Numbers good to know

From Torben's Wiki

Erstmal Beschränkung auf Zahlen von Deutschland, 2008

Umrechnungsfaktoren

  • 1 W für 1 h = 0.001 kWh
  • 1 kW für 1 h = 1 kWh
  • 1 kWh = 3.6 MJ
  • 1 MJ = 0.28 kWh
  • 1 W StandBy kostet im Jahr 1.92€ (bei Preis von 22ct/kWh)

Graue Energie / Embodied Energy

Wiki DE

  • Herstellung eines VW Golf ~20000 kWh (12 % von 545 GJ) Volkswagen Umweltbericht 2001–2002, S. 27
  • 1 kg Schokolade: 2,5 kWh
  • Tageszeitung (90 Seiten): 7,5 kWh
  • 1 Paar Schuhe: 8 kWh
  • 1 Jeans: 44 hWh [1]
  • 2 Aluminiumdosen: „Tagesstrombedarf eines Vierpersonenhaushaltes“ (das wären rund 10 kWh)
  • Herstellung eines PCs: 3000 kWh
  • Herstellung eines Ökokühlschrankes (Volumen=250L): 1000kWh [2]

Allgemeines

  • CO2 Jahresproduktion, Quelle: Heizen, Verkehr; Umrechnung in Energie?
  • Stromverbrauch ges. (2008) = 620 TWh = 70.7 GW (Jahresmittel)
  • Stromverbrauch (Jahr) eines "normalen" Haushaltes
    • unsere WG 2850kWh (=700€/Jahr = 58.50€/Monat @ Natrustrom)
  • 1L Benzin ~= 1kWh
  • Installierte Kraftwerksleistung: 130GW, Betriebsdauer: 60GW
  • erneuerbare: installiert 29% vom Ges, Jahresanteil in kWh ist nur 15%
  • bei 100% Wind + PV: Ziel = 4% installierten Speicher von 540 TWh = 23 TWh = 15 Tage

Windenergie

Fakten von typischem Windrad:

  • Anschaffungskosten
  • Spitzenleistung (MW)
  • Jahresproduktion (kWh) (~ Umrechnungsfaktor möglich, sinnvoll?)
    • Kosten auf Jahresproduktion beziehen

Quelle: Carsten F, Nordex?

WindMonitor Stromproduktion @ wiki

Energierücklauf von Windrädern: 30-50x die Produktionsenergie, wenn Wartungen mitgerechnet werden [3] (für Enercon E-82), also bei 20 Jahren ca 5-9 Monate (0.4-0.67 Jahre)

Photovoltaik

EEG-Fördersätze

Bundesnetzagentur PDF für 2010

Freiflächen
           28,43  § 32 EEG
auf einem Gebäude 
30kWp      39,14  § 33 Abs. 1 Nr. 1 EEG
30-100kWp  37,23  § 33 Abs. 1 Nr. 1 EEG
>100kWp    35,23  § 33 Abs. 1 Nr. 3 EEG
>1000kWp   29,37  § 33 Abs. 1 Nr. 4 EEG
Selbstverbrauchsvergütung 
           22,76  § 33 Abs. 2 EEG


Amortisationszeit

mono-Si: 55 Monate poly-Si: 38 Monate amorph: 28 Monate CIS: 15 Monate

Nach Volker Quaschning, Prof @ HTW Berlin Autor der Bücher "Regenerative Energiesysteme" (1998) und "Erneuerbaren Energien und Klimaschutz" (2008)


Zahlen rauszusuchen

  • AM1.5: 1 kW/m²
  • Systemkosten 2010: 2740 € / kWp [4]

Moduldaten von typischem Modul, das heute zu kaufen ist (wie viel m2?) und in Deutschland auf einem 0815 Dach gen Süden steht. z.B. in Dresden

  • Modulpreis (pro m2)
  • Energiebedarf Herstellung
  • Spitzenleistung (kWp)
  • Jahresleistung (kWh)
  • Umrechnungsfaktoren
    • 1 Jahr hat 8760 h
    • DE: ca 1000 Sonnenstunden a 1kW/m² -> 114 W/m² (Jahresmittel: 1000/8760)
    • Spitzenleitung(kWp) -> Jahresmittel (Wmittel): ca 10% ???
    • Spitzenleitung(kWp) -> Jahresenergieertrag (kWh) = [kWp] * [Sonnenstd] -> ~ 1000 * [kWp]
  • Kosten auf Jahresproduktion beziehen

Quelle: Rico S, QCells?

  • Sonnenenergie pro m2 in DE (Jahresmittel): 100W/m2
    • bei 20% Wirkungsgrad (Jahresmittel) -> 20W/m2

Karte von DWD für Deutschland, gemittelt von 1981-2000
http://www.dwd.de/solarenergie -> Karten der Globalstrahlung -> Mittlere Globalstrahlung

Karte EU + Länder

Ertrag

Quellen Wikipedia und Stat. Bundesamt
Jahr 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Erzeugung in GWh 64 116 188 313 557 1282 2220 3075 4000 6200
Umrechnung in MWm 7.3 13.2 21.5 35.7 63.6 146.3 253.4 351.0 456.6
inst. Leistung in MWp 100 178 258 408 1018 1881 2711 3811 5311 9785
Verhältnis MWp : MWm 13.7 13.4 12.0 11.4 16.0 12.9 10.7 10.9 11.6
Bruttostromverbrauch (TWh) 579.6 585.1 587.4 598.6 608.0 612.1 617.2 618.1 616.6* 617,5
Anteil PV 0.01% 0.02% 0.03% 0.05% 0.09% 0.21% 0.36% 0.50% 0.65% 1.00%

Effizienzen

Solar cell efficiency tables (version 35)

älter: CIS-Wirkungsgradrekord

  • Modul mit 30x30 cm^2
  • vollflächig verkapselt CIS
  • 15,1 % Prozent (NREL)
  • Quelle: Avancis GmbH & Co. KG [5], 21.01.2010

Typische Si-Module 2008, 14-17%, Zellen 16-19% QUELLE?

Rechnung: Deutschen Strombedarf alleine aus PV decken

  • Bruttostromverbrauch 2008 = 620 TWh
  • Annahme im DE-Mittel 1000 Sonnenstd im Jahr
  • Wirkungsgrad der Module = 20%
1kW/m² x 1000h/8760h x 0.20 = 22.8W/m²

In einem Jahr ergibt dies

365 x 24 x 22.8W/m² = 200kWh/m²

Vergleich mit dem Buttostromverbrauch:

620TWh / 200kWh = 3.1 E+9 m² = 3100 km² =~ 56x56km²

Fläche von DE: 357000km², also etwa 1%

Faktoren, die sich negativ auswirken

  • Wirkungsgrad von 15% würde Faktor 4/3 ausmachen; 10% Faktor 2
  • Speichern nicht betrachtet, Faktor 2?

Rechnung: Deutschen Strombedarf alleine aus PV decken V.2

Reale Rechnung auf Basis heutiger (2010) Zahlen

  • in Berlin ist der Jahresertrag etwa 820 kWh/Wp
  • Kosten einer kompletten Dach-Anlage etwa 2500€/Wp
  • Flächenbedarf etwa 7.1m²/Wp
620 TWh / 820 kWh/Wp = 756 MWp -> 1890 Mrd €
756MWp x 7.1m²/Wp = 5367.6 km² = 73km x 73km

Nachwachsende Rohstoffe

  • weltweite Holzproduktion: 1.2 Mrd Tonnen / Jahr (Vergleich: Stahl: 1.0 Mrd Tonnen / Jahr)
    Quelle = Fonds der Chemischen Industrie - Informationsserie Nachwachsende Rohstoffe, 2009
  • 10% des Rohstoffeinsatzes der org-chem Produktion aus nachwachsenden Rohstoffen
    Quelle = Fonds der Chemischen Industrie - Informationsserie Nachwachsende Rohstoffe, 2009


Sonstiges

2008 FuE Ausgaben des Bundes für die nichtnukleare Energieforschung = 0.323 Mrd €

Todesopfer in Deutschland

Deutsche Todesfälle pro Jahr, von Pispers [6], also mit Vorsicht zu genießen

  • 150000 Tote durch Rauchen
  • 50000 Tote durch Alkohol
  • 15000 Ärztepfusch
  • 6000-7000 Straßenverkehr
  • 6000 normale Grippe


Quellenangaben

Modul Cite installieren <ref>Text 1</ref> <ref name="id">Text 2</ref> ... <references />