Montag, 21. Januar 2019

Weltweite Atom-Bilanz mit vielen Rückschlägen

Im Jahr 2018 wurden neun Atomkraftwerke (AKW) neu in Betrieb genommen, drei stillgelegt und fünf AKW-Bauten begonnen.

So stieg die weltweite AKW-Kapazität um 8,6 GW (Gigawatt = 1 Million Kilowatt). Da im Jahr 2018 nach ersten Abschätzungen erneut 100 GW Photovoltaik und 50 GW Windkraft zugebaut worden sind, sank erneut der Atomstromanteil an der weltweiten Stromerzeugung.

Nach vorläufigen Zahlen der IAEA (International Atomic Energy Agency (https://pris.iaea.org/pris/ Stand 6.1.18) wurden im Jahr 2018 neun AKW in Betrieb genommen. Alle in ehemals kommunistischen Ländern, die heute autoritär bis diktatorisch regiert werden: in China sieben und in Russland zwei. Damit geht der Ausbauzyklus, der vor der Katastrophe in Fukushima im März 2011 begann, langsam zu Ende. Erfreulich, dass in China in den Jahren 2017 und 2018 keine AKW-Baustelle begonnen wurde.

Atomstrom ist aus neuen noch abzuschreibenden AKW infolge der großen technischen Fortschritte bei der Photovoltaik und der Windkraft nicht mehr wettbewerbsfähig. Nur verdecktes Streben nach Atomwaffen und dem Drohpotenzial als Atommacht erklärt, warum Länder wie Bangladesh, Belarus, Großbritannien, die Türkei oder die Vereinigten Arabischen Emiraten sündteure Atomkraftwerke bauen. Diese Anlagen werden den Strom für über 10 Cent je Kilowattstunde liefern. Folgekosten sind darin noch gar nicht enthalten. Wohingegen neue große Photovoltaik- oder Windkraftanlagen je nach Standort den Strom für 2 – 7 ct/kWh liefern können und praktisch keine Folgekosten verursachen.


Quellen: IAEA, GWEC, WWEA, RENEWABLES 2018  GLOBAL STATUS REPORT  1Summenabweichungen durch Änderungen des Betriebsstatus, Angabe jeweils Jahresende2Boom and Bust‘ März 18,  *geschätzt, **darin (auch in den Folgejahren) rd.30 GW, die in Japan seit 2011 abgeschaltet sind. Nur wenige hiervon werden voraussichtlich wieder in Betrieb gehen.
Wie sehr die Bedeutung der Atomkraft für die Stromversorgung auf unserer Erde sinkt, zeigt der Rückgang des Atomstromanteils an der weltweiten Stromversorgung. Betrug dieser 1996 noch 17,5 Prozent so sank er in 2018 auf 10 Prozent.

Noch laufen in Deutschland sieben AKW und lieferten im Jahr 2018 knapp 12 Prozent des Stroms. Spätestens Ende 2019 muss der Reaktor Philippsburg II abgeschaltet werden. Hinterlistig hat man im Jahr 2011 beschlossen, dass der weitere Stilllegungsfahrplan vorsieht, dass sechs Reaktoren spätestens zwischen Ende 2021 und Ende 2022 abgeschaltet werden müssen. Ende 2021: Brokdorf, Grohnde und Gundremmingen C. Ende 2022: Emsland (Lingen), Isar 2 (Ohu) und Neckarwestheim II. Also innerhalb eines Jahres sechs AKW. Nachdem CDU/CSU/SPD erfolgreich erst den Ausbau der Photovoltaik und dann der Windkraft stark gebremst haben, könnte demnächst noch mal eine verlogene Kampagne beginnen: „Wir wollen ja den Atomausstieg, das ist in Norddeutschland auch kein Problem, doch leider sind wir mit der Energiewende und den neuen Leitungen von Nord nach Süddeutschland noch nicht soweit und müssen deswegen in Süddeutschland die AKW in Gundremmingen, Neckarwestheim und Ohu fünf Jahre länger laufen lassen.

Anmerkung von Solarmedia: Besonders in den letzten Wochen hat die Atomwirtschaft zahlreiche Rückschläge einstecken müssen: So wurde etwa bekannt, dass sich der japanische Hitachi-Konzern aus der Finanzierung eines britischen AKW zurückzieht, dass die Kosten und die Dauer der Fertigstellung beim ebenfalls britischen AKW in Hinkley Point aus dem Ruder laufen - und dass auch bei den einzigen beiden AKW-Bauplätzen in Festland-Europa (Olkiluoto in Finnland und Flamanville in Frankreich) der Wurm drin steckt - doch dazu mehr in einem späteren Beitrag.

Quelle   Raimund Kamm  (Vorstand) | FORUM Gemeinsam gegen das Zwischenlager und für eine verantwortbare Energiepolitik e.V. 2019







Mittwoch, 16. Januar 2019

Hohe Schneelasten sind laut IBC unbedenklich

Angesichts der aktuellen Wettersituation in Süddeutschland informiert die IBC SOLAR AG, Systemhaus für Photovoltaik (PV) und Energiespeicher, über die Auswirkungen von Schneelasten auf Solarmodule. Solange das Dach nicht gefährdet ist, kann der Schnee demnach liegen bleiben.

Abhängig von der Witterung kann sich eine leichte Decke aus Pulverschnee schnell in tonnenschwere Last verwandeln. Zehn Zentimeter Pulverschnee wiegen etwa 10 kg/qm, das entspricht einer Drucklast von 98 Pa. Nasser Schnee kommt auf 40 kg bzw. 392 Pa. Gefriert er, erhöht sich die Last auf über 90 kg oder 882 Pa. Flachdächer sind dabei stärker gefährdet: Kritisch kann es bei großen Flachdächern werden. Wenn die Traglastreserve des Gebäudes ausgereizt oder gar überschritten ist, wird es höchste Zeit, den Schnee entfernen zu lassen. Wichtig ist, dass dabei ausschließlich geschulte Experten zum Einsatz kommen, die sowohl auf die eigene Sicherheit achten als auch darauf, Solaranlage und Dach nicht zu beschädigen. Um kritische Situationen im Winter zu vermeiden, ist es ratsam, dass Solaranlagenbetreiber von vornherein auf ein Montagesystem wie IBC AeroFix setzen, das mit nur wenig Ballast installiert wird. So bleibt dem Gebäude genug Traglastreserve für zusätzliche Schneeauflagen.

Auch dicke Schneeschichten machen einem Modul nichts aus – solange die Last gleichmäßig verteilt ist. Solarmodule halten einem Druck von 2400 Pascal (Pa) stand, ohne Schaden zu nehmen. Das entspricht 240 Kilogramm pro Quadratmeter (kg/qm). Für schneereiche Gebiete bietet IBC SOLAR Module an, die sogar 5.400 Pa (540 kg/qm) standhalten. Dabei gilt: Schnee nur von Profis räumen lassen! Bei der Frage, ob die Module kleinerer Anlagen von Schneelasten befreit werden sollten, scheiden sich die Geister. Da aber das Schneeräumen auf Schrägdächern nicht gerade ungefährlich ist und die Module durch Schaufeln und andere Schneeräumwerkzeuge beschädigt werden könnten, kann der Schnee bleiben, solange die Stabilität des Daches nicht gefährdet ist. Wer seine Module dennoch freilegen möchte, sollte das ausschließlich von einer spezialisierten Fachkraft durchführen lassen.

Zusätzliche Modulverstärkung
ist möglich: In Regionen mit häufigen und starken Schneefällen können Module außerdem mit einfachen technischen Hilfsmitteln verstärkt werden. Eine Möglichkeit ist ein System namens IBC FrameFix. Diese Rahmenverstärkung aus Stahlseilen wird auf die Modulrückseite gespannt. So können bis zu 800 kg mehr Tragfähigkeit – auch als Nachrüstung – erreicht werden.

Mehr Informationen zu Schneelasten auf dem IBC SOLAR Blog.

Donnerstag, 10. Januar 2019

Energiepreis für Faltdach

Am Donnerstag verlieh das Bundesamt für Energie zum zwölften Mal den renommierten Schweizer Energiepreis Watt d'Or. Die goldenen Gewinner/innen des Jahres 2019 sind die dhp technology AG mit ihrem System schwebender Solarkraftwerke, gemeinsam mit IBC Energie Wasser Chur (Kategorie Erneuerbare Energien), die DEPsys SA gemeinsam mit der IBB Energie AG (Kategorie Energietechnologien), die BLS AG gemeinsam mit der Universität Basel (Kategorie Energieeffiziente Mobilität), die Stiftung Habitat gemeinsam mit der ADEV Energiegenossenschaft (Kategorie Gebäude und Raum) sowie die Empa und Eawag gemeinsam mit der dransfeldarchitekten ag (Spezialpreis Transition).

Schwebende Solarkraftwerke (siehe auch Film am Schluss): Die Seilbahntechnologie ermöglicht gemäss Medienmitteilung des Bundesamts für Energie BfE eine doppelte Nutzung von Infrastrukturflächen, denn Infrastrukturen sind für unser modernes Leben wichtig, beanspruchen aber viel Platz. Will man diese Infrastrukturflächen multifunktional nutzen, braucht es ein Denken in vier Dimensionen, in Raum und Zeit. Genau diesen Lösungsansatz verfolgt die dhp technology AG aus Zizers im Kan- ton Graubünden. Das 2015 gegründete Start-up hat die bewegliche Leichtbau-Solaranlage «HORIZON» in Zusammenarbeit mit lokalen Engineering-Partnern zur Marktreife entwickelt. Die Ent- wicklungsarbeiten wurde unterstützt vom Bundesamt für Energie und von der Stiftung für Innovati- on, Entwicklung und Forschung Graubünden. 

«HORIZON» schwebt dank Seilbahntechnologie fünf Meter über der Infrastrukturfläche und lässt sich wie eine Handorgel zusammenfalten. Wenn die Sonne scheint, entfalten sich die glas- und damit spiegelfreien Solarmodule und bei starkem Wind oder Schneefall fahren sie automatisch in ihre Garage ein. Dafür sorgt der eigens entwickelte Meteo-Algorithmus, der die Bewegungen auf- grund von genauen Wetterdaten steuert. So geht im Winter keine Sonnenstunde wegen schneebedeckter Solarmodule verloren, Service und Reinigung der Solarmodule sind dank der Einfahroption bequem von der Dachkante aus zu erledigen.

Die beiden Erfinder des faltbaren Solardachs:
Gian Andri Diem und Andreas Hügli
Die erste grosse Anlage dieser Art wurde im Auftrag der IBC Energie Wasser Chur über den Klär- becken der ARA Chur realisiert und im August 2018 erfolgreich in Betrieb genommen. Sie wird jährlich rund 540’000 Kilowattstunden Strom produzieren, die vollständig in der ARA selbst ver- braucht werden und durchschnittlich bis zu 50% des gesamten Strombedarfs decken. Vorteile von «HORIZON» sind, dass dank der grossen Abstände der Stützkonstruktion von 17×25 Metern und einer Höhe von 5 Metern die Bewegungsfreiheit für die Arbeiten unter dem Dach nicht einge- schränkt ist und die Klärbecken bei Bedarf jederzeit von oben zugänglich bleiben. 

Von der Beschattung im Sommer profitieren nicht nur die Mitarbeitenden der ARA, es wird ausserdem das Algenwachstum in den Becken und damit der Wartungsaufwand reduziert. Gegenüber konventionellen, fest installierten Solarmodulen, die Sturm, Hagel und Schneefall trotzen müssen, benötigt «HORIZON» 50% weniger Materialeinsatz, ein weiterer Beitrag zur Wirtschaftlichkeit des Systems, das bei Bedarf auch problemlos vollständig abgebaut und an einem anderen Ort wieder installiert werden kann. Gekostet hat die Anlage in der ARA Chur insgesamt 1.65 Millionen Franken. Sie beansprucht keine Einspeisevergütung. Bereits hat die dhp technology AG, die sich dem Motto «Energy for Mankind» verschrieben hat, Aufträge, vier weitere Kläranlagen und einen Parkplatz mit «HORIZON» auszurüsten. Das Poten- zial ist gross, immerhin gibt es in der Schweiz rund 800 Kläranlagen und 64 Quadratkilometer an Autoparkflächen. 


Siehe auch:  www.dhp-technology.ch

© Guntram Rehsche / Solarmedia

Mittwoch, 9. Januar 2019

Neuer Trend der PV: Tandem-Solarzellen

Siliciumsolarzellen dominieren heute den Photovoltaikmarkt aber die Technologie nähert sich dem theoretisch maximalen Wirkungsgrad an, der mit Silicium als alleinigem Absorbermaterial erreicht werden kann. Tandemsolarzellen ermöglichen durch die Kombination von mehreren Absorbermaterialien eine deutlich bessere energetische Nutzung des Sonnenspektrums. 

Aufgrund des höheren Wirkungsgrads könnten solche Tandemzellen die Basis der künftigen Zellengeneration sein. Auf der Grundlage intensiver Materialforschung haben Wissenschaftler am Fraunhofer ISE, gemeinsam mit Partnern, einen neuen Wirkungsgradrekord von 22,3 Prozent für eine Mehrfachsolarzelle aus Silicium und III-V-Halbleitern erzielt. Besonders ist, dass die III-V-Halbleiterschichten direkt auf das Silicium gewachsen wurden.

Mit Kombinationen von unterschiedlichen Halbleitermaterialien versuchen Forscher, den theoretisch mit dem Material Silicium erreichbaren Wirkungsgrad von 29,4 Prozent zu übertreffen und damit die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom noch effizienter zu gestalten. Ein vielversprechender Ansatz ist die Kombination von Siliciummaterial mit III-V-Halbleiterverbindungen wie Galliumarsenid. Eine Realisierungsoption ist, die III-V Solarzellenstrukturen auf teure Galliumarsenid-Substrate abzuscheiden und diese danach mittels der Halbleiter-Bondingtechnologie auf eine Siliciumsolarzelle zu übertragen und das Galliumarsenid-Substrat weg zu ätzen. Ein deutlich kostengünstiger Realisierungsweg ist ein direktes Wachstum der III-V Schichten auf die Siliciumsolarzelle. 

Hierzu ist es allerdings notwendig, die atomare Struktur sehr gut zu kontrollieren und zu erreichen, dass die Gallium- und Phosphor-Atome an der Grenzfläche zu Silicium die korrekten Gitterplätze einnehmen. Weiterhin muss der Abstand der Atome im Kristallgitter vergrößert werden, um schließlich das Material Galliumarsenid herzustellen. An diesen Herausforderungen arbeiten die Forscher seit mehr als zehn Jahren. Nun ist es ihnen gelungen, die Defektdichten in den III-V Halbleiterschichten auf Silicium deutlich zu reduzieren und so eine III-V/Si-Tandemsolarzelle mit einem neuen Wirkungsgradrekord von 22,3 Prozent herzustellen. Der Wert wurde am 25. Dezember 2018 in die international anerkannte Tabelle der besten Solarzellen der Welt aufgenommen.

»Wir freuen uns sehr über dieses schöne Ergebnis für das Direktwachstum von III-V-Halbleiter auf Silicium, ein sehr wichtiger Forschungsansatz für Tandemsolarzellen«, sagt Dr. Andreas Bett, Institutsleiter des Fraunhofer ISE. »Derzeit entsteht bei uns in Freiburg ein neues Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen, das ab 2020 unsere Arbeiten zu Tandemsolarzellen beherbergen wird. Wir erwarten dann mit noch besserer technischer Infrastruktur eine Beschleunigung der Entwicklung von Mehrfachsolarzellen auf Siliciumbasis.«

Der Übergang zwischen dem Siliciumkristall und der ersten III-V-Halbleiterschicht aus Galliumphosphid wurde über die letzten Jahre in enger Zusammenarbeit mit den Arbeitsgruppen von Prof. Thomas Hannappel an der TU Ilmenau sowie Prof. Kerstin Volz an der Philipps Universität Marburg im Rahmen des Projekts MehrSi untersucht und immer weiter optimiert. Zunächst wurden die Defekte in der Kristallstruktur sichtbar gemacht und anschließend Schritt für Schritt reduziert. »Die erreichte Effizienz unserer III-V/Si-Tandemsolarzelle zeigt, dass wir die Materialien mittlerweile sehr gut verstanden haben« sagt Dr. Frank Dimroth, Leiter des Projekts MehrSi. Das direkte Wachstum der III-V-Schichten auf Silicium erlaubt es, auf teure Substrate für die Epitaxie zu verzichten, und ist daher eine Schlüsseltechnologie, um in Zukunft höchsteffiziente Tandemsolarzellen kostengünstig herzustellen. Das Projekt MehrSi, in dessen Rahmen die Mehrfachsolarzelle auf Siliciumbasis entstand, wurde durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gefördert. Partner im Projekt waren die TU Ilmenau, die Philipps-Universität Marburg sowie der Anlagenhersteller AIXTRON SE.

Fraunhofer ISE

Montag, 7. Januar 2019

Die Sonne scheint doch!

Trotz allem – die Sonne scheint! Manch einen mag Trübsal umtreiben in diesen nebelverhangenen Tagen im Unterland, auch wenn man die weitgehend ausbleibenden Stromerträge der PV-Anlagen bedenkt. Doch längst nicht überall bleibt die Sonne verborgen!




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Screenshots: Guntram Rehsche

Der Blick auf die internetbasierten Wetter-Webcams klärt auf – im wortwörtlichen Sinn. Die Trübsal mag da noch immer nicht verschwinden, hingegen die Skepsis gegenüber einer Stromerzeugung, die auf die Sonne abstellt. Denn mit Solaranlagen in höheren Lagen liesse sich selbst an Tagen wie diesen ein ansehnlicher Stromertrag erzielen - oben ein paar Beispiele vom Montagnachmittag, den 7. Januar 2019 - der Reihe nach: Pilatus bei Luzern, Arosa, Zermatt und Sörenberg im Entlebuch.

© Guntram Rehsche / Solarmedia / Webcam-Screenshots vom 7.1.19

Montag, 31. Dezember 2018

Solar - unverzichtbar !

Das abgelaufene Jahr mag nach der internationalen Klimakonferenz und dem Scheitern der Schweizer CO2-Gesetzgebung ein betrübliches Bild abgeben. Dennoch bin ich versucht zu kalauern: Noch ist Polen nicht verloren.... Und auch Solarmedia nicht, unter einer Bedingung – siehe weiter unten....

Der Ertrag von PV-Anlagen hat 2018 neue
Rekorde erbracht - wie bei dieser am Fuss des
Züricher Üetlibergs (Bild: Guntram Rehsche)
Bei den andauernden Klimaverhandlungen ist das letzte Wort längst nicht gesprochen und auch das hiesige Parlament wird  im kommenden Jahr wieder über der Klimafrage brüten. Wobei die Stossrichtung unvermindert klar ist: Wenn es schon Kompensationen des CO2-Ausstosses sein sollen, dann doch bitte im Inland. Und insbesondere auch endlich eine Belastung des Flugverkehrs, der heutzutage ja dreifach profitiert von Befreiung von Mehrwert-, Kerosin- und Umsatzsteuer - und damit ein eigentlicher Subventionshai ist – obwohl das in der Öffentlichkeit noch nicht angekommen ist.

Doch ist jetzt nicht der Moment, die ganze energiepolitische Diskussion aufzurollen – aber das Versprechen abzugeben, dass Solarmedia und der zugehörige Twitter-Account auch im kommenden Jahr mit hunderten (!) Beiträgen präsent sein wird. Denn nach wie vor gilt: Ohne Zubau an Erneuerbaren Energien, hierzulande in erster Linie von Photovoltaik, wird die Energiestrategie ihre Ziele bei weitem verfehlen. Mit dem forcierten Zubau hingegen entsteht ein Fundament, an dessen Ende eine 100-Prozent-Versorgung mit Erneuerbaren Energien und eine Reduktion des CO2-Ausstosses auf Null stehen soll. In diesem Sinne gilt:

Nach hoffentlich schönen Festtagen wünscht Solarmedia EIN GUTES NEUES JAHR! Womit? Natürlich mit viel Sonnenschein und Freude in allen solaren Belangen (hierzulande Fortschritte bei der Umsetzung der Energiestrategie 2050 - zu weltweiten Erfolgen siehe P.S. ganz am Schluss des Textes)!

Wem es danach steht, in dieser Hinsicht gleich EIN ZEICHEN ZU SETZEN, der bedenke doch meine solaren Medien, die ansonsten völlig ohne Unterstützung auskommen und ein ganzes liebes Jahr lang täglich mit dem Blog Solarmedia und Twitter (einsehbar auch ohne Anmeldung, einfach mal anklicken und reinschauen in meinen über 2300 Tweets) präsent sind.

Vielen Dank - und beste Grüsse
Guntram Rehsche - Autor Solarmedia

UNTERSTÜTZUNG MIT 20 CHF (oder beliebig.... - Sponsorenbeiträge mit Vermerk auf Website ab 200 CHF) auf Konto: Zürcher Kantonalbank / Guntram Rehsche / IBAN CH46 0070 0111 3009 63007

P.S. noch ein erstaunlicher Hinweis aus der Welt der Solarmedien in Englisch: Renewables wins 2018 1 World's 5th largest economy, California, unveils most ambitious climate goal ever: Carbon neutral by 2045 2 India ups massive 2022 renewables target by 28% 3 1,000GW of wind and solar power installed 4 In 2nd half of 2018 alone solar costs fall 14%, wind 6%