Wasserstoffproduzierende Solarmodule stehen kurz vor der Kommerzialisierung

Forscher der KU Leuven haben Module für Dachanlagen entwickelt, die sowohl Sonnenenergie als auch Wasser aus der Luft einfangen. Wie herkömmliche Photovoltaik-Module sind auch die Wasserstoffmodule miteinander verbunden, allerdings über Gasrohre statt Stromkabel. Die Forscher bereiten sich nun darauf vor, die Technologie über ein Spin-off in die Massenproduktion zu bringen.

    Forscher der KU Leuven in Belgien haben ein Wasserstoffmodul entwickelt, das Wasserdampf aus der Luft mit Hilfe von Sonnenlicht direkt in Wasserstoffgas umwandelt. Sie erklärten, dass es 250 Liter Wasserstoff pro Tag mit einem Wirkungsgrad von 15 Prozent produziert. Die belgischen Forscher entwickeln es im Projekt „Solhyd“. Dies befindet sich aktuell in der Übergangsphase von der Forschung zur Anwendung.

    Kurz gesagt handelt es sich bei den Wasserstoffmodulen um Module, die Sonnenenergie nutzen, um Wassermoleküle zu spalten und Wasserstoffgas zu erzeugen. Das bedeutet, dass nur die trockensten Orte auf der Erde zu wasserarm sind, damit Wasserstoffmodule effizient arbeiten können. Sie ähneln den klassischen Solarmodulen, sind aber nicht mit einem Stromkabel, sondern mit Gasschläuchen verbunden.

    Konkret wird die Elektrizität von der obersten Schicht des Solarmoduls erzeugt, darunter befindet sich ein Röhrensystem, in dem der Wasserstoff aus Wassermolekülen gewonnen wird, die mithilfe einer Membran direkt aus der Luft gewonnen werden.

    „Die ‚Solhyd‘-Wasserstoffmodule sind mit den meisten handelsüblichen modernen Photovoltaik-Modulen kompatibel, die direkt an unser System angeschlossen werden. Auf diese Weise können wir von den laufenden Entwicklungen und Kostensenkungen in der Photovoltaik-Industrie profitieren“, erklärt der KU Leuven-Forscher Jan Rongé auf Anfrage von pv magazine. „Um diese Synergie noch zu verstärken, sind die „Solhyd“-Wasserstoffmodule mit den üblichen Photovoltaik-Montagesystemen kompatibel“.

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    Creaton und Autarq bringen neuen Photovoltaik-Dachziegel auf den Markt

    Seit Anfang Oktober haben die beiden Unternehmen ihre Zusammenarbeit im Photovoltaik-Bereich verstärkt. Die neuen Solardachziegel sollen die „Solarwelt“ von Creaton ergänzen.

    Architektonisch ansprechende Lösungen für Photovoltaik-Dachanlagen: Dieses Ziel verfolgen Creaton und Autarq mit ihrer Kooperation verstärkt seit Anfang Oktober. Dafür hätten beide Unternehmen massiv investiert, hieß es am Mittwoch. Der Photovoltaik-Hersteller Autarq habe seinen Produktionsprozess durch eine neue Serienfertigung optimiert.

    Damit verfüge man zusammen mit dem Steildach-Anbieter über eine moderne Produktion für die Solardachziegel „Creaton PV-Autarq“. Dabei kommen den Unternehmen zufolge das Produkt „Creaton Domino schwarz“ als Träger der kleinen Photovoltaik-Elemente zum Einsatz. Es handelt sich um einen Glattziegel, der eine plane Oberfläche biete, um die Module aufzubringen. Die entsprechenden Photovoltaik-Elemente stammen von Autarq. Die Dachlösung wird über die Creaton-„Solarwelt“ angeboten, die auch dachintegrierte und Aufdach-Photovoltaik-Anlagen enthält.

    Für die Photovoltaik-Dachziegel werden monokristalline Solarzellen verwendet sowie 3,2 Millimeter gehärtetes Einscheiben-Sicherheitsglas auf der Vorderseite. Als Verbundstoffe kommen EVA, Tedlar und Silikon zum Einsatz. Die Betriebstemperatur ist mit -40 bis +85 Grad Celsius angegeben. Die mechanische Belastung der Photovoltaik-Dachziegel reicht bis 5400 Pascal. Langlebigkeit und Haltbarkeit sind nach IEC 61215 und Sicherheit nach IEC 61730 zertifiziert. Die Hagelschutzklasse 5 wird den Unternehmen zufolge ebenso erfüllt wie Brandschutz-Vorschriften. Die Komponenten verfügen über bis zu 25 Jahre Garantie.

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    Studie: Photovoltaik und Windkraft dämpfen den Rückgang der Stromerzeugung aus Wasserkraft und Atomkraft in der EU

    Eine neue Studie von E3G und Ember hat ergeben, dass Photovoltaik und Windenergie im Zeitraum von März bis September 2022 fast ein Viertel des Stroms in der EU erzeugt haben, gegenüber 21 Prozent im vergangenes Jahr. Seit dem Einmarsch Russlands in der Ukraine haben die beiden Erzeugungsquellen dem Bericht zufolge zusammen einen Rekordzuwachs von 39 Terawattstunden oder 13 Prozent im Vergleich zum Vorjahreszeitraum verzeichnet.

    Gemeinsam erzeugten Photovoltaik und Windkraft von März bis September 2022 einen Rekordanteil von 24 Prozent des Stroms in der EU, das sind insgesamt 345 Terrawattstunden. Damit wurden Gaskosten in Höhe von 11 Milliarden Euro vermieden, wie eine aktuelle Studie von E3G und Ember zeigt.

    Die Zunahme der Solar- und Windenergie von März bis September 2022 habe dazu beigetragen, die Auswirkungen der Dürre in der EU und der Nichtverfügbarkeit von Kernkraftkapazitäten abzufedern. Die Stromerzeugung aus Kernenergie ging im Vergleich zu dem Zeitraum im Jahr 2021 um 75 Terawattstunden zurück (minus 19 Prozent), die aus Wasserkraft um 41 Terawattstunden (minus 21 Prozent). Die Winderzeugung stieg um 8 Terawattstunden, und die Photovoltaik verzeichnete mit 31 Terawattstunden den größten Zuwachs unter allen Stromerzeugungsquellen.

    19 EU-Länder erreichten einen Rekord beim Anteil von Windkraft und Photovoltaik an ihrem Gesamtenergiemix, darunter Frankreich (14 Prozent), Italien (20 Prozent), Polen (17 Prozent) und Spanien (35 Prozent). Von diesen Ländern verzeichnete Polen den größten prozentualen Anstieg im Vergleich zum Vorjahr (plus 48,5 Prozent, plus 5 Terawattstunden), heißt es in dem Bericht. Spanien verzeichnete mit 7,4 Terawattstunden den größten absoluten Anstieg der Erzeugung. In Deutschland stieg die Stromerzeugung aus Windkraft und Photovoltaik im Vergleich zum Vorjahr um 5,4 Terawattstunden an.

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    Naturschützer kämpfen gegen Photovoltaik-Freiflächenanlage

    Eine stillgelegte Mülldeponie am Leipziger Stadtrand bietet neuen Lebensraum für viele seltene Vogel- und Insektenarten. Ausgerechnet hier soll jetzt eine Photovoltaik-Anlage entstehen und sorgt für einen seltenen Kampf von Umweltschützern gegen einen Solarpark.

    Es ist bekannt, dass Betreiber von Windkraftanlagen sich öfter mit Vogelschützern auseinandersetzen müssen. Das der geplante Bau einer Photovoltaik-Freiflächenanlage Umweltaktivsten in Aufruhr versetzt, sah man bisher aber eher selten. Doch genau das ist jetzt in Sachsen passiert. In Leipzig setzt sich die „Initiative Stadtnatur“, ein Zusammenschluss aus Naturschützern, gegen den Bau einer Photovoltaik-Freiflächenanlage ein. Bei städtischen Umweltschutzamt hat die zivilgesellschaftliche Organisation eine einstweilige Sicherstellung eines Biotopmosaiks auf einer stillgelegten Mülldeponie beantragt.

    Anlass für den Antrag ist der Plan der Leipziger Stadtwerke, eine Photovoltaik-Anlage mit 29 Megawatt Leistung zu errichten. Als Standort wurde die 2004 stillgelegte Deponie für Hausmüll in Seehausen gewählt. Sie ist von zwei Seiten von Autobahnen und Industriegebieten begrenzt. Auf der Nordseite sind landwirtschaftlich genutzte Flächen im Osten eine Minigolf-Anlage. Aus dem Bebauungsplan der Stadt Leipzig geht hervor, dass die Deponie sich noch in der Nachsorgephase befindet und eine öffentliche Nutzung des Geländes für die kommenden 30 Jahre ausgeschlossen ist. Das Deponiegelände umfasst insgesamt 60 Hektar. Die Photovoltaik-Anlage soll laut Plan etwa die Hälfte der Fläche einnehmen.

    Für die Naturschützer ist das ein Problem, denn seit 20 Jahren habe sich vor allem der südliche der zwei 40 Meter hohen Berge von Hausmüll zu einer ökologisch wertvollen Fläche gemausert. Viele gefährdete Vogelarten wie Heidelerche oder Grauammer würden auf der Deponie brüten, teilt die Initiative mit. Zudem gebe es über 50 Arten von Wildbienen und 17 verschieden Heuschreckenarten und seltene Orchideen auf dem Gelände. Um das Gebiet und seine neuen Bewohner zu schützen, will die „Initiative Stadtnatur“ die Fläche zu einem Naturschutzgebiet ausschreiben. Klimaschutz ja, aber bitte nicht auf Kosten der Biodiversität, lässt sich die Botschaft der Initiative zusammenfassen. Wird das tatsächlich in die Tat umgesetzt, wäre die Photovoltaik-Anlage vom Tisch.

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    Strommarkt: Preise noch bis Ende des Jahrzehnts bei deutlich über 100 Euro pro Megawattstunde

    Die Energiepreise gehen durch die Decke, während EU-Kommission und Bundesregierung überlegen, wie sich das Ausmaß der Krise eindämmen lässt. Mirko Schlossarczyk ist Partner beim Energiemarktanlysten Enervis Energy Advisors und sagt, dass sich der Markt bis zum Ende des Jahrzehnts auf ein sehr hohes Preisniveau einstellen kann. Im Interview mit pv magazine erklärt der Betriebswirt, der seit 2003 in der Energiewirtschaft aktiv ist, wie die hohen Preise zustanden kommen, warum die Merit-Order unangetastet bleiben sollte und warum ein Strompreisdeckel das falsche Signal für die Erneuerbare setzt. Die hohen Preise sind aus seiner Sicht ein Symptom, jedoch nicht die Ursache des Übels.

    pv magazine: Die Strom- und Gaspreise sind drastisch gestiegen. Wie sind wir eigentlich hier angekommen?

    Mirko Schlossarczyk: Der Krieg in der Ukraine, der damit einhergehende Lieferstopp von Erdgas aus Russland, sowie die Knappheit der Stromerzeugungskapazitäten in Mitteleuropa sind die ganz zentralen Treiber für die Strompreise. Am Day-Ahead-Markt wird der Preis nach der Merit-Order-Kurve gebildet. Das Kraftwerk was als Letztes zur Nachfragedeckung benötigt wird, bestimmt mit seinen Stromgestehungskosten den Strompreis. An dieser Position befinden sich derzeit die Gaskraftwerke. Deren Stromproduktionskosten sind sehr hoch. Jedoch wird deren Erzeugungskapazität benötigt und sie setzen damit den Preis.

    Gaskraftwerke kamen doch eher in der flexiblen Versorgung oder wärmegeführten Versorgung zum Einsatz. Warum sind sie jetzt so preisbestimmend?

    Weil das Angebot am Strommarkt so gering ist. In diesem Jahr haben wir massive Probleme im französischen Kernkraftwerkspark. Mehr als die Hälfte der Kernkraftwerke sind ausgefallen und immer noch nicht am Netz. Der heiße Sommer und die Dürre sorgten dann auch noch dafür, dass die Wasserkraftwerke in Europa nur 75 Prozent der Strommenge, gegenüber einem Referenzjahr lieferten. Auf der Nachfrageseite hat der heiße Sommer zudem dafür gesorgt, dass die Klimaanlagen mehr liefen. Das hat zu einer Stromknappheit am Markt geführt. Es werden dementsprechend alle verfügbaren Kraftwerke benötigt. Also auch Gaskraftwerke, trotzdem sie so teuer sind.

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    „Installieren statt demonstrieren“

    Der Fachkräftemangel ist aktuell die weitaus größte Herausforderung, um den Photovoltaik-Zubau in Deutschland auf die politisch gewünschten Ziele anzuheben. Auf Einladung von Sonepar diskutierten Vertreter aus dem Handwerk mit Energieexperten, welche Hebel in Bewegung gesetzt werden müssten. Einer davon ist, die Jugend für handwerkliche Berufe zu gewinnen, wie die Diskussion zeigte, von der pv magazine exklusiv berichtet.

    Während am Freitag wieder tausende Jugendliche und Erwachsene dem Aufruf von „Fridays for Future“ folgten und in den Klimastreik traten, suchen Handwerksbetriebe händeringend Auszubildende und Fachkräfte. Von einem informellen Austausch der Praktiker, der Lösungen für die großen Probleme der Branche suchte, berichtet pv magazine exklusiv. Dabei zeigte sich erneut, es gibt sehr viele Schwierigkeiten, die die Energiewende ausbremsen. Die weitaus größte Herausforderung ist dabei der Fachkräftemangel. Darüber waren sich die Teilnehmer einer Diskussionsveranstaltung am Mittwoch in Düsseldorf einig.

    Der Großhändler Sonepar hatte auf der einen Seite zwei Vertreter des Handwerks geladen, Lothar Hellmann, Präsident des Zentralverbands der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke (ZVEH), der selbst einen eigenen Betrieb mit 140 Mitarbeitern leitet und Stefan Raddant, Obermeister der Innung für Elektrotechnik Münster, ebenfalls mit eigenem Unternehmen. Ihnen gegenüber saßen ein Professor des Wuppertal Instituts, Stefan Lechtenböhmer, Abteilungsleiter Zukünftige Energie- und Industriesysteme, und Christian Noll, Geschäftsführender Vorstand Deutsche Unternehmensinitiative Energieeffizienz (DENEFF) sowie Christian Teipel, Leiter Erneuerbare Energien & Elektromobilität bei Sonepar Deutschland.

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    Wasserstoff wird in der Gebäudeenergieversorgung kaum eine Rolle spielen

    Wie viel Wasserstoff wird eigentlich gebraucht? Das es nicht ganz ohne gehen wird, dürfte den meisten klar sein. In einem Verbundprojekt haben sich zahlreiche Forschungsinstitute daran gemacht, gleich 40 Energieszenarien auf ihre Annahmen zum Wasserstoffhochlauf zu untersuchen. Das Ergebnis: weltweit werden bis 2050 etwa 15 Millionen Gigawattstunden Wasserstoff gebraucht.

    Eine globale Energiewende ohne Wasserstoff ist nicht denkbar – ab 80 Prozent Treibhausgasminderung im Vergleich zum Jahr 1990 geht es nicht ohne. Trotzdem bleibt der Einsatzort des Brennstoffs weiterhin ein Streitthema. Kosten und Effizienz von Wasserstoff lassen in vielen Sektoren Alternativen attraktiver erscheinen. Im Gebäudesektor zum Beispiel, wird Wasserstoff im Prinzip keinen Einzug halten.

    Das ist das Urteil einer Metastudie, die aus Verbundprojekt „HyPat“ entstanden ist. Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI untersuchte gemeinsam mit zahlreichen weiteren Instituten wie dem Fraunhofer ISE oder auch der Deutschen Energieagentur (Dena) 40 kürzlich veröffentlichte Studien zu Energiesystemen und Wasserstoffszenarien. Zudem zogen die Studienautoren 300 Minderungsszenarien des sechsten Sachstandsberichts des Weltklimarats (IPCC) heran, um eine Bandbreite des globalen Wasserstoffbedarfs zu bestimmen.

    Den Prognosen der Metastudie zufolge werden für ein Szenario, in dem bis 2050 die Treibhausgasminderung bei über 80 Prozent liegt, zwischen 4 und 15 Petawattstunden Wasserstoff und etwaige Syntheseprodukte wie Ammoniak und Methanol benötigt. Eine Petawattstunde entspricht einer Million Gigawattstunden.

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    Deutlich mehr Strom aus Kohlekraftwerken und Photovoltaik-Anlagen im ersten Halbjahr

    Die Zahlen des Statistischen Bundesamtes zeigen, dass fast ein Drittel des Stroms aus Kohlekraftwerken stammte. Die vielen Sonnenstunden und der Zubau erhöhten in den ersten sechs Monaten auch den Beitrag der Photovoltaik zur Stromerzeugung.

    Im ersten Halbjahr 2022 hat sich die Einspeisung der Kohlekraftwerke im Vergleich zum Vorjahreszeitraum um 17,2 Prozent erhöht. Insgesamt lieferten die deutschen Kohlemeiler 31,4 Prozent des ins Stromnetz eingespeisten Stroms, wie die am Mittwoch veröffentlichten Zahlen des Statistischen Bundesamtes zeigen.

    In der Folge des Ukraine-Krieges hat die Kohle damit dramatisch an Bedeutung gewonnen. Wegen der Abschaltung von 3 weiteren AKW zum Jahresende und der geringeren Nutzung der Gaskraftwerke ging der Anteil der konventionellen Stromerzeuger im ersten Halbjahr um 7,1 Prozent zurück. Insgesamt speisten sie 51,5 Prozent der gesamten Strommenge ein. Zeitgleich erhöhte sich auch die eingespeiste Strommenge aus erneuerbaren Energien. Sie stieg um 12,1 Prozent und der Anteil erhöhte sich damit binnen Jahresfrist von 43,8 auf 48,5 Prozent. Insgesamt sind nach Angaben des Statistischen Bundesamtes im ersten Halbjahr 263,2 Milliarden Kilowattstunden Strom ins Netz gespeist worden – ein Anstieg um 1,3 Prozent.

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    Der Elektroantrieb kommt auf den Bodensee

    Am Donnerstag, den 25.08.2022 fand das Trägertreffen der Internationalen Bodenseekonferenz (IBK) auf dem nagelneuen Elektroschiff „INSEL MAUNAU“ statt, an dem auch zehn Mitglieder unserer Clusterinitiative solarLAGO teilgenommen haben. Wir bedanken uns bei den Organisatorinnen Frau Stamp und Frau Perret für die super Organisation und unserem Mitglied Eric Hueber (HMF Mobility) für tatkräftige Unterstützung und das Getränke-Sponsoring!

    Dr. Kristian Peter (ISC Konstanz e.V.) bei der Eröffnung der IBK-Veranstaltung

    Bei leiser emissionsloser Fahrt kann man es sich wirklich gut gehen lassen. Die speziellen bifazialen Rückkontaktsolarzellen aus Konstanzer Entwicklung liefern eine Leistung von bis zu 20 kW.

    Solardach der MS Insel Mainau

    Wir hoffen und arbeiten dafür, dass dies erst der Anfang ist für einen künftig komplett emissionslos befahrenen Bodensee!

    Diejenigen, die LinkedIn verwenden oder einen Zugang zu Südkurier Digital oder Südkurier online haben, können hier weitere Informationen erhalten:

    https://www.suedkurier.de/region/bodenseekreis/uhldingen-muehlhofen/neues-elektroschiff-als-vorbild-fuer-den-freizeitverkehr;art372496,11268001

    https://www.linkedin.com/feed/update/urn:li:activity:6970279035478106112/

    https://www.suedkurier.de/digitale-zeitung/lesen/epa12436,84527

    Bitte Hermann Scheer lesen!

    Hermann Scheer wird gern als „Vater der Energiewende“ bezeichnet. In der Tat ist er der entscheidende Vordenker. Doch sind seine Gedanken überhaupt noch bekannt? Lassen sich die heutigen Akteure der Energiewende von ihnen inspirieren? Ich habe mir mal sein letztes Buch „Der energethische Imperativ: 100 Prozent jetzt: Wie der vollständige Wechsel zu erneuerbaren Energien zu realisieren ist“ – erschienen in seinem Todesjahr 2010 – vorgenommen und möchte anregen, sich hiermit intensiv zu befassen.

    Es hat einen Vorgänger mit einem Buchstaben weniger: „Der energetische Imperativ“ von Chemie-Nobelpreisträger Wilhelm Ostwald, erschienen 1912. Der Verfasser macht darauf aufmerksam, dass die Vorräte an fossilen Brennstoffen begrenzt sind. Als Energiequelle für eine Wirtschaft, die dauerhaft sein soll, kommen sie daher nicht in Frage. Nur die nach menschlichen Begriffen unerschöpfliche Sonnenenergie eignet sich hierfür.

    Diese Feststellung ist einfach, klar, schlechterdings unwiderlegbar und entspringt einem Geist, der sich an den Naturgesetzen orientiert und darüber nachsinnt, wie die Menschen im Sinne ihres Wohlergehens mit diesen umgehen sollten.

    Ostwald war zu seiner Zeit eine angesehene Persönlichkeit, doch wurde sein Ansatz niedergewalzt vom „homo oeconomicus“, dem persönlicher Gewinn für ein paar Jahre alles bedeutet und Nachhaltigkeit oder das Wohl der Menschheit nichts.

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