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Effizienz von Solarzellen / Energiebilanz

 
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Steve



Anmeldedatum: 20.12.2004
Beiträge: 539

BeitragVerfasst am: Fr Okt 31, 2008 11:54 am    Titel: Effizienz von Solarzellen / Energiebilanz Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

weiß wer von Euch, ob heutige Solarzellen, so wie sie üblich aufs Dach kommen, in ihrem Leben mehr Strom erwirtschaften, als sie für die Herstellung verbraucht haben?

Mein letzter Infostand ist, daß man sich bis heute nicht sicher ist, ob der ganze Zinober überhaupt Strom abwirft.
Man gewinnt zumindest etwas Unabhängigkeit im Krisenfall.
_________________
Grüße, Stefan
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Fr Okt 31, 2008 6:11 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn ich so auf größere Dächer gucke dann sehe ich da öfters Solarzellen, und ich glaube nicht das da viele Ökos oder Verschwörungstheoretiker dabei sind, die nur auf den Weltuntergang warten...
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Steve



Anmeldedatum: 20.12.2004
Beiträge: 539

BeitragVerfasst am: Fr Okt 31, 2008 6:17 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Nö, für viele is das erst mal ein Geschäft. Öko, wenn´s denn ist, ist nur ein Abfallprodukt. Ohne Förderprogramm müßtest Du die Panels suchen.
_________________
Grüße, Stefan
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Fr Okt 31, 2008 7:26 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Genau das wollte ich damit sagen, irgendwie muss es ja rentabel sein. Wenn auch nur mit Förderprogramm.
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uli.paul



Anmeldedatum: 04.02.2006
Beiträge: 669
Wohnort: Augsburg

BeitragVerfasst am: Sa Nov 01, 2008 1:38 am    Titel: Antworten mit Zitat

Moderne PV-Anlagen liefern tatsächlich netto mehr Strom als für ihre Produktion & Co. benötigt werden. Aber ohne Zuschüsse/Förderungen wären sie nicht rentabel. Das liegt aber eher an einer unsinnigen Steuerpolitik als an technischen Defiziten. Denn wer Forschungsgelder besteuert braucht sich nicht zu wundern wenn es nur langsam vorangeht.

Aber einfach pauschal die Steuerpolitik dafür verantwortlich zu machen bringt auch nichts. Denn haufenweise Hochverdiener haben sich Solaranlagen zugelegt bevor überhaupt eine Förderung zur Diskussion stand. Sie konnten damals schon die Investitionen von der Steuer abschreiben. Aber welcher Normalverdiener hätte 50000DM investiert um letztendlich 10000DM an Energiekosten zu sparen? Wohl keiner, aber bei der damals herrschenden progressiven Besteuerung konnte ein Hochverdiener durchaus mehr als 30000DM an Steuern sparen - wohlgemerkt über 10 Jahre, der Nutzungsdauer der Anlage.

Heutige Anlagen haben eine Nutzungsdauer von mehr als 20 Jahren. Die Hersteller geben Garantiezeiten von 5-10Jahren auf die Komponenten - also sind sie sich sicher, dass innerhalb dieses Zeitraums keine nennenswerte Probleme auftreten.

Persönliche Anmerkung: Bei der PV-Anlage bei meinen Eltern trat nach ca. 9Monaten ein Leistungsabfall um ein Drittel auf. Als Fehlerursache wurde eine fehlerhafte Steckverbindung lokalisiert. Hier hat eines der billigsten Teile versagt - aber daran wird ja nur allzuoft gespart.
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Jeder Schwachkopf kann behaupten - aber nur wenige können beweisen.
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DrQ_WI



Anmeldedatum: 21.03.2008
Beiträge: 152
Wohnort: Wiesbaden

BeitragVerfasst am: So Feb 22, 2009 5:15 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Enegiebilanz lässt sich drastisch verbessern:
Rahmengestell aus Kabelschutzrohr, bespannt mit ner Reflektorrettungsdecke aus dem Autoverbandskasten, ergibt ne fette Parobolrinne, die das Vielfache an Licht auf das PV-Modul bündelt.
Weniger teure Solarzelle, höhere Leistungsausbeute.

Der augenblickliche Stand komerzieller PV-Technik ist Humbug, weil auf dem Stand von vor zwanzig Jahren.
PV-Technik ist Halbleitertechnik und somit bestimmten Entwicklungsgesetzen unterworfen. Jede andere Halbleitertechnik verdoppelt jedes Jahr die Leistungsfähigkeit bei einer Preishalbierung; wäre bei der PV auch drin ( Werkstoffe, Produktionsverfahren,...) wird uns aber vorenthalten.
Wer mal ein Solarbetriebenes Ultraleichtflugzeug sehen will; im Deutschen Museum in München hängts seit zwanzig Jahren unter der Decke und setzt Staub an.
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werde künftig mit folgender Signatur meine Lebenseinstellung vertreten: " Das gefährlichste Wissen ist das Halbwissen"
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Frank



Anmeldedatum: 22.01.2009
Beiträge: 395

BeitragVerfasst am: So Feb 22, 2009 9:25 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Enegiebilanz lässt sich drastisch verbessern:
Rahmengestell aus Kabelschutzrohr, bespannt mit ner Reflektorrettungsdecke aus dem Autoverbandskasten, ergibt ne fette Parobolrinne, die das Vielfache an Licht auf das PV-Modul bündelt.
Weniger teure Solarzelle, höhere Leistungsausbeute.


Ich hatte mir auch schon mal so was überlegt. Warum werden keine Spiegel genutzt, um entsprechend mehr Licht auf die Module zu lenken?
Gibt es dafür irgendwelche physikal. Hinderungsgründe (z.B. zu hohe Temperaturen), oder ist das einfach eine Frage des Mehraufwandes?
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MfG Frank
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Mo Feb 23, 2009 10:27 am    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Ich hatte mir auch schon mal so was überlegt. Warum werden keine Spiegel genutzt, um entsprechend mehr Licht auf die Module zu lenken?


Das gibt es sogar tatsächlich. Es gibt sogar Solarzellen, welche Fresnel-Linsen zur Bündelung verwenden.

Siehe z.B. Artikel hier: http://www.ipp.mpg.de/ippcms/ep/ausgaben/ep200502/0205_solarkraftwerke.html

Der Vorteil dabei, man kann sogar die sehr leistungsfähigen Mehrschicht-Solarzellen nehmen, da man immer nur sehr kleine Zellen benutzt, und eben das Licht darauf bündelt. So hat man dann viel effizientere Solarzellen, zu einem trotzdem noch einigermassen moderaten Preis, gegenüber einer Vollfläche mit Mehrschicht-Solarzellen.
Den grossen Nachteil den ich bei Spiegel/Fresnel Systemen sehe, ist, dass Sie von direkter Sonnenstrahlung abhängig sind, und immer mechanisch nachgeführt werden müssen, was das ganze im Privatbereich, zu unrentabel macht. Zudem haben wir bei uns das Problem, dass wir leider sehr oft nur diffuses Licht bekommen, und keine Direkteinstrahlung. Ergo würde da die Linse nichts bringen...
Die Kühlung scheint dabei übrigens nicht einmal das grosse Problem zu sein...(zumindest wenn man nicht gleich versucht Riesenflächen zu konzentrieren...Aber dafür gibt es ja dann solarthermische Kraftwerke)

Zitat:
Der augenblickliche Stand komerzieller PV-Technik ist Humbug, weil auf dem Stand von vor zwanzig Jahren.
PV-Technik ist Halbleitertechnik und somit bestimmten Entwicklungsgesetzen unterworfen. Jede andere Halbleitertechnik verdoppelt jedes Jahr die Leistungsfähigkeit bei einer Preishalbierung


Das sind 2 beinahe völlig verschiedene Welten!
Der extreme Entwicklungs-Speed bei den Chips beruht ja hauptsächlich auf der Miniaturisierung. Die Leiterbahnen/Transistoren werden immer kleiner. Diese Entwicklung bringt für eine Solarzelle rein gar nichts!
Nur einige Seitenentwicklungen, welche bei der Chip-Forschung und Produktion anfallen sind nutzbar zur Optimierung von Solarzellen.
Die Forschung an Solarzellen ist auf ganz andere Themengebiete ausgerichtet.
Also IMHO ist ein Vergleich der Solarzellen und der Chip-Produktion, wie ein Vergleich mit Äpfel und Birnen...
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Frank



Anmeldedatum: 22.01.2009
Beiträge: 395

BeitragVerfasst am: Di Feb 24, 2009 7:43 am    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Den grossen Nachteil den ich bei Spiegel/Fresnel Systemen sehe, ist, dass Sie von direkter Sonnenstrahlung abhängig sind, und immer mechanisch nachgeführt werden müssen...


Beim Parabolrinnenprinzip wäre keine mechanische Nachführung notwendig. Trotzdem kenne ich keinen derartigen Einsatzfall.
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MfG Frank
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Di Feb 24, 2009 11:24 am    Titel: Antworten mit Zitat

Nun ja, das Parabolrinnenprinzip ist dafür bereits mechanisch sehr komplex. Und wieso ist da keine Nachführung notwendig? Seitlich, OK. Aber den Höhenwinkel muss man ja trotzdem nachführen.
Diejenigen Spiegel-PV-Kollektoren, die ich gesehen habe, hatten immer so streifenweise PV-Elemente, mit je daneben einem Streifen Spiegel, welcher schräg war, sodass das Licht auf die Zellen in der Mitte fällt.
Also konstruktiv sehr sehr einfach zu bauen.
Ich glaub so eine Parabolrinne kostet im Vergleich dazu einiges mehr...und ist zudem viel anfälliger bzgl. Verschmutzung, da sich der Dreck in der Rinne sammelt.

Aber wie in dem von mir oben angegebenen Artikel steht, rentieren sich diese "Konzentrator"-Techniken bei uns fast nicht, weil wir zuwenig direkte Einstrahlung haben. Wird wohl der Hauptgrund sein, wieso man das hier nirgendwo sieht.

Zusatz:
Ah, habe hier http://www.solarserver.de/solarmagazin/solar-report_0408.html
ein Bild von den Spiegel-Solarzellen gefunden:

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DrQ_WI



Anmeldedatum: 21.03.2008
Beiträge: 152
Wohnort: Wiesbaden

BeitragVerfasst am: Sa Feb 28, 2009 7:29 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Die Fresnellinsen sind schweineteuer ; Spiegelfolie ( Rettungsdecke) kostet 1,60€

Marktschirm von innen bekleben und man kann Spanferkel grillen D=4m!
Bon apetit!

Die Parabolrinne hatte ich im Protestcamp Kelsterbach im Einsatz.
Billiger in der Anschaffung, Nachführung per Hand: Rinne an Seil aufgehangen, zwei Gewichte zum ausrichten am Boden.

Alle Stunde Nachführen ist für Kleingartentechnik und Krisenversorgung zumutbar; mehrfacher Output ohne mehrfache Anschaffungskosten.
1,5m2 Zelle kosten mehr als 1,60€

Solarnachführungen kann man aber auch billig bauen; Solarexperimente
Franzis Verlag: z.B.: Uhrwerk+ 2:1 Untersetzungsgetriebe 1U/24h
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Sowasaberauch



Anmeldedatum: 09.04.2008
Beiträge: 833

BeitragVerfasst am: Di März 03, 2009 5:04 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Die Fresnellinsen sind schweineteuer ; Spiegelfolie ( Rettungsdecke) kostet 1,60€


Prinzipiell sind die Fresnellinsen sehr billig herzustellen, da man den Kunstoff direkt warm in einen Master pressen kann. Man kann Sie einfach nirgends billig bekommen, da bis jetzt kein wirklicher Markt dafür vorhanden ist.
Gute Spiegelfolien (gute Wetter- und UV-Beständigkeit, hohe Reflexion) kosten übrigens einiges mehr als 1.6€...sind aber klar immernoch sehr billig im Vergleich zu Solarzellen...

Zitat:
Alle Stunde Nachführen ist für Kleingartentechnik und Krisenversorgung zumutbar; mehrfacher Output ohne mehrfache Anschaffungskosten.


Klar, kann man eine "Bastellösung" einfach und billig bekommen. Es bleibt halt eine Bastellösung. Um im Markt chancen zu haben, muss die Lösung schon ein wenig professioneller sein...(vor allem bzgl Lebensdauer). Du glaubst nicht wie stark das Wetter diesen Dingen über die Jahre zusetzt...

Zitat:
Solarnachführungen kann man aber auch billig bauen; Solarexperimente
Franzis Verlag: z.B.: Uhrwerk+ 2:1 Untersetzungsgetriebe 1U/24h


Geht noch einfacher:
Wir haben z.B. solche pneumatischen Kolben, bei unseren Gewächshäusern, wenn sie warm werden, schieben sie den Kolben raus, und die Fenster öffnen sich. Wenn's wieder kalt wird, ziehen die Kolben wieder rein, und die Fenster schliessen sich. Man könnte solche Kolben auch verwenden, um die Zellen nachzustellen.
Übrigens tut das z.B. der Hersteller der oben gesehenen Zellen genauso.
Fazit: Vollautomatisches nachstellen, ohne viel Mechanik, und ganz ohne Elektronik und ohne jegliche Energieversorgung.
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DrQ_WI



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Beiträge: 152
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BeitragVerfasst am: Do März 05, 2009 2:08 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Klar werden Sachen in Massenproduktion billiger: Solarzellen, Biogemüse,
Fleisch ohne Stresshormone aus Massentierhaltung da keine MTH. so die Theorie...

Billige Riesenlinse basteln: Zwei Folien über einen Reifen gespannt, dazwischen Wasser gepumpt: ergibt eine Linse mit variabler Brennweite (Wassermenge/ Wölbung) mit ausreichenden Eigenschaften zur Bündelung.
Status: selbst getestet.

Die Parabolrinne war erstaunlich haltbar, hatbis zum Orkan gehalten.
(Experimentelle Bauweise zu "Schulungszwecken") Gebrauchswert hat die Sache bereits armortisiert.
Der Verspiegelte Marktschirm hat den Vorteil, das man ihn bei (Sand)Sturm,
Schneefall, ... zusammmenfalten und somit vor extremen Ereignissen schützen kann.
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uli.paul



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Beiträge: 669
Wohnort: Augsburg

BeitragVerfasst am: Mi Apr 15, 2009 4:23 am    Titel: Antworten mit Zitat

Ihr redet hier über Optimierungen, die (außer bei Mehrschichtelementen) in unseren Breiten praktisch nichts bringen. Parabolspiegel mit Dünnschicht- oder amorphen- Siliziumzellen zu kombinieren ist Unsinn, da der Mehraufwand (nicht für Bastler, aber für Profis!) zu hoch ist. Es ist und bleibt billiger möglichst großflächige Kollektoren zu bauen. Und Silikon haben wir buchstäblich wie Sand am Meer!

Das Problem ist, dass Siliziumsolarzellen nur etwa 25% der eingestrahlten Energie in Strom verwandeln (können)! Das ist rein physikalisch bedingt. Für längere Wellenlängen (im Infraroten, IR) ist Silizium schlicht durchsichtig wie Glas und bei kürzeren Wellenlängen (Ultraviolett, UV) ist die Rekombinationsrate verdammt hoch, d.h. ein erzeugtes Elektron-Loch-Paar verbindet sich mit anderen bevor die Parteien die jeweilige Elektrode erreichen. Das erzeugt Wärme und Licht - ja, eine Solarzelle emittiert Licht! Strahlt man sie mit UV-Licht an, dann gibt sie sichtbares Licht ab. Aber das kann man nicht nutzen - es geht verloren.

Mehrschichtzellen fangen ein breiteres Spektrum ein, aber sie kommen auch nicht wesentlich über ca. 50%. Und sie sind schweineteuer (wie oben schon angemerkt). Also nur für Sonderfälle (Raumfahrt) einsetzbar.

Aber es entsteht eine neue Basis für Solarzellen (und nicht nur für diese): Nanotechnologie. Die kennt keine "Band-Gaps" und damit auch keine Wellenlängenabhängigkeit. Aber diese Nanodrähte funktionieren zwar derzeit im Labor, aber bis zur Serienreife braucht es wohl noch ein paar Jahre.

Und wer Moores Gesetz auf Solarzellen anwenden will, sollte es eher auf M$-SW oder Autos anwenden: Die zeigen ganz klar, dass dieses Gesetz nur für eine bestimmte Branche gilt (oder sind die Programme von M$ jedes Jahr kleiner geworden bei verdoppelter Funktionalität? Oder sind die Autos sparsamer geworden bei verdoppeltem Gewicht oder Verbrauch der Zusatzaggregate?)

Und die derzeitig eingesetzte Solartechnologie ist NICHT 20 Jahre alt, obwohl ihre Ursprünge in diese Zeit zurückreichen. Alles andere ist propagandistisches Geschwätz.
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