich mich richtig erinnere, hat vor Jahren Crisis Maven mal ausgerechnet, dass die Nutzung von Sonnenwärme wesentlich effektiver ist als die Nutzung von Sonnenstrom.

Mahlzeit, Ulli. Deine Frage stellte sich mir vor 25 Jahren, technisch wirtschaftlich privat.

Ich habe in meinem massiven Gartenhaus v. a. Sommernutzung. Daraus ergab sich ein Solarfläche von 4 qm für Heizung, die seitdem praktisch allein den Warmwasserbedarf deckt, v. a. Duschen nach meinen Männerhobbies, denen ich dort von März bis November nachgehe. Das passt genau (Bedarf und technische Lösung).

Auch Heizen ist fast 100% abgedeckt (Fußbodenheizungen wegen der Niedertemperaturausnutzung und dazu selbstverständlich ein Speicher). Selten, dass ich mal den Kessel (Allesbrenner) nutze, zum Nachladen, bei notwendigem Winterbau z. B.

PV kam erst jetzt, ist ein Vielfaches an Fläche ggü. Solarkollektoren, v. a. wegen "unserer Nerven-Beruhigung" (Blackout) - und, Erfahrung kam auch: Den Solarwechselrichter kannste wirklich derzeit abschalten. Weil nichts kommt und die Akkus nur Erhaltungsladung brauchen, so kommen die über die zwei drei Monate am wirtschaftlichsten, stets voll für den Tag X.

Der SWR hat einen Ruhestrombedarf, der beispielsweise nachts unendlich höher als die Lieferung durch die PV ist.
[[zwinker]]

Der SWR liegt auf der Lauer und braucht Strom dafür. Das habe ich extern erledigt (Unterspannungsauslösung weckt ihn auf ggf.).

Strom aus dem Netz wird immer gebraucht!!! Für Frostfreihaltung und Umwälzpumpe Solarwärme, Steuerung, Tiefkühltuhe ..., selbst bei der tw. guten Dämmung, die ich als Männerhobby über die Jahrzehnte einbaute. Da mache ich mir nichts vor: Voll-Autarkie im Regelfall ist unwirtschaftlich.

Das Ganze PV-Dingens ist v. a. Ideologie (Aspekt "Köder für die Falle" auch, schrieb ich schon oft hier). Viele gehen der Ideologie bestimmungsgemäß auf den Leim.

Sogar clevere Spekulanten!
[[ironie]]

Das hat meine Frau ganz genau im Fernsehen gesehen ("Garantierte Rendite und nun leider Pleite").
[[lach]]
Ärgerlich, dass diese Raffkes sich dann noch vor die Kamera stellen und Schadenersatz von mir fordern ("vom Staat", schließlich hatten sie doch nur die allergutesten Absichten, wollten doch nur meine Zukunft retten, prima Klima und so ...).
[[kotz]]

An Deinem Schaubild sieht man z. B., was von dem ach so wichtigen [[hae]] Glühbirnenverbot zu halten ist. --> qed.

Fazit: Bei solchen Überlegungen bin ich Egoist. "Die Eine Welt" ist mir egal - Es muss sich rechnen. So gesehen bin ich ein Simpel.

Insofern sollte man sich, wenn man sich mit der Thematik beschäftigt, immer zuerst fragen, WOZU man das macht und WAS man damit will.

Die Möglichkeit, etwas auzuschalten, halte ich bei allen elektrischen/elektronischen Geräten mit für das Wichtigste überhaupt. Schon aus Sicherheitsgründen... der Rest kommt noch dazu.

Wie gesagt, bei mir ist es reinstes Interesse. Ich kaufe eine ganze Reihe von Dingen, weil ich sie einfach gerne austesten möchte. Im übrigen haben viele Van-Life-Enthusiasten beste Erfahrungen mit ihren Panelen, die sie auf dem Dach haben. Für Licht, IT und den Betrieb der Dieselheizung reicht es. Einige kochen sogar damit, wenn die Solarerträge ausreichend sind..... Ansonsten nutzen sie das "klimafreundliche Gas", das uns ja nun wohl erhalten bleibt, weil "klimafreundlich".

Das Heizen im Winter.... bei längerem Stromausfall ist in der Tat ein Problem, wenn man keine Art von "stand-alone-Ofen" hat..... und den Brennstoff dafür (das könnte aber auch zu einem Problem werden bei zunehmendem "Klimamindsetting").

Die "Energie-Anforderungen" für das Heizen, werden sich vmtl. DRASTISCH reduzieren, wenn die Energiekosten hochgehen. Die Leute ziehen sich dann auch in den Wohnungen wärmer an, schalten die Heizungen nicht mehr so hoch und heizen nicht mehr STÄNDIG alle Räume (also auch die, die sie nicht ständig benutzten). Wie bereits häufiger erwähnt, wurden zu Zeiten als man noch mit Kohle oder Holz heizte, nur "die gute Stube" geheizt und die Schlafzimmer blieben kalt. :-)

Also halbieren wir mal die Heizkosten.... im Falle eines Falles. Das geht - wie gesagt - alles ganz schnell, wenn die Kosten steigen. Und es wird dann nicht nur die Wohnungen betreffen, sondern auch die Verkehrsmittel, denn auch dort kostet das Heizen zusätzliche Energie.

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Das gibt es alles. Benötigt noch sehr viel Platz und ist möglicherweise wartungsintensiv. Auch im Zusammenhang mit Belüftungsanlagen sind Einsparmöglichkeiten vorhanden. Allerdings.... mir machen diese Belüftungsanlagen keine Freude, denn was sich dort in den Abluftsystemen sammelt....

Du kannst natürlich auch mit Tiefbohrungen für die Heizung arbeiten. Aber die entziehen dem Boden dann die Wärme und das wirkt sich auf die Pflanzen aus. Außerdem soll es z.B. in Bayern zur Zunahme von Mini-Erdbeben geführt haben.....

Nur gelesen....

Aber für diese Panele mit Doppelfunktion habe ich mich selbst interessiert. Die werden u.a. im Zusammenhang mit Gasheizungen eingesetzt.

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... einfach einen Arduino nehmen, Temperatursensor in den Warmwasser-Pufferspeicher, und wenn die Temperatur unter einen Schwellwert fällt, schaltet der Arduino und misst die Solarspannung. Wenn die groß genug ist, schaltet der Arduino ein Relais und holt sich die Spannung vom PV-Modul und schickt die über einen Mosfet auf einen Heizstab im Puffer. Dabei fährt er den langsam hoch und misst Strom und Spannung. Bei erreichen der Puffer-Zieltemp. schaltet er das Relais wieder aus und die Solarspannung geht wieder in den Laderegler. Wenn die Solarheizung 2-3° früher startet, als die Gasheizung anspringt, ist der Lack fertig.

MfG
igelei

Klar, das kann man immer machen, aber die Idee von Olivia war ja, zusätzlich zur Lichtenergie auch die Wärmestrahlung der Sonne zu nutzen, und zwar mit deutlich höheren Wirkungsgrad als bei der PV.

Mit elektrischer Energie Wasser erwärmen ist doch Verschwendung, da wechselt man zweimal die Energieform, obwohl direkt Wärme von der Sonne kommt.

Gruß,
Naclador

Habe auf die Schnelle nix Besseres gefunden.

https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/photovoltaic-solar-panel

https://ipsnews.net/business/2022/02/02/photovoltaic-solar-panel-market-2022-to-2028-la...

Finde im Moment leider die Produkte selbst nicht. Habe mich aber vor einiger Zeit im Zusammenhang mit einer Gasheizung dafür interessiert.

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Hallo Ulli Kersten,

angeregt durch Deinen Beitrag habe ich im Archiv gestöbert, weil ich genauer wissen wollte, was @CrisisMaven damals zu dem Thema geschrieben hatte. Unten ein paar Links zu den Fundstücken meiner Recherche:

Fast alles, was man auf den Dächern sieht, dient der Stromerzeugung. Wenn stattdessen Sonnenkollektoren für Brauchwasser dort angebracht wären, würde das viel mehr bringen, aber so etwas sieht man kaum.

Gibt es dafür weniger Subventionen?

https://archiv1.dasgelbeforum.net/index.php?id=201528
(Hinweis: Der eingebettete Link auf den zitierten FOCUS-Artikel funktioniert nicht mehr.)

Wenn dann noch große Speicher eingebaut würden, könnte noch viel mehr Wärme genutzt werden. Es gibt Speichermethoden, um Wärme mehrere Wochen zu speichern.

https://archiv1.dasgelbeforum.net/index.php?id=200659

Wenn ich mich richtig erinnere, hat vor Jahren Crisis Maven mal ausgerechnet, dass die Nutzung von Sonnenwärme wesentlich effektiver ist als die Nutzung von Sonnenstrom.

Ja, dazu hat er sich immer wieder geäußert, z. B. hier:

https://archiv1.dasgelbeforum.net/forum_entry.php?id=242812

Ergänzend noch ein breiter gefaßter Grundsatzartikel mit dem programmatischen Titel: "Es gibt weder eine Energieverknappung noch kann die Menschheit dauerhaft ueber die terrestrische Solarkonstante leben!". Leider funktionieren die darin enthaltenen Verweise nur, wenn man die jeweilige URL auf das Archiv "umbiegt".

Gruß,

Nordlicht

--
30 Jahre sind genug - Sezession jetzt!

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Sorry, aber die 69% Wirkungsgrad bei einer "Solarzelle" sind leider nur für Laserlicht. (mT)

Ja, schade, danke. Aber das ist der Beginn. Ich das bei den Die- und Wire Bondern eine Zeit lang hautnah mitbekommen. Die Entwicklung überschlug sich regelrecht innerhalb von wenigen Monaten.

Schwengelvergleich: "Batteriespeicher. Dem Leser wird auffallen, dass Deutschland durch Abwesenheit glänzt."

:-) natürlich ist Größe nicht automatisch besser! Bzgl. der Brandgefahr könnte man u.a. mit LiFePo4 arbeiten.

Könnte das viele Geld nicht rentabler eingesetzt werden?

Ja.

An sich sollte das doch eine Binsenweisheit sein, dass sich "Investitionen rechnen müssen"..... Wer hier im Forum hat denn irgend eine Form von Solar.... und was für Erfahrungen damit?

Es gibt inzwischen Panele, die beides gleichzeitig machen können. Die werden auch in Heizkreisläufen eingesetzt. Das sollte kein Entweder/Oder sein....

Mit einem bissel techn. Verständnis kann das jedes PV-Modul ... mkT

Nein igelei, das hast Du falsch verstanden.

Danke. Ist nicht meine Idee, sondern marktreif und wird angeboten. Heizungsbauer setzen das in Kombination mit Gasheizungen ein.

In memoriam @CrisisMaven

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