DRUCK Magazin Ausgabe 01.2018...effizient Das Magazin für Energieeffizienz - BHKW - LED -...

effizientDas Magazin für Energieeffizienz - BHKW - LED - Wärmerückgewinnung

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www.luana-group.com

Norwegen elektrifiziert alle Kurzstreckenflüge bis 2040

2 Luana Solutions GmbH effizient 01.2018

Sehr geehrte Leserin, sehr geehrter Leser,auch 2018 steht im Fokus des Energiewandels. Weltweit finden sich be-eindruckende Projekte und Initiativen, die wichtigen Bestandteile unserer aller Zukunft sein werden.

Neben den wachsenden Anforderungen, welche an Energieproduzenten gestellt werden, wollen wir zeigen, dass es weltweit vorwärts geht. Sicher-lich nicht immer in der gewünschten Geschwindigkeit, jedoch stetig und vielfältig.

Wie schon in den letzten Ausgaben haben wir ein paar dieser Projekte aufgegriffen und zum ersten Mal zeigen wir auch ein BHKW-Projekt auf, welches durch uns selbst realisiert wird.

Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen dieser Ausgabe.

Ihr

Marcus FlorekGeschäftsführer

Auf einem Blick

3Luana Solutions GmbHeffizient 01.2018

� In eigener Sache - Artikel von Marcus Florek 4

� Auch 2017 war ein Hitzejahr 5

� Umweltschutz in der Schiffahrt 6

� Brennstoffzelle verwandelt Klärwerk in Kraftwerk 8

� Toyota fördert Brennstoffzellen-Technik in Kalifornien 10

� Norwegen elektrifiziert alle Kurzstreckenflüge bis 2040 12

� Windkraft besteigt Platz 2 der Stromproduktion in 2017 14

� Sonnenenergie aus der Wüste 2.0 15

� Glossar BHKW 16

� Glossar LED 18

Die Luana Group setzt aktuell das größte BHKW-Projekt Ihrer Unternehmensgeschichte um.

Fast alle Häuslebauer beschäftigen sich im Zuge der Finanzierung ihres Eigenheimtraums mit der KfW-Bank.

Bei solch langfristigen Entscheidungen spielt na-türlich jeder Basispunkt in der Finanzierung eine entscheidende Rolle.

Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) koppelt Ihre Konditionen gern an die Energieeffizienz der zu finanzierenden Immobilien.

Je besser die Effizienz, umso günstiger das Fi-nanzierungsprogramm.

Somit ist es nur logisch, dass der Bauherr neben den gesetzlichen Ökomindeststandards abwägt, ob weitere Maßnahmen sinnvoll sind, um an die günstigen Geldtöpfe zu gelangen.

Ob es nun Photovoltaik, Solarthermie, Geother-mie, Luftwärmepumpe, Pelletheizung oder das Blockheizkraftwerk sein soll, wird grundsätzlich individuell von jedem selbst abgewägt und ent-schieden.

Häufig ist es aber so, dass eine gemeinschaftli-che Lösung Vorteile birgt.

Daher entstehen aktuell viele Quartierslösungen, bei denen eine ökologische Heizzentrale eine Vielzahl von Immobilien mit Energie beliefert.

Doch auch die Fernwärmenetzbetreiber müssen sich mit diesem Thema beschäftigen und Anrei-

ze bieten um Neubaugebiete an ihr Netz anzu-schließen.

Die Luana Group hat im letzten Jahr den Auftrag bekommen ein Fernwärmenetz, welches in den kommenden Jahren mehrere Erweiterungen er-fahren soll, mit ökologischer Wärme aus einem Blockheizkraftwerk zu beliefern.

Der Ausbau ist, bei aktuell ca. 27 Gigawattstun-den Wärmebedarf pro Jahr, auf ca. 32 Gigawatt-stunden in den kommenden 5 Jahren geplant. Entsprechen tut das ungefähr 2.000 Haushalten.

Mindestens 30 Prozent hiervon muss das von der Luana Group betriebene Blockheizkraftwerk liefern, damit die attraktiven KfW-Programme ge-nutzt werden können.

Zur Realisierung arbeitet das 25-köpfige Team Hand in Hand und deckt die Bereiche der Pla-nung, der Einholung der Genehmigungen, der Bauüberwachung bis hin zur Betriebsführung ab.

Unter dem Gesichtspunkt der Optimierung von bestehenden Strukturen, wie hier das schon vor-handene Fernwärmenetz, ist aus Sicht der Luana Group eine ideale Konstellation geschaffen wor-den.

Nicht nur durch die Neubauten, auch durch die schon bestehenden ans Netz angebundenen Im-mobilien, welche auch von der Umstellung auf die ökologische Wärme profitieren, werden er-hebliche Co2-Emissionen vermieden.

Eckdaten des Blockheizkraftwerkes:

Hersteller: GE JenbacherElektrische Leistung: 1.501 kWThermische Leistung: 1.563 kWGeplante Energieproduktion: ca. 18 GWh/pa


In eigener SacheArtikel von Marcus Florek

Eine kleine Pause in Sicht, dennoch bleibt der Trend: Die mittlere Erdtemperatur wandert zu den Rekordwerten. Deutschland jedoch ist nicht betroffen und eine Kälteanomalie bleibt bis 2018 bestehen.

Nach drei Rekordjahren in Folge legt der rapide Temperaturanstieg weltweit im Jahr 2017 aller Voraussicht nach eine Pause ein. 2014, 2015 und 2016 hatten sich jedes Mal überboten. 2016 war nicht nur das weltweit bis dato heißeste Jahr seit Beginn der Messungen vor rund 140 Jahren, sondern brachte auch den höchsten Meeresspie-gel und den schnellsten Anstieg an Kohlendioxid (CO2).

Das Jahr 2017 wird mutmaßlich keinen neuen Temperaturrekord bringen – viel fehlt dazu je-doch nicht. Die übliche Temperatur über den Land- und Ozeanflächen unseres Planeten von Januar bis Oktober habe um 0,86 Grad Celsius über dem Durchschnitt des 20. Jahrhunderts von 14,1 Grad Celsius gelegen, bemerkte die ameri-kanische Klimabehörde NOAA. Damit war dieser Zeitabschnitt der drittheißeste bislang gemesse-ne hinter 2015 und 2016. Der Abstand zwischen 2013 bis 2017 dürfte die heißeste Fünfjahrespe-riode seit Beginn der Messungen werden.

Deutschland-Wetter war ziemlich unauffällig

Der leicht abgeschwächte Aufwärtstrend bei den Temperaturen ist nach Informationen der NOAA-Forscher vor allem auf den Einfluss des Klimaphänomens La Niña zurückzuführen, dass den vorausgegangenen El Niño abgelöst hat und das Oberflächenwasser im Ostpazifi k kühlt. Die Klimaanomalie La Niña dürfte dafür sorgen, dass auch 2018 die Rekordjagd nicht zunimmt. Bis zum zweiten Drittel des kommenden Jahres wer-de sich daran auch vermutlich nichts ändern. Um ein halbes bis ein Grad unter dem langjährigen Durchschnittswert liegen aktuell die Meerestem-peraturen im tropischen Pazifi k.

Von Rekord-Temperaturen war man in Deutsch-land 2017 deutlich entfernt. „Das Jahr war sehr, sehr unauffällig“, bilanziert Florian Imbery vom Deutschen Wetterdienst (DWD) in Offenbach. Aller Voraussicht nach werde 2017 eine Durch-schnittstemperatur zwischen 9,5 und 9,4 Grad bringen, prognostizierte der Wissenschaftler – damit liege man noch nicht einmal unter den wärmsten zehn Jahren.

2014 war laut DWD in Deutschland im Durch-schnitt mit 10,3 Grad das mit Abstand wärmste Jahr seit 1881. In den Jahren 2000, 2007 und 2015 lag das Mittel bei 9,9 Grad. Im vergangenen Jahr wurden 9,5 Grad gemessen. Das kälteste Jahr war 1940 mit lediglich 6,6 Grad.

Global sieht die zu den Vereinten Nationen ge-hörende Weltwetterorganisation WMO das Jahr 2017 genau wie die NOAA auf dem Weg unter die drei heißesten bislang gemessenen Jahre. „Wir haben außerordentliches Wetter gesehen“, teilte WMO-Chef Petteri Taalas mit, „inklusive Temperaturen von mehr als 50 Grad Celsius in Asien, Rekord-Hurrikanen in rapider Abfolge in der Karibik und im Atlantik, die bis nach Irland gekommen sind, verheerende Monsun-Überflu-tungen, die Millionen Menschen betroffen haben und einer langen Trockenheit im Osten Afrikas.“ Etliche dieser Wetterereignisse hatten die „verrä-terischen Zeichen des Klimawandels“ an sich.

Auch die geringere Ausbreitung der Eisdecke in der Arktis und Antarktis beunruhigt die Klima-wissenschaftler, wie Patricia Espinosa, General-sekretärin des UN-Klimasekretariats UNFCCC, betont. „All diese Forschungsergebnisse unter-streichen das Risiko für Menschen, Wirtschaft und die gesamte Struktur des Lebens auf der Erde, wenn wir es nicht schaffen, auf die Ziele und Ambitionen des Pariser Klimaabkommens hinzuarbeiten.“

5Luana Solutions GmbHeffi zient 01.2018

Auch 2017 war ein Hitzejahr

Das Null-Emissions-Schiff in der Kreuzfahrt ist die Vision, mit der sich die Tourismusbranche auseinandersetzt, damit auch sie grün werden.

Bekannt ist mittlerweile, dass aktuell kaum ein Kreuzfahrtschiff als umweltfreundlich durchgeht und diese Probleme nicht mehr nur auf unseren Ozeanen bestehen, sondern direkt vor unserer Haustür. Knapp die Hälfte ihrer Zeit verbringen die mit Schweröl betriebenen schwimmenden Kleinstädte in Häfen, die nur selten Landstrom zur Verfügung stellen können. Somit laufen auch während dieser Zeiten die Dieselmotoren. Schweröl ist hochtoxisch und durch die Ver-brennung entstehen zum Teil krebserregende Schwefelschadstoffe, Stickoxide und Feinstaub. Diese Schiffsemissionen sind selbst noch in Berlin messbar. Dagegen steht wie immer der wirtschaftliche Aspekt. Schweröl ist ein billiges Abfallprodukt, welches bei der Destillation von Rohöl anfällt. Wieder einmal geht es um Geldver-dienen gegen Moral, Gesundheit und Umwelt.

Das Thema der Kreuzfahrtschiffe ist medial at-traktiv und hier hält man gern die Rübe vor die Nase und wirbt mit dem Null-Emissions-Schiff der Zukunft und mit dem Willen dies anzugehen. Natürlich gibt es vorher bürokratische und logis-tische Herausforderungen, welche Zeit in An-spruch nehmen. Damit stellt sich die Branche in ein gutes Licht und wir alle vergessen, dass aber weiterhin die Umweltverschmutzung und das Krankmachen der Menschheit einfach fortge-setzt wird. Ein kurzes Schulterzucken, Verständ-nis zeigen und mal sehen, was die Zukunft bringt ist alles, was die Branche anbietet.

Mit 220 Millionen Tonnen Dieselschweröl, wel-ches jährlich auf den Markt kommt, geht die Ver-schmutzung unserer Meere und der Luft weiter, zieht sich durch unsere Nahrungskette bis auf unsere Teller hin.

Ja, es sind Hybridlösungen und auch LNG-Schif-fe im Bau. Das beruhigt diejenigen, die sich Sor-gen machen, wenn sie in der Zeitung lesen, dass die Kreuzfahrtschiffe nicht so gut für die Umwelt sind. Bewusst muss man sich allerdings ma-chen, dass neue Schiffe nicht bedeuten, dass die Alten von der Meeresoberfläche verschwinden. Nein, sie fahren für eine andere Flotte noch jahre-lang weiter und werden mit den Jahren sicherlich nicht besser. Aktuell sind ganze 14 Schiffe mit Flüssiggasantrieben (LNG) in Auftrag gegeben.

Nachrüsten von Katalysatoren und sogenannten „Scrubbern“ (Abgasreinigungsanlagen) ist ein weiterer Lösungsansatz, der sich zu selten in den engen Maschinenräumen überhaupt umsetzen lässt.

Abrunden kann man das gesamte Bild der Schiff-fahrt, wenn wir uns anschauen, dass die Kreuz-fahrtschiffe einen Anteil von 0,5% der weltweiten zivilen Schifffahrt hat.

Umweltschutz in der Schifffahrt


Erstes Magma-Kraftwerk soll Strom nach Europa liefern

Brennstoffzelle verwandelt Klär-werk in Kraftwerk

Abwasser aus Kläranlagen in regenerative Energie umwandeln – das kann eine innovati-ve Brennstoffzelle, die Forscher aus Clausthal entwickelt haben. Sie erhielten hierfür eine Aus-zeichnung.

Gewöhnliche Brennstoffzellen wandeln chemi-sche Energie, meist aus Wasserstoff, in Strom um. Bei der Bio-Brennstoffzelle ist das anders: Hier produzieren Mikroorganismen elektrische Energie – direkt aus organischen Stoffen. Bei-spielsweise aus dem Abwasser von Kläranlagen. Ein Forschungsteam des Umwelttechnik For-schungszentrums (CUTEC) der technischen Uni-versität Clausthal-Zellerfeld hat eine innovative Brennstoffzelle entwickelt, die beim Reinigen des Abwassers Strom und Wasserstoff produziert. In Folge dessen wird das Klärwerk zum Kraftwerk.

Das Bundesministerium für Bildung und For-schung (BMBF) fand den Einfall so überzeugend, dass es die Brennstoffzellen-Forscher mit dem Deutschen Nachhaltigkeitspreis „Forschung“ ausgezeichnet hat, dem bedeutsamsten seiner Art in Europa. „Ihr Konzept, das aus Kläranlagen in Kürze Stromerzeuger macht, schont nicht nur die Wasserressourcen, sondern kann auch ein weiterer Baustein für eine effektive Energiewen-de sein“, sagte Forschungsstaatssekretär Georg Schütte bei der Preisverleihung in Düsseldorf.

Technikwende für die Abwasserbehandlung?

Die Technologie funktioniert auf Basis einer bio-elektrochemischen Brennstoffzelle, an der bereits seit 100 Jahren geforscht wird – bisher ohne einen echten Erfolg. Die jüngste Entwick-lung könnte eine Technikwende für die Abwas-serbehandlung repräsentieren. Die Anlage ge-neriert bekanntlich die Energie in einem Schritt, ohne den bisher üblichen Umweg über einen an-spruchsvollen Faulprozess. Konkret integriert die Brennstoffzelle die Stromerzeugung direkt in den Abbauprozess, bei dem Mikroorganismen die im Wasser enthaltenen Inhaltsstoffe auflösen.

Demzufolge benötigt der Prozess nicht nur ins-gesamt weniger Energie, sondern das Wasser wird auch mit einem höheren Wirkungsgrad ge-reinigt. Professor Michael Sievers vom CUTEC erläutert die Vorteile von Bio-Brennstoffzellen so: „Autarke, wartungsarme und verbesserte Abwas-serbehandlung, kaum Klärschlamm und Strom sowie Wasserstoff, beispielsweise für Elektroau-tos.” Seither zählen Kläranlagen zu den größten Stromverbrauchern in den Gemeinden: Laut Um-weltbundesamt liegt ihr Anteil bei 20 Prozent. Die Kosten müssen im Endeffekt die Gebührenzahler tragen.

Pilotanlage in Goslar

Aktuell entsteht eine Pilotanlage auf dem Gelän-de der Goslarer Kläranlage in Niedersachsen. Der Betreiber, die Eurawasser Betriebsgesellschaft, gehören zu den Projektpartnern der Bio-Brenn-stoffzelle. Gefördert wird das Forschungsvorha-ben mit seinen sechs Teilprojekten vom BMBF mit insgesamt drei Millionen Euro, sie stammen aus dem Topf „Zukunftsfähige Technologien und Konzepte für eine energieeffiziente und ressour-censchonende Wasserwirtschaft” (ERWAS).


Toyota fördert Brennstoff-zellen-Technik in Kalifornien

Toyota testet einen wasserstoffbetriebenen Lkw im Hafen von Long Beach, Kalifornien. Ein Brenn-stoffzellen-Kraftwerk mit Tankstelle kommt nun hinzu.

Toyota setzt auf die Brennstoffzelle – nicht nur im eigenen Land. In Long Beach entsteht ein Me-gawatt-Kraftwerk zur Erzeugung von Strom und Wasserstoff aus Bio-Abfällen. Zusätzlich soll ein eigener LKW dort betankt werden.

Nach Unternehmensangaben ist es das weltweit erste Brennstoffzellen-Kraftwerk zur Stromerzeu-gung im Megawatt-Bereich. Die Anlage in Long Beach hat den Namen „Tri-Gen“ und soll neben Elektrizität zusätzlich Wasserstoff aus Bio-Ab-fällen produzieren. Des Weiteren ist eine große Wasserstoff-Tankstelle geplant.

Der japanische Automobilhersteller produziert neuerdings die Limousine Mirai, deren Elektro-motor mit Wasserstoff betrieben wird. Im Ver-gleich zu E-Autos, die ihren Strom in schweren Akkus speichern, haben Brennstoffzellenfahrzeu-ge ihr eigenes kleines Stromkraftwerk dabei und können innerhalb weniger Minuten auftanken.

Schwerlaster soll versorgt werden

Neben dem Mirai will Toyota mit der neuen An-lage darüber hinaus einen Schwerlaster belie-fern, der seit Ende Oktober im Hafen von Long Beach im Alltagsbetrieb ausprobiert wird. Der Brennstoffzellen-Lkw hat dem Unternehmen zu-folge mit zwei Brennstoffstellenstacks und einer Batterie mehr als 670 PS. Die Reichweite des bis zu 36 Tonnen schweren Fahrzeugs beträgt 320 Kilometer pro Tankfüllung.

Die Anlage „Tri-Gen“ soll ab 2020 rund 2,35 Mega-watt Strom und 1,2 Tonnen Wasserstoff pro Tag produzieren. Dies entspricht dem Energiebedarf von 2.350 Durchschnittshaushalten und rund 1.500 Fahrzeugen. Die Anlage nutzt ausschließ-lich nachwachsende Energien größtenteils aus landwirtschaftlichen Abfällen.

Tri-Gen wurde von Fuel Cell Energy konstruiert. Das Unternehmen ist auf die Errichtung und den Betrieb von Brennstoffzellen-Kraftwerken spezi-alisiert. Verschiedene US-Behörden und die Uni-versity of California in Irvine fördern den Bau der Anlage. In Kalifornien gibt es schon 31 Wasser-stoff-Tankstellen – etwa so viele, wie aktuell in ganz Deutschland.

Toyota erwartet „globale Wasserstoffgesell-schaft“

Toyota-Manager Takeshi Uchiyamada vermutet, dass Wasserstoff bis 2050 fast ein Fünftel des globalen Energiebedarfs decken könnte. Auf der UN-Klimakonferenz in Bonn hat er den Aufbruch in die „globale Wasserstoffgesellschaft“ bekannt gegeben. Uchiyamada führt mit dem japanischen Autokonzern die Industrie-Allianz „Hydrogen Council“ an, zu der unter anderem Daimler, BMW, Audi sowie Shell, Total und der Bergbaukonzern Anglo American gehören.

Herausforderer wie Tesla-Gründer Elon Musk hal-ten jedoch wenig von dem Energieträger. Kritiker zweifeln an der Wirtschaftlichkeit der energieauf-wändigen und noch relativ ineffizienten Elektroly-se-Methode, mit der Wasserstoff aus Strom und Wasser gewonnen wird.


Norwegen will auch bei Elektro-Flugzeugen Vor-reiter werden.

Bei der Elektrifizierung des Straßenverkehrs steht Norwegen schon an der Spitze. Nun möchte der skandinavische Staat als erstes Land der Welt auch den Flugverkehr umstellen.

Mehr als die Hälfte aller neuzugelassenen Autos in Norwegen haben Elektro- oder Hybridantrieb. In keinem anderen Land der Welt ist der Marktan-teil größer. Doch die Elektrifizierung des Verkehrs geht weiter: Als weiteren Schritt möchte das Land alle Kurzstreckenflüge mit einer Flugdauer von anderthalb Stunden elektrifizieren. Bis zum Jahr 2040 soll kein mit Kerosin betankter Flieger mehr auf diesen Strecken zum Einsatz kommen, die auch zu den Hauptstädten benachbarter Län-der gehen, sagte der öffentliche Flughafenbetrei-ber Avinor. „Wenn wir unser Ziel erreicht haben, werden Flugreisen kein Problem mehr für das Klima sein, sondern eine Lösung“, teilte Avinor-Chef Dag Falk-Petersen der Nachrichtenagentur AFP mit.

Im ersten Abschnitt möchte das Unternehmen ein kleines Elektroflugzeug mit 19 Sitzen auf ei-ner kommerziellen Strecke ausprobieren. Es soll 2025 starten. Laut Falk-Petersen werden elek-trische Flugzeuge die Lärmbelastung im Flug-verkehr um mindestens die Hälfte verringern. Das gleiche soll für die Betriebskosten gelten. Auf dem Weg dorthin müssten allerdings auch Brückentechnologien wie Biokraftstoffe und Hy-bridantriebe zum Einsatz kommen. Gemäß Sta-tistiken steuert der Flugverkehr 2,4 Prozent zum Treibhausgasausstoß innerhalb Norwegens bei. Mehr als doppelt so hoch ist der Wert, wenn man Routen ins Ausland hinzurechnet.

Boeing, Airbus und Easyjet haben ähnliche Plä-ne

Ebenso die großen Flugzeughersteller Boeing und Airbus sind aktuell dabei, elektrische Antrie-be zu testen. Airbus stellte im letzten Jahr ein Projekt für ein vollelektrisches Flugzeug ein und möchte sich nun zunächst auf die Entwicklung eines Hybrid-Modells fokussieren. Dazu hat es sich Siemens und den Triebwerkshersteller Rolls Royce als Partner an Bord geholt, der erste Flug ist für 2020 vorgesehen. Mitbewerber Boeing wiederum ist in das Start-up Zunum Areo inves-tiert, dass bis 2022 im gleichen Sinne ein Hybrid-Pendlerflugzeug auf den Markt bringen möchte.

Ein vollelektrisches Flugzeug plant andererseits das kalifornische Start-up Wright Electric. Es ar-beitet dabei mit der Billigfluggesellschaft Easy Jet zusammen. In die batteriebetriebene Maschi-ne sollen 220 Passagiere hineinpassen und in zehn Jahren alle Ziele in Europa anfliegen – die Reichweite wird mit 540 Kilometern geschätzt. Für die Entwicklung soll Wright Electric Ingenieu-re der NASA angeworben haben. Die Batterie, die angeschafft werden soll, befindet sich allerdings noch in der Entwicklung.


Norwegen elektrifiziert alle Kurz-streckenflüge bis 2040

Windkraft besteigt Platz 2 der Stromproduktion in 2017

Windkraft ist die zweitwichtigste Stromquelle und wird weiter rasant ausgebaut. Damit überholt sie erstmals Steinkohle und Kernenergie.

Weiterhin ist die Stromgewinnung aus Braunkohle deutlicher Spitzenreiter. Wann sich dies ändern wird, hängt sicherlich auch davon ab, wie sich die Politik zum zukünftigen Ausbau Erneuerbarer Ener-gien positioniert und wie die Stromnetze in der Lage sein werden die wachsenden Windstrommengen aufzunehmen und zu transportieren.

In Zeiten von hohem Windaufkommen steigt die gewonnene Strommenge und dann fallen die Bör-senpreise für Strom in Bereiche, in denen sich konventionelle Stromquellen nicht mehr lohnenswert betrieben lassen. Somit gehen diese in diesen Momenten vom Netz und überlassen dem günstigen Windstrom den Vorrang. Doch der Großteil der Windkraftanlagen stehen im Norden und die Nachfra-ge nach ständiger und unterbrechungsfreiem Strom besteht flächendeckend. Stoßen die Netze an ihre Grenzen, werden wiederum die konventionellen Kraftwerke mit ordentlichen Aufschlägen hinzu-gerufen. Somit macht der gesetzlich geregelte Vorrang von Erneuerbaren Energien nur bedingt Sinn.

Klar ist mittlerweile, dass der gern zitierte Flaschenhals das Stromnetz der öffentlichen Versorgung ist. Die Zusatzkosten werden in den letzten Jahren mit bis zu einer Milliarde Euro pro Jahr beziffert, ein Ausbau der Netze soll diese Kosten vermeiden und die sinnvolle Nutzung von CO²-freiem Strom verbessern. Eine strukturelle Lösung in der Energiewende wird ohne die logistische Lösung kaum möglich sein.

Quelle Grafik: https://1-stromvergleich.com/strom-report/strommix/


Sonnenenergie aus der Wüste 2.0

Nachdem Desertec als große Idee gefeiert wurde und dann im wahrsten Sinne des Wortes im Sande verlaufen ist, nehmen es Länder wie Ägypten und Saudi-Arabien selbst in die Hand.

Neben dem Exportschlager Erdöl hat die arabische Welt vor allem Wüste und Sonne zu bieten. Nun scheint das durch Öl erschaffene Vermögen einen neuen Einsatz gefunden zu haben.

Die arabische Welt arbeitet derzeit möglicherweise an einem neuen Exportschlager. Diesmal ist es nicht Erdöl, sondern Sonnenenergie. Die Wüste wird damit plötzlich zum großen Standortvorteil, da gerade mal 0,3% der Wüstenfläche ausreichen würde um den gesamten Bedarf ganz Europas durch Sonnenstrom zu decken.

Aktuell sind lediglich fünf der weltweit installierten 450 Gigawatt Leistung in dieser Region installiert.

Geplant ist eine weitere Stromleistung von ca. 10 Gigawatt durch Photovoltaik bis Ende 2019. Dies entspricht ca. 10 Atomkraftwerken.

Saudi-Arabien kündigt Investitionen an, die bis 2030 im Königreich eine Gesamtleistung von 200 Gi-gawatt finanzieren sollen. Das fünffache der derzeit in Deutschland verbauten Produktionsleistung.

Die Ziele sind in allen arabischen Ländern ähnlich. Zum einen soll die eigene Energieversorgung sichergestellt und unabhängiger vom Ausland gemacht werden. Zum anderen sollen diese Mammut-Projekte der heimischen Wirtschaft Schwung verleihen und Arbeitsplätze schaffen. Saudi-Arabien etwa will zum Technologie-Standort werden und plant zusammen mit dem japanischen Tech-Kon-zern Softbank den Einstieg in die Produktion von Solar-Kollektoren. 100.000 neuen Jobs sollen durch die solare Vision entstehen.

In Ägypten denkt man schon einen Schritt weiter: Der dortige Energieminister sprach jüngst von Plänen, sein Land als Korridor für den Energietransport in Nachbarländer zu etablieren. Auch nach Europa soll Wüstenstrom fließen. Diese Idee ist nicht neu, sondern spukt schon lange in den Köpfen von Politikern, Managern und Forschern umher.

Es scheint, als ob der arabische „Energie-Frühling“ bevorsteht und wir einen neuen Aspekt in der Lö-sung der Energiefragen der Zukunft betrachten sollten.

In den sonnigen Weiten des Orients liegt möglicherweise am Ende doch eine Antwort auf die drän-genden Energiefragen dieses Jahrhunderts.


AbwärmeAbwärme ist der bei der Kraft- oder Wärme-erzeugung anfallende Anteil an Wärmeener-gie, der ungenutzt in die Umwelt entweicht. Bei Kraftwerken und industrieller Produktion treten große Mengen Abwärme auf, die über Kühltürme abgeleitet werden. Durch Nut-zung von Abwärme zu Heizzwecken kann ein wesentlicher Beitrag zu einer rationellen Energieversorgung geleistet werden.

BenutzungsstundenBenutzungsstunden sind die in Stunden ausgedrückte Benutzungsdauer als Quoti-ent einer Energiemenge in einer Zeitspanne und der höchsten darin aufgetretenen Ener-gieleistung.

BrennstofforgelDie Brennstofforgel vergleicht tabellarisch die Heizwerte und Dichten ausgewählter Brennstoffe zueinander.

Brennwert (Zeichen: Ho - international: Hs)Der Brennwert eines fossilen Brennstof-fes bezeichnet die fühlbare Wärmeenergie zuzüglich der sogenannten latenten Wär-meenergie, welche bei der Verbrennung freigesetzt wird. Die latente Wärme ist im Wasserdampf gebunden und kann durch die Brennwerttechnik durch Kondensation des Wasserdampfes (Vergleich: Heizwert) genutzt werden.

BrennwertnutzungBei der Brennwertnutzung wird die im Was-serdampf des Abgases enthaltene Wärme (latente Wärme) durch einen zweiten Abgas-wärmetauscher nutzbar gemacht. Dadurch erhöht sich der Nutzungsgrad der Anlage um bis zu 10 Prozentpunkte.

EinheitenKilo = k = Tausend Mega = M = Million Giga = G = Milliarde Tera = T = Billion Peta = P = Billiarde Exa = E = Trillion

GrundleistungGrundleistung ist derjenige Teil der gesam-ten Netto-Leistung eines Kraftwerkparks, der aufgrund seiner Kostenstruktur (insbe-sondere niedrige Arbeitskosten) eine mög-

lichst hohe Einsatzpriorität erhält. Hieraus folgt eine hohe Ausnutzungsdauer (> 7.500 Stunden pro Jahr).

Grundleistungs-KraftwerkeGrundleistungs-Kraftwerke sind z. B. Lauf-wasser-, Braunkohle- und Kernkraftwerke.

GuD -(Heiz)KraftwerkDie Abkürzung „GuD“ steht für „Gas- und Dampfturbinen“. Ein GuD-Heizkraftwerk ist eine KWK-Anlage, bei welcher der Gastur-binenprozess mit einem Dampfturbinen-prozess gekoppelt wird. Dadurch können besonders hohe Stromkennzahlen und hohe Gesamtnutzungsgrade realisiert werden

HeizkraftwerkEin Heizkraftwerk ist eine Energiezentrale, bei welcher das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) angewandt und sowohl Strom als auch Nutzwärme bereit gestellt wird. (Vergleich: Kraftwerk)

Heizwert (Zeichen: Hu)Der Heizwert eines fossilen Brennstoffes bezeichnet die fühlbare Wärmeenergie, wel-che bei der Verbrennung freigesetzt wird. (Vergleich: Brennwert)

JahresdauerlinieEine Jahresdauerlinie stellt den (kumulierten und Leistungsmäßig geordneten) Leistungs-bedarf eines Versorgungsobjekts in Abhän-gigkeit von der benötigten Nutzungszeit die-ser Leistung dar. Eine Jahresdauerlinie stellt ein wichtiges Hilfsmittel für die Planung von BHKW-/KWK-Anlagen dar. Dabei gibt die Jahresdauerlinie Auskunft darüber, wie viele Stunden pro Jahr eine bestimmte Leistung in dem Versorgungsobjekt benötigt wird

Kilowatt (kW)Leistungsangabe einer Energieerzeugungs-Anlage

Eine BHKW-Anlage mit einer elektrischen Leistung von 100 kW stellt (unter Vollast) 100 Kilo-Joule elektrische Energie je Sekun-de bereit.

Kilowattstunde (kWh)Energieeinheit, welche häufig im Bereich der Energieversorgung verwendet wird.1 kWh = 3.600 Kilo-Joule (kJ)

Glossar BHKW16 Luana Solutions GmbH effizient 01.2018

KraftwerkEin Kraftwerk ist eine Energiezentrale, wel-che lediglich Strom erzeugt. Solche Anlagen werden auch als Wärme- oder Kondensa-tions-Kraftwerke bezeichnet, da die Strom-produktion über den Umweg der Wärmeer-zeugung realisiert wird und die anfallende Abwärme durch Kühlanlagen (z. B. Kühltür-me) mittels Kondensation gekühlt werden muss (Vergleich: Heizkraftwerk).

Lambda-WertDer Lambda-Wert gibt das Verbrennungs-luft-Verhältnis an. Dabei bezieht sich der Wert auf die Luftmenge, welche für eine voll-ständige Verbrennung (stöchiometrische Verbrennung) notwendig ist. Ein Verbren-nungsvorgang, bei dem doppelt so viel Luft vorhanden ist wie für eine vollständige Ver-brennung benötigt würde, weist demnach ein Lambda-Wert 2 auf.

Megawatt (MW)Leistungsangabe1 MW = 1.000 kW

MittelleistungMittelleistung ist derjenige Teil der gesam-ten Netto-Leistung eines Kraftwerkparks, der für den Betrieb mit häufig wechselnder Betriebsleistung und für tägliches An- und Abfahren ausgelegt ist. Aufgrund seiner Kostenstruktur (mittlere Arbeitskosten) er-hält die Mittelleistung eine nachgeordnete Einsatzpriorität. Hieraus erfolgt eine mittle-re Ausnutzungsdauer (> 4000 Stunden pro Jahr).

Mittelleistungs-KraftwerkeMittelleistungs-Kraftwerke sind z. B. Stein-kohle-, Öl- und Gaskraftwerke

Nutzungsgrad (z)Der Nutzungsgrad (Zeichen: z) eines Pro-zesses ist der Quotient aus der nutzbar abgegebenen Energie und dem Energie-einsatz in einer (längeren) Berichtszeit. In der Berichtszeit sind alle auftretenden Be-triebszustände, Anfahr-, Bereitschafts- und Teillastbetriebszeiten eingeschlossen. Die Nutzungsgrad-Angabe fällt daher geringer aus als die Wirkungsgrad-Angabe.

PrimärenergieträgerAls Primärenergieträger bezeichnet man den eingesetzten Brennstoff (Erdgas, Stein-kohle, Braunkohle, Heizöl, etc.).

Spezifische CO2-Emisionen (g)Spezifische CO2-Emisionen (g) sind CO2-Emissionen, welche auf eine bestimmte Energiemenge (z. B. je kWh Primärenergie-einsatz oder je kWh elektrische Energie) bezogen werden. Die Angabe spezifischer CO2-Emissionen ermöglichen einen Ver-gleich, da die emittierte CO2-Menge auf eine identische Größe bezogen wird.

SpitzenleistungSpitzenleistung ist derjenige Teil der gesam-ten Netto-Leistung eines Kraftwerkparks, der mehrmaliges Anfahren je Tag, kurze An-fahrzeiten und hohe Leistungsänderungs-Geschwindigkeiten zulässt. Aufgrund sei-nes meist begrenzten Arbeitsvermögens und seiner Kostenstruktur (hohe Arbeitskos-ten) wird die Spitzenleistung nur in speziel-len Bedarfsfällen eingesetzt. Hieraus erfolgt eine geringe Ausnutzungsdauer.

Spitzenleistungs-KraftwerkeSpitzenleistungs-Kraftwerke sind Gasturbi-nen- und Pumpspeicher-Kraftwerke, wobei hierzu z. T. auch Speicherkraftwerke gehö-ren.

StromkennzahlQuotient aus der bereitgestellten Strommen-ge und der nutzbaren Wärmemenge eines KWK-Prozesses. Bsp.: Ein BHKW, welches gleichzeitig 150 kWh Strom und 300 kWh Wärme bereitstellt, besitzt eine Stromkenn-zahl von 0,5 (Rechnung: 150/300=0,5).

Wirkungsgrad (h)Der Wirkungsgrad (Zeichen: h) eines Prozes-ses ist der Quotient aus der nutzbar abge-gebenen Energie und dem Energieeinsatz in einer (kurzen) Meßzeit. (Vergleiche „Nut-zungsgrad“)


AbstrahlwinkelGibt an wie breit das Licht nach vorne abge-geben wird und ist definiert als der Winkel zwischen zwei Linien, die ausgehend von der LED-Lampe die Punkte mit 50 Prozent der Maximallichtstärke schneiden.

BinningBei der Produktion moderner Hochleis-tungs-LED sind Fertigungstoleranzen schon bei kleinsten Parameterschwankungen un-vermeidlich. Die Halbleiter werden deshalb nach der Produktion entsprechend ihren Farbwerten und Wirkungsgraden sortiert und klassifiziert. Alle LED, die ähnliche Wer-te aufweisen, fallen in den gleichen „Behäl-ter“ (Bin). Je enger die Toleranzen gesetzt werden, umso höher ist die Qualität von Sys-temen, die aus mehr als einer LED bestehen.

Candela(lat. für Kerze oder Talg- bzw. Wachslicht) ist die photometrische SI-Basiseinheit der Lichtstärke und stellt die Richtungsabhän-gigkeit des ausgestrahlten Lichtstroms dar (der in einer bestimmten Richtung in einen Raumwinkel ausgestrahlte Lichtstrom be-zogen auf diesen Raumwinkel sr). Das Ein-heitszeichen ist cd.

CRI (Color Redering Index)Gibt die Qualität der Farbwiedergabe von künstlichen Lichtquellen an. Im Deutschen wird CRI mit Farbwiedergabeindex übersetzt und Ra abgekürzt. Der Maximalwert des In-dex beträgt 100 und bedeutet keinerlei Ver-fälschung der Farben durch die Lichtquelle. Glühlampen können diesen Wert erreichen. LED-Lampen liegen typischerweise bei Ra 80, können aber auch einen Ra 90 und mehr erreichen.

DimmbarkeitWir bieten dimmbare LED-Lampen in unse-rem Sortiment an. Die auf dem Markt übli-chen Dimmer (Phasenan-/-abschnittsdim-mer) sind meist für Glühlampen entwickelt worden und daher auf höhere Mindestlasten (W) ausgelegt als es LED-Lampen bieten. Daher kann es zu Einschränkungen in der Funktionalität kommen.

Treiber (engl. Driver)Schaltungen, die Netzspannung in einen konstanten Strom transformieren, mit dem die LED betrieben werden.

Farbspektrum & Definition von Farbtempe-ratur Das Farbspektrum ist der Teil des elektro-magnetischen Spektrums, der ohne tech-nische Hilfsmittel über das menschliche Auge wahrgenommen werden kann (ca. 380 bis 750 mm). Die Farbtemperatur ist ein Maß für den Farbeindruck einer Lichtquelle gemessen in Kelvin (K). Bei LED-Lampen rangiert die Farbtemperatur typischerweise zwischen 2.700 K und 6.500 K.

Heat SinkIst das Gehäuse, welches der Wärmeableitung/-strahlung der LED-Lampe dient. Hier kommen thermisch sehr gut lei-tende und abstrahlende Materialien zum Einsatz, die die im Inneren der Lampe er-zeugte Wärme an die Umgebung abgeben.

Infrarotstrahlung(IR-Strahlung) sind elektromagnetische Wellen im Spektralbereich zwischen sicht-barem Licht und der längerwelligen Tera-hertzstrahlung. Vor allem nahes Infrarot in einer hohen Dosis mit einer Wellenlänge von 780 bis 3.000 nm dringt tief in und unter die menschliche Haut und kann zu gesundheit-lichen Schäden führen. LED-Lampen geben keinerlei IR-Strahlung ab.

KostenNoch sind LED-Lampen in der Anschaffung teurer als andere Technologien. Über ihre Lebensdauer gerechnet sind sie aber bereits heute eine günstige Alternative zu Glühlam-pen und Halogenlampen (-> TCO)

LebensdauerLED-Lampen haben eine extrem lange Le-bensdauer. Allerdings nimmt ihre Lichtleis-tung im Laufe der Betriebszeit ab. Üblicher-weise weist die Lebenszeit die Betriebszeit aus, in der die LED-Lampen mehr als 70 Prozent ihrer anfänglichen Lichtleistung be-reitstellen.

LED(Light Emitting Diode) ist ein elektronisches Halbleiter-Bauelement. Fliesst durch die Di-ode Strom, so strahlt sie Licht mit einer von der Beschaffenheit des Halbleiters abhängi-gen Wellenlänge ab.

Glossar LED18 Luana Solutions GmbH effizient 01.2018

LinseAls Linse bezeichnet man ein optisch wirk-sames Bauelement mit zwei lichtbrechen-den Flächen, von denen mindestens eine Fläche konvex oder konkav gewölbt ist. Bei LED-Lampen hat eine Linse die Funktion, das Licht zu bündeln oder zu streuen und so den Abstrahlwinkel zu definieren.

Lumen(lat. Licht, Leuchte) ist die photometrische Einheit des Lichtstroms. Der Lichtstrom ist ein Maß für die gesamte von einer Strah-lungsquelle ausgesandte sichtbare Strah-lung.

Mittlere LampenlebensdauerIst der Mittelwert der Lebensdauern einzel-ner Lampen, die unter genormten Bedingun-gen betrieben werden (50 Prozent Ausfall = „Average rated life“).

RecyclingLED-Lampen sind sehr lange haltbar und sie beinhalten kein Quecksilber. Da sie al-lerdings aus elektronischen Bauteilen be-stehen, empfiehlt es sich sie am Ende ihres Einsatzes wie Elektromüll am Wertstoffhof zu entsorgen.

ReflektorLenkt ähnlich einem gewölbten Spiegel die auf ihn einfallenden Lichtstrahlen in be-stimmten Winkeln zurück. Reflektorlampen wie die PARATHOM PAR16 oder MR16 sind mit einem solchen Reflektor oder einer Linse ausgestattet.

SchaltfestigkeitLED-Lampen sind nicht grundsätzlich un-endlich schaltbar. Die Schaltfestigkeit z.B. von Osram LED-Lampen liegt bei bis zu 100.000 Schaltzyklen und mehr.

Tc-PunktIst an einer bestimmten Stelle am Gehäu-se der Lampe angebracht, um auf einfache Weise deren Temperaturverhalten in einer Leuchte zu ermitteln. Durch die Einhaltung der Tc-Punkt-Temperatur wird sicherge-stellt, dass sich kein Bauteil im Vorschalt-gerät unzulässig erwärmt. Außerdem lässt sich mithilfe des Tc-Punktes feststellen, wie viel Temperaturreserven in einer Leuchte vorhanden sind und bis zu welcher Umge-bungstemperatur die Leuchte eingesetzt werden darf. Typischerweise sind z.B. Os-ram LED-Lampen für eine Umgebungstem-

peratur von -20 °C bis +40 °C ausgelegt

TCO (Total cost of ownership)In einer TCO werden die Gesamtkosten über die Lebensdauer einer Lampe oder einer bestimmten Betriebszeit berechnet. Es wer-den sowohl Anschaffungskosten als auch Wechselkosten und Betriebskosten (Strom) berücksichtig. LED-Lampen rechnen sich heute vor allem über ihre lange Lebensdauer und ihren niedrigen Stromverbrauch.

TransformatorenNiedervoltlampen benötigen einen exter-nen Transformator. Es wird unterschieden zwischen konventionellem (magnetischem) Vorschaltgerät (KVG) und elektronischem Vorschaltgerät (EVG).

UV-StrahlungIst eine für Menschen unsichtbare elektro-magnetische Strahlung, die zu gesundheitli-chen Schäden führen kann. Osram LED-Lam-pen z.B. emittieren keinerlei UV-Strahlung.

VoltIst die abgeleitete SI-Einheit der elektrischen Spannung mit dem Einheitenzeichen V. Niedervolt-LED-Lampen (12 V) arbeiten mit Transformatoren. Hochvolt-LED-Lampen können an der Netzspannung (220 – 240 V) betrieben werden.

WärmeerzeugungLED verwandeln im Gegensatz zu herkömm-lichen Leuchtmitteln viel Strom in sichtba-res Licht. Dennoch fliesst auch bei heutigen LED-Lampen noch immer ein grosser Teil der Energieaufnahme in (ungewünschte) Wärmeentwicklung. Jedoch steckt in der LED-Technologie viel Potenzial um diesen Wert weiter zu verbessern.

WattIst die SI-Einheit der Leistung und stand bei herkömmlichen Glühlampen als Orientie-rungswert für die Leuchtkraft. Da moderne Energiespar- und LED-Lampen aber weit we-niger Leistung aufnehmen müssen, um eine bestimmte Helligkeit zu erzeugen, verliert die Wattzahl an Aussagekraft. Stattdessen wird heute der Lumen-Wert herangezogen.

Wattvergleich gemäss ErPDie EU-Direktive für ungerichtetes Licht (ErP DIM I) fordert von LED-Lampen einen be-stimmten Lichtstrom, um den Vergleich zur Glühlampe zu ziehen.


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