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By Holger Watter

Die „erneuerbaren Energien“ und „nachhaltigen Energiesysteme“ stehen wegen der Klima- batte im Mittelpunkt der gesellschaftlichen Diskussion. Politisch werden Rahmenbedingungen definiert; in der Wirtschaft und im Privaten sucht guy nach Wegen zur Minimierung der En- giekosten. Im net und in den Medien werden Lösungsvorschläge diskutiert und professional- giert. Der „einfache Verbraucher“ ist mit der Beurteilung überfordert und muss den „Heilsv- sprechungen der Alchimisten der Neuzeit“ mehr oder minder glauben. Ist die betriebswi- schaftliche Beurteilung auf der Grundlage von Erfahrungswerten vielleicht gerade noch m- lich; bei der klimarelevanten CO -Bilanz wird das Projekt dann oft zur „Glaubensfrage“. 2 Ziel dieses Buches ist es, • die wesentlichen Funktionsmechanismen darzustellen, • Einflussparameter, Stell- und Störgrößen zu erläutern und • Potentiale und Begrenzungen durch Überschlagsrechnungen aufzuzeichnen. Es wendet sich an Studierende in den Bachelor- und Masterstudiengängen mit den Schw- punkten erneuerbare Energie, nachhaltige und regenerative Energiesysteme an Universitäten, Technischen Hochschulen und Fachhochschulen sowie an Fachberater (in Banken, bei der Presse und in der Politik), die die o. g. Zusammenhänge ihrer Zielgruppe anschaulich erläutern wollen. Gleichzeitig gibt es einen aktuellen Überblick zum Stand der Technik und zu den m- lichen Potentialen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf kleineren, dezentralen Anlagen; großte- nische Anlagen werden nur der Vollständigkeit halben angesprochen.

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01. 04. 08. 11. 02. 3 Beispielanlagen 23 Beispielanlage Nürnberg16: Für Nürnberg wird ein jährlicher Globalstrahlungsanteil von 1050 kWh/m² angegeben. Die Solaranlage hat folgende Eckdaten: • 20 monokristalline Solarmodule; 5 Stränge mit je 4 Solarmodulen; • 1 Solarmodul besteht aus 36 in Reihe geschalteten Silizium-Zellen • Leerlaufspannung eines Solarmoduls: • Kurzschlussstrom je Modul: • Spitzenleistung unter Standard-Testbedingungen: • Abmessung eines Moduls: • Kollektorgesamtfläche • Neigungswinkel ca.

2 zeigt eine solarthermische Anlage zur solaren Brauchwassererwärmung und zur Rücklauftemperaturanhebung: Die Sonnenstrahlung wird im Absorber (Sonnenkollektor) aufgefangen, möglichst voll in Wärme umgewandelt und an ein Wärmeträgermedium übertragen. Die Wärme steht damit prinzipiell der Wärmeversorgung zur Verfügung. Aus Frostschutzgründen ist der Wärmeträger oft ein Wasser-Glykol-Gemisch. Die Umwälzpumpen für das Glykolgemisch werden durch das Steuergerät eingeschaltet, wenn die Kollektortemperatur den Einschaltpunkt (d.

4) wird der Wind an der Windkraftanlage aufgestaut, gem. dem Satz von BERNOULLI wird also Windgeschwindigkeit in Druckenergie umgewandelt. 10) dabei wird davon ausgegangen, dass direkt an der Windkraftanlage der arithmetische Mittelwert zwischen An- und Abströmung vorliegt. In den Gleichungen ist p stat = p 0 statische Druck, hier: Luftdruck η Wirkungsgrad der Windkraftanlage M Drehmoment [Nm] ω = 2 ⋅π ⋅ n Winkelgeschwindigkeit [s-1] n Drehzahl [s-1] Wegen des Strömungsnachlaufes ist der 10fache Rotordurchmesser ein sinnvoller Abstand in einem Windpark [14].

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