Das neue Elektroschiff der Bodenseeschiffsbetriebe, das im Sommer 2022 in Betrieb gehen soll, wird mit hoch effizienten, bifazialen, lichtdurchlässigen Solarmodulen ausgestattet, die am ISC Konstanz mit der neuen ZEBRA-Technologie hergestellt wurden. Das Bild zeigt eines der 60 Solarmodule, die im Sonnendeck über Kopf eingebaut werden. Zumindest ein Teil des Fahrstroms kann dann direkt aus dem Sonnenlicht gewonnen werden.

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Die neugestaltete Bushaltstelle am Sternenplatz wurde nun mit Photovoltaik ausgestattet.
Daumen hoch für Photovoltaik: Christoph Schwarz, Geschäftsführer von Schwarz Außenwerbung GmbH, Bürgermeister Karl Langensteiner-Schönborn sowie Stadtrat Dr. Jürgen Ruff.

Das verglaste Dach der Wartehalle wurde auf Initiative der Stadt Konstanz mit Solarmodulen bestückt, die durch einen Solartower ergänzt werden. Regenerative Energieerzeugung durch PV-Anlagen ist an vielen Stellen möglich und viele kleine Maßnahmen leisten einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz – das finden auch Christoph Schwarz, Geschäftsführer von Schwarz Außenwerbung GmbH, Bürgermeister Karl Langensteiner-Schönborn sowie Stadtrat Dr. Jürgen Ruff (v.l.) von der SPD-Fraktion, die bereits 2019 für die Idee geworben hatte, Bushaltestellen mit Photovoltaik auszustatten.

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Quelle: www.konstanz.de

Das Dresdener Start-up Sunmaxx PVT entwickelt hybride Photovoltaik-Solarthermie-Systeme für die Erzeugung von Strom und Wärme. Die Serienfertigung soll ab 2023 starten.

Der Stuttgarter Automobilzulieferer Mahle beteiligt sich als strategischer Investor an Sunmaxx PVT aus Dresden. In diesem Zuge integriert das Start-up auch Thermomanagement-Lösungen von Mahle. Sunmaxx will mit der Unterstützung des Unternehmens seine Produktentwicklung beschleunigen, die Vertriebskanäle ausbauen und den Start der Fertigung vorbereiten. Im Sommer dieses Jahres sollen Referenzanlagen errichtet werden, die Serienfertigung soll ab 2023 aufgenommen werden.

Die PVT-Module von Sunmaxx machen sich zunutze, dass reine Photovoltaik-Module nur einen begrenzten Anteil der eingestrahlten Sonnenenergie verwerten können – der Großteil geht als Abwärme verloren. Die hybriden PVT-Module von Sunmaxx machen diese Wärme hingegen nutzbar. Dadurch verbessert sich zugleich der Ertrag der Photovoltaik-Zellen. Insbesondere in Verbindung mit Wärmepumpen stellt dies nach Ansicht von Sunmaxx ein attraktives System für die Wärmeversorgung etwa von Ein- und Mehrfamilienhäusern, Bürogebäuden, Industrie- und Gewerbeanlagen oder kompletter kalten Nahwärmenetzen der Zukunft dar.

„Mit dem strategischen Investment bei Sunmaxx erschließen wir ein neues Geschäftsfeld für Mahle im Markt für erneuerbare Energien“, sagte Jumana Al-Sibai, Mitglied der Geschäftsführung und verantwortlich für den Geschäftsbereich Thermomanagement. „Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Sunmaxx, denn wir können unsere fundierte und markterprobte Expertise im Thermomanagement in ein wichtiges Produkt außerhalb der Automobilbranche einbringen.“

Der Mahle-Konzern hat seine Venture Capital- und Corporate Start-up-Aktivitäten kürzlich in einer eigenen Gesellschaft, der Mahle New Ventures GmbH, gebündelt. Sunmaxx PVT ist die dritte strategische Beteiligung von Mahle.

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Quelle: https://www.pv-magazine.de

Der weltweite Stromverbrauch wird sich bis 2050 voraussichtlich verdreifachen, prognostiziert McKinsey. Wasserstoff wird zur Mitte des Jahrhunderts etwa zehn Prozent des Endenergiebedarfs decken.

Nach Einschätzung der Unternehmensberatung McKinsey gewinnt die Energiewende global an Tempo. So dürfte sich der Anteil der Erneuerbaren an der weltweiten Stromerzeugung bis 2035 verdoppeln, während der Einsatz von Kohle 2020 seinen Höhepunkt überschritten hat. Bereits heute seien 61 Prozent der neu installierten Erneuerbare-Kapazitäten preiswerter als die fossilen Alternativen. Die Erneuerbaren würden 2030 rund 50 Prozent und 2050 rund 80 bis 90 Prozent der weltweiten Stromerzeugung ausmachen. Das geht aus der Analyse „Global Energy Perspective 2022“ von McKinsey hervor.

McKinsey zufolge wird die weltweite Nachfrage nach Öl 2025 ihren Zenith erreichen. Der Erdgas-Bedarf werde dagegen noch mindestens 10 bis 15 Jahre weiter steigen, um insgesamt etwa zehn Prozent. „Kurzfristig ist Gas der widerstandsfähigste fossile Brennstoff, da es die geringste Kohlenstoffintensität aufweist und in allen Sektoren weit verbreitet ist“, erläutert Alexander Weiss, Senior Partner aus dem Berliner Büro von McKinsey & Company und Leiter für den Energiebereich in der EMEA-Region. Längerfristig seien die Elektrifizierung, die Nutzung erneuerbarer Energien und die Einführung von grünem Wasserstoff die wichtigsten Ersatzstoffe für Gas.

Die Experten haben ihre Berechnungen vor Beginn des Kriegs in der Ukraine durchgeführt. Deshalb spiegeln sie derzeit noch nicht die Auswirkungen des Kriegs auf die globalen Energiemärkte wider.

Wasserstoff deckt 2050 ein Zehntel des Endenergiebedarfs

Die globale Stromnachfrage wird sich der Analyse zufolge bis 2050 voraussichtlich verdreifachen, da die Sektoren elektrifiziert werden und der Marktanteil von Wasserstoff und wasserstoffbasierten Kraftstoffen steigt. Trotz einer Verdoppelung des Weltwirtschaftswachstums und eines erwarteten Bevölkerungsanstiegs um zwei Milliarden Menschen bis 2050 werde sich der Primärenergieverbrauch aber nur um 15 Prozent erhöhen. Dies sei vor allem auf Fortschritte bei der Energieeffizienz in Gebäuden, im Verkehr und in der Industrie sowie auf die Elektrifizierung zurückzuführen.

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Quelle: https://www.pv-magazine.de

Ein Team des U.S. Naval Research Laboratory hat 1,6 Kilowatt elektrische Energie mit Hilfe von Mikrowellen über einen Kilometer drahtlos übertragen. Langfristig ist das Verteidigungsministerium daran interessiert, im Weltraum erzeugten Solarstrom über solches Power Beaming für die Nutzung auf der Erde zu erschließen.

Einer Forschungsabteilung des U.S. Naval Research Laboratory (NRL) ist es gelungen, elektrische Energie mit einer Leistung von 1,6 Kilowatt drahtlos über eine Entfernung von einem Kilometer zu übertragen. Das NRL spricht in seiner Meldung über das Projekt „Safe and Continuous Power Beaming – Microwave“ (Scope-M) von der „bedeutendsten Demonstration des Power-Beamings seit fast 50 Jahren“.

Für die Punkt-zu-Punkt-Übertragung von elektrischer Energie durch den freien Raum nutzte das Team einen gerichteten Mikrowellenstrahl mit zehn Gigahertz. Die Wissenschaftler testeten das Verfahren zunächst mit der Übertragung von einem Kilowatt elektrischer Leistung über einen Kilometer an zwei Standorten in den US-Bundesstaaten Maryland und Massachusetts. In Maryland war es dem NRL zufolge im Verlauf der Tests möglich, 1,6 Kilowatt über eine Entfernung von knapp einem Kilometer zu beamen. In Massachusetts habe das Team zwar nicht die gleiche Spitzenleistung erreicht, aber eine höhere durchschnittliche Leistung, so dass insgesamt mehr Energie übertragen werden konnte.

Laut Paul Jaffe, Leiter der NRL-Abteilung Power Beaming und Weltraumsolar, ebnen diese Demonstrationen den Weg für die sichere Energieübertragung auf der Erde, im Weltraum und vom Weltraum zur Erde. „Als Ingenieure entwickeln wir Systeme innerhalb von Sicherheitsgrenzen“, sagte Jaffe. „Das bedeutet, dass es für Vögel, Tiere und Menschen sicher ist.“ Bei früheren Experimenten mit Laserstrahlen mit viel höherer Leistungsdichte habe man erfolgreich Verriegelungssysteme implementiert, die den Strahl abschalten, wenn ihm sich etwas nähert. Bei Scope-M sei das wegen der geringeren Leistungsdichte nicht nötig gewesen.

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Quelle: https://www.pv-magazine.de

Das Öko-Institut fordert, den CO2-Fußabdruck von Holz neu zu berechnen. Bei den meisten Modellen würde vergessen, dass ein gefällter Baum kein weiteres CO2 speichert.

In Treibhausgas-Bilanzen werde meist davon ausgegangen, dass die Holzernte keine Auswirkungen auf die CO₂-Senkenleistung des Waldes hat Das hieße, die Holznutzung wäre CO₂-neutral, erklärt das Öko-Institut. Das sei ein Fehler, denn ein weniger beernteter Wald würde mehr Kohlenstoff speichern als ein intensiv bewirtschafteter. Die Wissenschaftler des Instituts haben daher am Freitag ihr Konzept des CO2-Speichersaldos vorgestellt. In Deutschland betrüge der ungefähr 600 bis 1.700 Kilogramm CO2 pro geerntetem Kubikmeter Holz. So viel mehr an Kohlenstoff hätte der Wald pro Kubikmeter Holz gebunden, wenn dieser nicht eingeschlagen worden wäre.

Laut Hannes Böttcher, Experte für Klimaschutz und Waldbewirtschaftung am Öko-Institut, könnte ein Wald, aus dem weniger Holz geerntet werde, mehr CO2 speichern. Das mache sich vor allem negativ bemerkbar, wenn das Holz in kurzfristig genutzten Produkten verwendet werde. „Bislang ignorieren CO2-Bilanzen von Holz diese Effekte jedoch vollständig“, kritisiert Böttcher. „Unser CO2-Speichersaldo schließt hier die Lücke.“

Er veranschaulicht den Effekt anhand von Beispielen: Werden Baumstämmen zu Scheitholz für den Kamin verarbeitet, besteht kein Vorteil im Vergleich zu fossilen Energieträgern, wenn der CO2-Speichersaldo eingerechnet wird, im Gegenteil, die Bilanz kann sogar schlechter ausfallen. Papier ist auch nicht viel besser, da es meist nur kurzfristig genutzt wird. Anders ist das bei Konstruktionsholz für den Bau. Das spare bis zu 76 Prozent Treibhausgase ein.

Es können aber auch nur 22 Prozent sein. Viel hängt davon ab, wie Forstwirte ihren Wald bewirtschaften. Ernten sie Holz in einem jungen, gesunden Wald ist die Bilanz deutlich schlechter als in einem alten, möglicherweise geschädigten Bestand.

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Quelle: https://www.pv-magazine.de

Die Photovoltaik-Anlage ist die wichtigste Energiequelle für die Wasserstoffproduktion. Wenn die Sonne nicht scheint, kann Essent auch auf Windenergie zurückgreifen. Das Energieunternehmen plant außerdem den Einsatz von Batteriespeichern, um überschüssigen Solarstrom zwischenzuspeichern, der nicht sofort in Wasserstoff umgewandelt oder ins Netz eingespeist werden kann.

Das niederländische Strom- und Gasunternehmen Essent hat eine Kooperationsvereinbarung mit dem niederländischen Solarentwickler Solinoor über den Bau eines Fünf-Megawatt-Elektrolyseurs an einem nicht näher bezeichneten Standort in seinem Heimatland unterzeichnet. Die Wasserstoffproduktion wird demnach mit einer Photovoltaik-Anlage betrieben, aber Essent kann auch auf Windenergie zurückgreifen, wenn die Sonne nicht scheint. Das Energieunternehmen plant zudem den Einsatz von Batteriespeicherkapazitäten in der Anlage, um überschüssigen Solarstrom, der nicht sofort in Wasserstoff umgewandelt oder ins Netz eingespeist werden kann, zwischenzuspeichern.

„Es ist das erste Projekt in den Niederlanden, bei dem ein auf dem Boden montierter und ein schwimmender Solarpark, Batterien und ein Elektrolyseur für eine nachhaltige Wasserstoffproduktion eingesetzt werden, während gleichzeitig eine Überlastung des Netzes vermieden und ein ausgewogenes Energienetz sichergestellt wird“, so Essent in einer Erklärung.

Essent und Solinoor werden auch bei der Lieferung des produzierten Wasserstoffs an lokale Kunden zusammenarbeiten, was voraussichtlich über die Straße oder eine direkte Pipeline erfolgen wird. „Grüner Wasserstoff wird aus nachhaltigem Strom erzeugt. Solinoor entwickelt in den gesamten Niederlanden Solarparks, die als Stromquelle für die Produktion von Wasserstoff genutzt werden können“, sagte Solinoor-Direktor Vahid Kharidar. „Wir glauben, dass es für unsere Branche immer eine Lösung gibt, um auf 100 Prozent grüne Energie umzusteigen, auch wenn wir mit begrenzten Transportkapazitäten im Netz zu kämpfen haben.“

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Die Anlage verwendet Abwärme aus der Stahlproduktion. Die Hochtemperatur-Technologie ist weit effizienter als andere Elektrolyse-Konzepte.

Seit einigen Monaten hat die Salzgitter AG einen Hochtemperatur-Elektrolyseur des Dresdener Herstellers Sunfire im Einsatz. Nun zieht der Stahlkonzern eine erste Bilanz: Die Anlage erreicht einen Wirkungsgrad von 84 Prozent. „In dieser Größenordnung hat das noch niemand vor uns geschafft“, erklärt Projektleiter Simon Kroop von der Salzgitter Mannesmann Forschung. Das schon seit Jahrzehnten genutzte Verfahren der Alkalischen Elektrolyse (AEM) erreicht lediglich eine Effizienz von etwa 65 Prozent – kommt dafür aber mit weit geringeren Temperaturen aus. Auf ähnlichem Niveau bewegt sich der Wirkungsgrad der Protonenaustauschmembran-Elektrolyseure (PEM). Die Anlage in Salzgitter erzeugt derzeit in der Spitze 200 Normkubikmeter grünen Wasserstoff pro Stunde.

Der bei der Salzgitter AG eingesetzte SOEC-Elektrolyseur (Solid Oxide Electrolysis Cell) von Sunfire arbeitet mit einer Betriebstemperatur von 850 Grad. Die Anlage nutzt Wasserdampf aus der Abwärme der Stahlproduktion. Die Salzgitter AG setzt den Elektrolyseur im Rahmen des von der EU geförderten Projektes GrInHy2.0 ein. Neben Salzgitter Flachstahl und Sunfire sind auch die Salzgitter Mannesmann Forschung, das SMS-Group Unternehmen Paul Wurth, Tenova und die französische Forschungseinrichtung CEA an GrInHy2.0 beteiligt.

Neben der hohen Effizienz hat das SOEC-Konzept auch deshalb Charme, weil es anders als PEM-Elektrolyseure ohne teure Materialien auskommt. Es hat vor allem dort Potenzial, wo ohnehin hohe Temperaturen zur Verfügung stehen, allen voran in der Stahlindustrie. Wegen der langen Aufwärmzeiten eigenen sich diese Anlagen allerdings nicht für eine dynamische Fahrweise.

„Es freut uns sehr, unsere Technologien in industriellen Umgebungen erfolgreich im Einsatz zu sehen“, sagt Sunfire-Chef Nils Aldag. „Pioniere wie Salzgitter gehen als großes Vorbild voran. Davon sind noch viele weitere notwendig, damit wir unsere europäischen Klimaziele erreichen können.“

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Quelle: https://www.pv-magazine.de

Die Fraunhofer-Forscher erproben, wie solarbetriebene Wärmepumpensysteme zur Fernwärmeversorgung eingesetzt werden können. Als Wärmequelle dient Abwärme einer Brennerei auf niedrigem Temperaturniveau. Sie wird in einen Eisspeicher gespeist, an den Wärmepumpen angeschlossen sind.

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE untersuchen in einem Forschungsprojekt, wie ein kleines Quartier in der Gemeinde Gutach im Breisgau mit einer Schule und mehreren Mehrparteienhäusern durch solarbetriebene Wärmepumpen versorgt werden kann. Als Wärmequelle nutzen sie unter anderem Abwärme einer Brennerei auf niedrigem Temperaturniveau.

„Eine Photovoltaik-Anlage wird einen erheblichen Teil des Stroms für den Antrieb der Wärmepumpen erzeugen – und wir denken darüber nach, den Photovoltaik-Eigenverbrauch durch eine kleine Elektrolyseur-Einheit zu optimieren“, erklärt die Fraunhofer-Forscherin Constanze Bongs gegenüber pv magazine.

Die Photovoltaik -Anlage soll jährlich 95 Megawattstunden Strom produzieren, wovon etwa 20 Prozent für die Stromversorgung der Schule verwendet werden. Die Elektrolyseureinheit produziert Wasserstoff, der verlustfrei gespeichert und im Winter wieder in Strom umgewandelt werden kann. Die dabei entstehende Abwärme kann ebenfalls zur Beheizung der Schule genutzt werden. Auf das Jahr gerechnet lässt sich ein erheblicher Teil des Stromverbrauchs der Schule, der Wärmepumpen und der Heizungsanlage durch die Photovoltaik -Anlage decken.

Wärmepumpen sollen auch Systemdienstleistungen liefern

In der vorgeschlagenen Anlagenkonfiguration wird der Wärmebedarf der Schule und der Mehrfamilienhäuser durch Wärmepumpen gedeckt, die industrielle Abwärme aus der nahe gelegenen Elztalbrennerei sowie Wärme aus Grundwasserbrunnen als Niedertemperaturwärmequellen nutzen. Diese Wärme wird in einen Eisspeicher eingespeist, an den quellenseitig Wärmepumpen angeschlossen sind.

„Der Wärmetransport erfolgt über eine 200 Meter lange unterirdische Wasserleitung von der Brennerei zum Eisspeicher“, so Projektleiter Wolfgang Kramer gegenüber pv magazine. „Die Photovoltaik-Anlage produziert unabhängig vom Pumpenbedarf Strom.“

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Der Verband fordert unter anderem, die Stromsteuer für Wärmepumpen auf das rechtlich zulässige Minimum zu senken. Für die Kommunikation mit Photovoltaik-Anlage, Wallbox und Stromnetz brauche es eine leistungsstarke digitale Infrastruktur.

Um die Klimaziele zu erreichen, müssen 2030 hierzulande vier bis sechs Millionen Wärmepumpen installiert sein, erklärte Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck (Grüne) Anfang Januar – bislang sind gut 1,2 Millionen Anlagen in Betrieb. Das Bestreben, möglichst schnell von russischen Gasimporten unabhängig zu werden, verlangt nun gar eine noch höhere Schlagzahl.

Der Bundesverband Neue Energiewirtschaft (bne) hat jetzt ein Sieben-Punkte-Programm vorgelegt, das den nötigen schnellen, starken Zubau von Wärmepumpen gewährleisten soll. Neben dem schnellen Stopp der Förderung fossiler Wärmeerzeuger schlägt der Verband unter anderem vor, die Abgaben auf Wärmepumpenstrom zu reduzieren. Die Entscheidung der Bundesregierung, die Finanzierung der EEG-Umlage über den Strompreis zu beenden, könne nur der erste Schritt sein. So müsse nun die Stromsteuer auf das europarechtliche Minimum von 0,1 Cent pro Kilowattstunde gesenkt werden.

Desweiteren brauche es Vergütungsanreize für systemdienliches Verhalten von steuerbaren Verbrauchern wie Wärmepumpen. Dabei dürfe die Flexibilität aber nur ausnahmsweise und auf freiwilliger Basis vom Netzbetreiber genutzt werden. Vielmehr solle sie anderen Marktakteuren für deren Geschäftsmodelle zur Verfügung stehen. „Das Smart Meter Gateway darf dabei nicht zum Flaschenhals der Digitalisierung werden“, betont der bne.

Um eine marktgetriebene, unmittelbare Steuerung von Anlagen im Verteilnetz möglich zu machen, bedürfe es einer einfachen, kostengünstigen und vor allem leistungsstarken digitalen Infrastruktur. „Mit der bisherigen Rundsteuertechnik, die vielerorts noch für die Steuerung von Wärmepumpen eingesetzt wird, lässt sich nicht einmal erfassen, ob ein Befehl angekommen ist“, sagt bne-Geschäftsführer Robert Busch.

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Quelle: https://www.pv-magazine.de