{"id":98,"date":"2010-01-11T07:33:39","date_gmt":"2010-01-11T07:33:39","guid":{"rendered":"http:\/\/www.windland.ch\/wordpress\/?p=98"},"modified":"2011-03-17T06:56:04","modified_gmt":"2011-03-17T06:56:04","slug":"die-alternative-sonnenwarme","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.windland.ch\/wordpress\/?p=98","title":{"rendered":"Die Alternative &#8222;Sonnenw\u00e4rme&#8220;"},"content":{"rendered":"<p>Man muss sich bei der Diskussion um alternative Energie immer klar vor Augen halten: Die Sonnenenergie ist f\u00fcr praktisch alle Energiequellen die Basis. Ausser Geothermie und Kernkraft sind alle Energiearten Folgeprodukte der Sonnenenergie: Gas, \u00d6l, Holz, Biogas und nat\u00fcrlich die Windenergie. Sonnenenergie ist pure Kernkraft. Im Kern der <a class=\"wp-caption-dd\" title=\"Physikalische Eigenschaften der Sonne\" href=\"http:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Sonne#Physikalische_Eigenschaften\" target=\"_blank\">Sonne<\/a> werden pro Sekunde 564 Millionen Tonnen Wasserstoff zu 560 Millionen Tonnen Helium <a class=\"wp-caption-dd\" title=\"Kernfusion\" href=\"http:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Kernfusion\">fusioniert<\/a>. Man kann die Kernkraft dogmatisch ablehnen, sollte aber immer bedenken, dass ohne Kernfusion der Sonne keinerlei Leben auf unserem Planeten m\u00f6glich w\u00e4re. In unseren Kernkraftwerken wird mittels <a title=\"Kernspaltung\" href=\"http:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Kernspaltung\" target=\"_blank\">Kernspaltung <\/a>Energie gewonnen. Die Kernspaltung ist wesentlich einfacher zu kontrollieren als die <a title=\"Kernfusion\" href=\"http:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Kernfusion\" target=\"_blank\">Kernfusion<\/a>, hat aber einen grossen Nachteil: Es entsteht zwar wenig aber doch giftig strahlender Abfall, der w\u00e4hrend tausenden von Jahren lebensfreindliche radioaktive Strahlung erzeugt.<\/p>\n<p>Die <a class=\"wp-caption-dd\" title=\"Energieeintrag der Sonne auf die Erde\" href=\"http:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Sonnenenergie#Potenzial_der_Sonnenenergie\" target=\"_blank\">Energie, die von der Sonne auf die Erde gestrahlt wird<\/a>, entspricht dem zigtausendfachen j\u00e4hrlichen Energieverbrauch der gesamten Erdbev\u00f6lkerung. Mit der <a class=\"wp-caption-dd\" title=\"Solarkonstante\" href=\"http:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Sonnenstrahlung#Solarkonstante\" target=\"_blank\">Solarkonstante<\/a> wird die konstante Energiemenge beschrieben, die von der Sonne auf die Erde gebracht wird. Sie betr\u00e4gt 1,367 kW pro Quadatmeter Erdoberfl\u00e4che, ist also die theoretische Basis f\u00fcr die Gewinnung dieser Energie zum menschlichen Nutzen. Diese Energie wird \u00fcber das\u00a0 gesamte <a class=\"wp-caption-dd\" title=\"Sonnenspektrum\" href=\"http:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Sonnenstrahlung#Sonnenspektrum\" target=\"_blank\">Sonnenspektrum<\/a> geliefert. Dieses Spektrum besteht nicht nur aus Licht- und W\u00e4rmestrahlung. F\u00fcr die Nutzung des Sonne als alternative Energiequelle werden vor allem diese beiden Bereiche des Spektrums genutzt.<\/p>\n<h3 style=\"text-align: left;\">Nutzung der W\u00e4rmestrahlung<\/h3>\n<p>Die W\u00e4rmestrahlung kann mit sogenannten Sonnenkollektoren geerntet werden. In Forschungseinrichtungen und gr\u00f6sseren Kraftwerken kommen auch die B\u00fcndelung mittels Spiegeltechnik zum Tragen. W\u00e4hrend Sonnenkollektoren meistens auf Hausd\u00e4chern installiert werden, sind die Anlagen mit Spiegeltechnik meistens eigene Bauwerke. Mit den Spiegeln wird eine Konzentration auf einen Punkt angestrebt, was Temperaturen von bis zu 10&#8217;000 Grad erm\u00f6glicht. Damit lassen sich <a class=\"wp-caption-dd\" title=\"Brennstoffe aus Sonnenlicht\" href=\"http:\/\/windland.ch\/doku_allgemein\/Brennstoffe_aus_Sonnenlicht.pdf\" target=\"_blank\">interessante Prozesse anstossen<\/a>, die ich hier nicht weiter beschreiben werde. In der Folge werde ich auf die popul\u00e4re Technik der Sonnenkollektion vertieft eingehen. Sie ist f\u00fcr normale B\u00fcrger eine bezahlbare und v\u00f6llig ausgereifte M\u00f6glichkeit, Energie, CO2\u00a0 und langfristig auch Geld einzusparen.<\/p>\n<h3 style=\"text-align: left;\">Photovoltaik = Strom aus Sonnenlicht \/ Solarthermik = W\u00e4rme aus Sonnenlicht<\/h3>\n<p>Oft werden die beiden Technologien verwechselt. Es ist wichtig den Unterschied zu kennen. Denn sie funktionieren auf ganz unterschiedlichen physikalischen Ebenen und haben auch ganz unterschiedliche Vor- und Nachteile.<\/p>\n<h3 style=\"text-align: left;\">Solarthermik<\/h3>\n<p>Wie angedeutet, sehen wir uns nur die Funktion der Sonnenkollektoren an. Sie haben mittelfristig eine grosse Bedeutung f\u00fcr die Gewinnung von erneuerbarer Energie in der Schweiz. Warum? Hier ein paar wesentliche Punkte der Nutzung von Sonnenkollektoren:<\/p>\n<ul>\n<li>Gr\u00f6sster Wirkungsgrad aller bisher bekannten L\u00f6sungen<\/li>\n<li>Geringer Produktionsaufwand<\/li>\n<li>Wenig &#8222;graue Energie&#8220; f\u00fcr Produktion und Installation<\/li>\n<li>Geringer Installationsaufwand<\/li>\n<li>Praktisch kein Wartungsaufwand<\/li>\n<li>Lange Lebensdauer<\/li>\n<li>Geringer Prim\u00e4renergieaufwand f\u00fcr Betrieb<\/li>\n<li>Beste Gesamtenergiebilanz<\/li>\n<\/ul>\n<p>In der Schweiz entfallen ca. 35% des Gesamtenergieverbrauchs auf die Heizung von Geb\u00e4uden. Das ist die Summe des Stroms f\u00fcr Regel- und Pumpaufwand und der Verbrauch an fossilen Energietr\u00e4gern wie Gas- \u00d6l und direkter elektrischer Heizleistung sowie das Heizen mit Holz und Biogas, welche hier bewusst separat aufgef\u00fchrt sind. Die Warmwasseraufbereitung mit Strom wird in der Statistik nicht besonders ausgewiesen, macht aber einen grossen Anteil der rund 28% Stromverbrauchs der Haushalte aus. Wie gross der Anteil ist, weiss niemand genau. Dies kann am Besten mit einem Beispiel aus der Realit\u00e4t gezeigt werden und ist f\u00fcr jedes Projekt unterschiedlich. Dass es auf jeden Fall ein wesentlicher Teil zur L\u00f6sung der Energieversorgung darstellt, sieht man aus den eindr\u00fccklichen Zahlen:<\/p>\n<h3>Ein Beispiel, das Schule machen sollte<\/h3>\n<p>Die Liegenschaft Sennhof 102 in Remetschwil wurde von uns vor, w\u00e4hrend und nach der Sanierung genau beobachtet. Die Liegenschaft wurde von einem ruin\u00f6sem Zustand im Jahr 1986 zum kleinen Bijoux gemacht. Leider hat man damals der Isolation keine grosse Beachtung geschenkt. Energie war gen\u00fcgend vorhanden, niemand hat sich dar\u00fcber Gedanken gemacht.<\/p>\n<p>Es wurde eine Holzheizung TIBA mit einem Warmwasserspeicher von 1&#8217;800 Liter Kapazit\u00e4t eingebaut. Der Warmwasserspeicher erhielt einen damals \u00fcblichen Elektro- Heizeinsatz mit einer Leistung von 12 KW. Das Konzept war zu dieser Zeit sinnvoll. Abgesehen vom\u00a0 gedankenlosen Einsatz elektrischer Energie hat das wunderbar funktioniert. Der Holzverbrauch war in den Jahren zwischen 1992 bis 2008 aber relativ hoch. 20 Ster Holz wurden jedes Jahr verbrannt. Die mangelnde Isolation hat sich bemerkbar gemacht. Der Marder schaffte den Rest zu einem praktisch &#8222;offenen&#8220; Dach. Die W\u00e4rme wurde unten reingeschoben und verliess das Geb\u00e4ude schon bald mittels Dach wieder.<\/p>\n<p>Bei der <a class=\"wp-caption-dd\" title=\"Sanierung Geb\u00e4ude, Einbau Solarthermikanlage\" href=\"http:\/\/windland.ch\/beispiele\/kollektoren_1.html\" target=\"_blank\">Sanierung<\/a> wurde das Dach komplett neu aufgebaut und mit einer Solaranlage ausger\u00fcstet. Der alte Elektroboiler wurde durch einen &#8222;<a class=\"wp-caption-dd\" title=\"Jenni Energietechnik, Solartank\" href=\"http:\/\/www.jenni.ch\/html\/solar\/Solarw%C3%A4rme1.htm\" target=\"_blank\">Solartank<\/a>&#8220; ersetzt, der wiederum mit dem bestehenden Warmwasserspeicher der Heizung mittels dreier \u00dcberg\u00e4nge zu einer Speicherkapazit\u00e4t von 3&#8217;200 Litern verbunden wurde. Das <a class=\"wp-caption-dd\" title=\"Ergebnis Sanierung Dach und Einbau Solarthermikanlage\" href=\"http:\/\/windland.ch\/beispiele\/kollektoren_2.html\" target=\"_blank\">Ergebnis<\/a> ein Jahr nach der Sanierung l\u00e4sst sich sehen: 50% weniger Stromverbrauch und ca. 30% weniger Holzverbrauch.<\/p>\n<h3>Warum ist dieses Beispiel so wichtig?<\/h3>\n<p>Mit der in diesem Fall optimalen L\u00f6sung zeigen wir den Weg, wie eine grosse Menge Strom gespart werden kann. Es gibt tausende solcher Geb\u00e4ude, die mit der Sanierung einen entscheidenden Beitrag an die Reduktion des Energieverbrauchs leisten k\u00f6nnten. W\u00e4hrend die Windenergie auf das Erzeugen von mehr Energie setzt und dies mit einem mageren Beitrag von ca. 5% (Zielgr\u00f6sse 2020) erreichen will, kann mit der Kombination von Sonnenthermik und Geb\u00e4udeisolation sofort und nachhaltig mindestens 30% Stromverbrauch reduziert werden. Wer das System der Stromerzeugung und des Stromverbrauchs etwas kennt, weiss, dass das eine Reduktion von ca. 40- 50% der Erzeugung an der Quelle (Kraftwerk) zur Folge hat. Mit Windenergie ist das in der Schweiz deshalb niemals auch nur ann\u00e4hernd m\u00f6glich, weil die Grundlagen f\u00fcr einen gr\u00f6sseren Anteil der Stromproduktion fehlen: Gen\u00fcgendes und regelm\u00e4ssiges Windaufkommen.<\/p>\n<p>Sonne ist aber in gen\u00fcgender und <a class=\"wp-caption-dd\" title=\"Studie der 'The Energy Consulting Group AG'\" href=\"http:\/\/windland.ch\/doku_allgemein\/Stromversorgung_Schweiz_2009-01-19.pdf\" target=\"_blank\">nachweislich<\/a> auch zuverl\u00e4ssiger Menge vorhanden. In den Monaten Dezember und Januar ist der Sonneneintrag relativ bescheiden. In dieser Zeit ist aber auch nicht besonders viel Wind vorhanden. Der kommt erst im M\u00e4rz so richtig. Dann hat die Sonne bereits wieder genug Kraft, um mittels Sonnenkollektoren wesentlich bessere Wirkungsgrade als die Windkraft zu erreichen.<\/p>\n<p>Dieses Beispiel soll aufzeigen, dass der indirekte Weg \u00fcber die Windkraft in der Schweiz nicht funktionieren kann. Der finanzielle und technische Aufwand ist zu gross. Die Wirkung im Verh\u00e4ltnis zur Alternative Sonnenw\u00e4rme zu bescheiden, als das sich daf\u00fcr all die Nachteile von Windkraft rechtfertigen lassen w\u00fcrden.<\/p>\n<h3 style=\"text-align: left;\">Zum Heizen wird zus\u00e4tzliche Energie ben\u00f6tigt<\/h3>\n<p>Da die Sonne in den Wintermonaten nur beschr\u00e4nkt genutzt werden kann, ben\u00f6tigt jedes Haus neben der Solaranlage immer auch noch eine sogenannte &#8222;Prim\u00e4re Heizung&#8220;. Das kann alles bisher Bekannte sein: Kohle, Gas, Elektro, Holz oder auch Heiz\u00f6l. Aus heutiger Sicht bew\u00e4hrt sich am besten Holz als &#8222;Prim\u00e4re Heizenergie&#8220;. Es ist praktisch klimaneutral (setzt wenig und nur indirekt CO2 frei). Elektrisch w\u00e4re eine saubere L\u00f6sung, g\u00e4be es da nicht die vielen, im europ\u00e4ischen Stromentz einspeisenden Kohle- und Gaskraftwerke, die den CO2 Haushalt stark belasten. Und damit eben auch indirekt die Produktion von Strom. Ausserdem ist Strom eine dermassen &#8222;edle&#8220; Resource, dass man damit besser die intelligenten Steuerungen und die Erzeugung von Licht bedient, was durch keine andere Energiequelle abgedeckt werden kann. Auch der Betrieb von Pumpen f\u00fcr Kreisl\u00e4ufe in Energiesystemen werden sinnvollerweise mit Strom betrieben. Wenn das Pumpen keine zeitkritische Anwendung ist, bew\u00e4hrt sich die Windenergie zum Antrieb der Pumpen bestens (siehe Artikel &#8222;<a title=\"Windr\u00e4der als Symbol gegen den Klimawandel\" href=\"http:\/\/windland.ch\/wordpress\/?p=4\" target=\"_blank\">Windr\u00e4der als Symbol gegen den Klimawandel<\/a>&#8222;).<\/p>\n<p>F\u00fcr Heizzwecke eingesetzter Strom ist sinnlos, wird doch bereits f\u00fcr die Herstellung oft W\u00e4rme erzeugt, die mindestens teilweise ungenutzt in die Atmosph\u00e4re entlassen wird (K\u00fchlt\u00fcrme). Fossile Brennstoffe wie Kohle, und Erd\u00f6l sind dringend zu vermeiden, da sie den Klimawandel beschleunigen. F\u00fcr Gas aus fossilen Quellen gilt das Gleiche. Hier ist aber der\u00a0 Haupbestandteil das Molek\u00fcl CH4 (Methan). Der relativ kleine Anteil Kohlenstoff verbindet sich dementsprechend seltener zu CO2 bei der Verbrennung. Gas aus Biogasanlagen ist unbedenklich solange das Rohmaterial nicht aus Lebensmitteln hergestellt wird. Kompogas, das auf der Nutzung von Haushaltsabf\u00e4llen basiert, ist ebenfalls unbedenklich, weil die Essensreste ja sonst ungenutzt verbrannt w\u00fcrden.<\/p>\n<p>Holz ist als Energietr\u00e4ger im Verbund mit Sonnenw\u00e4rme also die beste L\u00f6sung f\u00fcr das Klima. Hier droht lediglich die \u00dcbernutzung der W\u00e4lder. Davon sind wir aber noch weit entfernt. Die Feinstaubbelastung kann \u00fcbrigens durch saubere Feuerungstechnik auf einem ertr\u00e4glichen Niveau gehalten werden. Ausserdem wird das Thema Feinstaub vor allem in den Medien \u00fcberzeichnet. Heutige Feinstaubkonzentrationen konnten vor wenigen Jahren noch gar nicht nachgewiesen werden und waren also de fakto inexistent.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Man muss sich bei der Diskussion um alternative Energie immer klar vor Augen halten: Die Sonnenenergie ist f\u00fcr praktisch alle Energiequellen die Basis. 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