Ist Solarenergie die wichtigste Energiequelle für die globale Energie- und Wärmewende?

Ich denke die Antwort muss Ja heißen. Insbesondere dann wenn man versteht, dass zu Solar mehr gehört als nur PV. Zugegeben mit PV lässt sich aktuell schnell Geld verdienen. Aber sollte das die einzige Intension sein. Nein, sollte es nicht.
Zum einen gehört zu Solarenergie erheblich mehr als nur PV. Dass man mit der Nutzung der Solarenergie auch Wärme generieren kann, sollte bekannt sein. Solarthermisch Anlagen sind jedoch weit in den Hintergrund gedrängt worden, seit man weltweit einen PV-Solarpark-Rekord nach dem anderen knackt.
Billigster Strom generiert aus PV weltweit, größter Solarpark weltweit, größte PV-Dachanlage weltweit, größte Flow-PV-Anlage weltweit etc. etc.

Doch sollten wir hier dringend anfangen ein wenig über den Tellerrand hinweg zu blicken. Ist es wirklich der richtige Weg wenn man im Namen „grüner Energie“ Wälder rodet, Naturflächen vernichtet oder landwirtschaftliche Flächen versiegelt? Etwas was man leider weltweit beobachten kann. Im Vordergrund steht hierbei grundsätzlich „billig“ mit dem Fokus auf „schnellen Profit“.
Wir werden sicherlich in einigen Jahren feststellen, ob die Solarparks mit dem „weltweit billigst“ produzierten Solar-Strom auch wirklich nachhaltig und langfristig orientiert ihre Anlagen erstellt haben. Oder ob man den Preis dafür bezahlen muss, dass man „billig“ in den Vordergrund gestellt hat.

Technisch ist so viel mehr möglich. Aber hier muss ein Prozess angestoßen werden, der Faktoren wie „Natur- und Umweltverträglich“ beinhaltet. Nicht nur im Bezug auf den Fertigungsprozess, sondern eher im Hinblick auf die Anwendungen der Erneuerbaren. Schauen wir uns doch erneut PV als eine der Technologien an, die die kostenlose Energie der Sonne nutzt.
PV ist so viel mehr als nur reine Solarparks als Freiflächenanlagen für wenige Investoren. Stehen doch weltweit, in der Gesamtheit gesehen, gewaltige Dachflächen zur Verfügung die genutzt werden können, Versorgungsstrecken an Autobahnen und Bahnstrecken, Schallschutzwänden, zu überdachende Parkplatzflächen etc. etc.

Ein gewaltiges Potenzial ohne hierfür unberührte Naturflächen opfern oder Landwirtschaftliche Flächen versiegeln zu müssen. Und sollte man doch landwirtschaftliche Flächen nutzen wollen, so gibt es aktuell einige Systeme die eine Mehrfachnutzung zulassen. Zugegeben, dafür muss sich ein Techniker/Ingenieur in der Planung neben 08/15 auch mit mehr beschäftigen. Und wie hat mir mal ein CEO eines deutschen EPC-Unternehmens, Experten für gewerbliche Solaranlagen. geschrieben „..Nach Rücksprache mit Kollegen wurde mir mitgeteilt, dass die Varianten bekannt sind, allerdings waren sie in der Vergangenheit nicht ausreichend wirtschaftlich…“ Vielleicht hätte man sich hier zunächst damit beschäftigen oder Jemanden fragen sollen der sich damit auskennt, bevor man die Anwendung verneint weil man eventuell schlichtweg technisch überfordert ist.

Bleiben wir bei der Nutzung landwirtschaftlicher Flächen, Stichwort AGRO-PV.
Es stehen bereits eine Vielzahl an Technologien zur Verfügung die eine sinnvolle Mehrfachnutzung von landwirtschaftlichen Flächen zulässt. In Kombination mit semitransparenten Modulen hat man zudem die Möglichkeit den Lichtbedarf der angebauten Pflanzen zu berücksichtigen. Am Beispiel von dem Diamond Roof wird zudem ein höherer Energie-Ertrag pro Flächeneinheit im Vergleich zu einer Ost-West-Ausrichtung erzielt. Und teurer ist ein solches System auch nicht. Mal abgesehen davon, dass man auf der Fläche der Solar-Applikation zusätzliche Einnahmen über die produzierten landwirtschaftlichen Produkte generieren kann. Es ist also eher eine Frage des „Willens“ und eventuell der „technischen Möglichkeiten“ eines Unternehmens auch Technologien heran zu ziehen die über Standard hinausgehen, nicht aus der Schublade gezogen werden können und ein wenig mehr Engineering verlangen.

Wir müssen uns bei der globalen Energie- und Wärmewende darauf besinnen, Natur- und Umweltverträglich, Nachhaltig und real grün zu handeln. Sonst kommen wir schnell wieder zu einem Leitspruch von Greenpeace (Weissagung der Cree) aus den frühen 80igern zurück, der mit den Worten endet „..werden wir feststellen, dass man Geld nicht essen kann..“

Es gilt Verantwortungsbewusst mit den uns zur Verfügung stehenden Technologien umzugehen und alle uns zur Verfügung stehenden „Technologien der Erneuerbaren“ auszuschöpfen. Und nicht nur bei den Technologien zu verharren die uns schnelles Geld versprechen.

Im Nachfolgenden mal ein Beispiel von Vielen wenn es um innovative Unterkonstruktionen geht:        
https://www.linkedin.com/feed/update/urn:li:activity:6547035091561000960/

 

 

Is solar energy the most important energy source for the global energy and heat transition?

I think the answer must be yes. Especially understanding that there is more to solar than just PV. Admittedly, money can be earned quickly with PV. But should that be the only intention. No, it should not.

On the one hand, solar energy is much more than just PV. It should be known that solar energy can also be used to generate heat. However, solar thermal systems have been pushed far into the background since one PV solar park record after another has been broken worldwide. Cheapest electricity generated from PV worldwide, largest solar park worldwide, largest rooftop PV system worldwide, largest flow PV system worldwide etc. etc.

But we should urgently start to think a little bit outside the box here. Is it really the right way to clear forests, destroy natural areas or seal agricultural ground in the name of supposedly "green energy"? Something that unfortunately can be observed worldwide. In the foreground is basically "cheap" with the focus on "fast profit".

We will certainly find out, in a few years, whether solar parks have really built their plants with the "worldwide cheapest" produced solar electricity in a sustainable and long-term oriented way. Or whether the operator has to pay the price for putting "cheap" in the spotlight.

Technically, so much more is possible. But here, a process must be initiated that includes factors such as "nature and environment friendly". Not only in terms of the manufacturing process, but more in terms of the applications of renewables.

Let's have a look again at PV as one of the technologies that uses the free energy of the sun.

PV is so much more than pure PV-solarparks as open space systems for few investors. After all, there are enormous roof areas available worldwide that can be used, supply ways along freeways and railroad lines, noise barriers, parking areas that need to be covered, etc. etc.

A huge potential without sacrificing untouched natural areas, or to seal agricultural land. And should nevertheless agricultural areas needed to be used, there are currently some systems existing and available that allow multiple use. Admittedly, for this a technician/engineer in the planning phase has to deal with more than just run-of-the-mill standard. And what was it a CEO of a German EPC company, expert for commercial solar plants, has said to me "...After consultation with colleagues I was informed that the variants are known, but in the past they were not sufficiently economical...". Maybe they should have dealt with it first or asked someone who knows about it, before they denied the innovative technologies because they might simply be technically overstrained.

Let's stay with the use of agricultural land, keyword AGRO-PV.

There are already a wide range of technologies available that allow a reasonable multiple use of agricultural land. In combination with semi-transparent modules, it is also possible to take into account the light requirements of the cultivated plants. Using the example of the Diamond Roof, a higher energy yield per unit area can be achieved, compared to an east-west orientation. And such a system is not more expensive either. Not to mention the fact that additional income can be generated on the area of the solar application through the agricultural products produced. It is therefore more a question of the "will" and possibly the "technical possibilities" of a company to also use technologies that go beyond standard, cannot be pulled out of the drawer and require a little more engineering.

 

In the global energy and heat transition, we must remember to act in a way that is nature and environment friendly, sustainable and real green. Otherwise we will quickly come back to a Greenpeace motto (prophecy of the Cree) in the early 80's, which ends with the words "...we will find that money cannot be eaten..."

It is important to use the technologies available to us responsibly and to exhaust all "renewable technologies" available to us. And not only to stick with the technologies promising fast money.

In the following just one of many other examples for innovative substructures:
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What contribution do "small power plants" in private residential construction make to the desired energy- and heat-transition?

On the weekend I had another nice conversation with someone who was interested in installing a solar system on his roof. A conversation which animated me to this article.

In the course of the conversation, a question was asked again and again: "What is the point of my small system, if we strive for a global energy- and heat- transition?"

Well, the answer should be simple. Any system that ensures that we do not need a combustion process to generate heat or electricity is an asset.

To put it in rough figures, let's say 1 million roofs are equipped with a 3 kWp PV system and a 5 m² solar thermal system.

With PV this would be about 3 million KWp or 3 GWp of power that would be installed, which corresponds to an annual output of about 3 TWh of electricity that would be generated.

Yes, I estimated 1000 kWh/KWp. In the south it will be a little more, in the north less. It is a milkmaid's bill, no question, but not far from reality.

And if you now add to this the fact that a solar thermal system in summer can help to avoid burning oil or gas to generate hot water, I would say that this, taken as a whole, is no small contribution to the energy- and heat-transition.

But I have now focused only on solar. If we spin this idea further, then we come to heat pumps that can convert electricity into heat many times over. Depending on the type of system, it is possible to turn 1kWh electric power in up to 4 kWh of heat. How nice if most of the electricity or additional heat would now also come from the roof. ?!

Unfortunately, in such conversations, you come across a factor that is at the forefront of such considerations. "What does such a system cost me and when will my investment pay off?" A perfectly understandable question. But even here, just pull out the calculator and think about what e.g. the electricity from the grid costs and what e.g. the electricity generated by my PV system costs. Especially with regard to the low-interest loans that are currently granted for the construction of such a system.

And if you now add the subsidy programs for the use of "renewables" in general, the answer should not be difficult.

Here is an additional example from the past: "What, 10,000 EUR for a solar thermal plant, that's too expensive for me..." A few months later it sounded like this: " What 12,000 for a solar thermal plant with a subsidy of 2,000 EUR, ... I am interested".  Well, everybody can think about that on his own...

Another sentence that got stuck in my memory: "The energy-transition is more likely to be achieved with large solar and wind parks. Well, of course, a large plant concentrated on one area is able to generate more power than a plant on a private roof. BUT, on the one hand, such plants are more reserved for investors who want to generate a quick profit.

On the other hand, we have to ask ourselves to what extent a large plant, for which forests are cleared, agricultural areas are sealed, or natural areas destroyed, can still be called "sustainable".

It is not about demonizing these plants, whether wind or solar parks, but about not losing sight of the thoughts "environmentally friendly, nature conserving, real sustainable etc.", just because one concentrates on the fast profit.

Especially in regard to the fact, that there are already applications in the solar sector available that allow the occupied area to be used in a multiple way. Keyword "Agro-PV", here an agricultural area is used to generate electricity, but is still available for the cultivation of agricultural products. In combination with e.g. semi-transparent modules in the field of PV, even the cultivation of sun-sensitive agricultural products is possible.
In addition, even a reduction in water consumption can be achieved through partial shading.

Picture: Solidenergie GmbH - https://www.solidenergie.com/

We have to start looking a little bit more beyond the horizon. On the one hand, with regard to the effect of "many small systems from the field of renewables" in private or small commercial applications and, on the other hand, with a view towards "real sustainability" instead of "quick profitability", at least if we want to implement a truly environmentally friendly energy and heat turnaround in a globally sensible way. And this NOW!

Just a simple thought.

06.2020

Welchen Beitrag leisten „Kleinanlagen“ im privaten Wohnbau zur angestrebten Energie- und Wärmewende..

Ich hatte am Wochenende wieder ein nettes Gespräch mit Jemanden der Interesse gezeigt hatte auf seinem Dach eine Solaranlage zu installieren. Ein Gespräch, welches mich zu diesem Artikel animiert hat.        
Im Zuge des Gespräches wurde eine sich immer wieder wiederholende Frage in den Raum gestellt: „Was bringt denn meine kleine Anlage eigentlich, wenn wir eine globale Energie- und Wärmewende anstreben..?“

Nun, die Antwort sollte einfach sein. Jede Anlage die dafür Sorge trägt, dass wir keinen Verbrennungsvorgang benötigen um Wärme oder Strom zu generieren, ist ein Gewinn. Um das mal in Zahlen auszudrücken, sagen wir mal 1 Millionen Dächer werden mit einer 3 kWp-PV-Anlage und einer 5 m² Solarthermie-Anlage bestückt.
Bei PV wären das ca. 3 Millionen KWp bzw.3 GWp Leistung die installiert werden würden, das entspricht einer jährlichen Leistung von grob ca. 3 TWh an Strom die generiert werden würde. Ja, ich habe mal 1000 kWh/KWp angesetzt. Im Süden wird es ein wenig mehr sein, im Norden weniger. Es ist eine Milchmädchenrechnung, keine Frage, aber nicht weit von der Realität entfernt. Und wenn man jetzt noch dazurechnet, dass eine solarthermische Anlage im Sommer dazu beitragen kann auf die Verbrennung von Öl oder Gas zu verzichten um Warmwasser zu generieren, dann würde ich sagen, dass dies, in der Gesamtheit betrachtet, kein kleiner Beitrag zur Energie- und Wärmewende darstellt.

Dabei habe ich mich jetzt mal nur auf Solar fokussiert. Spinnt man diesen Gedanken weiter, dann kommen wir zu Wärmepumpen, die den Strom vervielfacht in Wärme umwandeln können. Je nach Anlagentyp kommt da auch mal auf 4 kWh Wärme aus 1 kWh eingesetztem Strom. Wie schön wenn der Strom oder zusätzliche Wärme jetzt auch noch vom Dach käme.. ?!   J

Leider kommt man bei solchen Gesprächen auf einen Faktor, der bei solchen Überlegungen im Vordergrund steht. „Was kostet mich eine solche Anlage und wann spielt sich meine Investition wieder ein?“ Eine durchaus nachvollziehbare Frage. Aber auch hier einfach mal den Taschenrechner zücken und überlegen, was z.B. der Strom aus dem Netz kostet, und was z.B. die über meine PV-Anlage generierte Strom kostet. Insbesondere im Hinblick auf die zinsgünstigen Darlehen die für die Erstellung einer solchen Anlage aktuell gewährt werden.       
Und wenn man jetzt noch die Fördermaßnahmen für den Einsatz von „Erneuerbaren“ allgemein dazu nimmt, sollte die Antwort nicht schwer fallen.

Hierzu noch ein Beispiel aus der Vergangenheit: „Was, 10.000 EUR für eine Solarthermische Anlage, das ist mir zu teuer..“ Ein paar Monate später hörte sich das dann so an: „ Was 12.000 für eine solarthermische Anlage mit einem Zuschuss von 2.000 EUR,.. ich bin interessiert“..  Nun, dazu kann sich jeder seine eigenen Gedanken machen. 

Ein weiterer Satz der im Gedächtnis haften geblieben ist: „Die Energiewende wird doch eher mit großen Solar- und Windparks erreicht..“ Nun, natürlich ist eine große Anlage auf eine Fläche konzentriert in der Lage mehr Leistung zu generieren, als eine Anlage auf einem privaten Dach. ABER, zum einen sind solche Anlagen doch eher den Investoren vorbehalten die einen schnellen Profit generieren wollen. Zudem muss man sich die Frage stellen, inwieweit eine Großanlage für die Wälder gerodet, landwirtschaftliche Flächen versiegelt, oder Naturflächen vernichtet werden noch als „nachhaltig“ zu bezeichnen ist. Es geht hierbei nicht darum diese Anlagen, ob Wind- oder Solarparks zu verteufeln, sondern darum die Gedanken „Umweltverträglich, Naturschonend, Real nachhaltig etc.“ nicht aus den Augen zu verlieren, nur weil man sich auf den schnellen Profit konzentriert.
Zumal es im Bereich Solar bereits Anwendungen gibt, die es ermöglichen die belegte Fläche mehrfach zu nutzen. 

Stichwort „Agro-PV“, hier wird eine landwirtschaftliche Fläche genutzt um Strom zu generieren, steht der landwirtschaftlichen Nutzung jedoch nach wie vor zum Anbau von landwirtschaftlichen Produkten zur Verfügung. Bei einer Kombination mit z.B. semitransparenten Modulen im Bereich PV ist sogar der Anbau von sonnenempfindlichen landwirtschaftlichen Produkten möglich. Zusätzlich lässt sich  durch die Teil-Verschattung sogar eine Reduzierung des Wasserverbrauches erzielen.

Bild: Solidenergie GmbH - https://www.solidenergie.com/

Wir müssen anfangen ein wenig mehr über den Tellerrand hinauszuschauen. Zum einen im Hinblick auf die Wirkung „vieler kleiner Systeme aus dem Bereich der Erneuerbaren“ in der Anwendung im privaten oder kleingewerblichen Bereich und zum Anderen mit einem Blick in Richtung „real nachhaltig“ statt „schnell profitabel“, zumindest wenn wir eine wirklich Umweltverträgliche Energie- und Wärmewende global sinnvoll umsetzen wollen. Und das JETZT!

Nur ein Gedanke.

06.2020