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JahrArtThemaInhalt / AuszugVeröffentlichungAutorSeiten
2013Photovoltaik-ForschungsarbeitArchitektur einer Service Plattform zur Unterstützung des Betriebs erneuerbarer EnergieanlagenVorschau Die vorliegende Studie analysiert die aktuellen Stromgestehungskosten mit technologiespezifischen Systemauslegungen und Anlagenpreisen im zweiten Quartal 2012 für die erneuerbaren Energietechnologien Photovoltaik, solarthermische Kraftwerke und Windenergieanlagen und vergleicht die unterschiedlichen Kostenentwicklungen dieser Technologien. Stromgestehungskosten stellen eine Vergleichsgröße auf Basis gewichteter Durchschnittskosten für Stromerzeugungstechnologien dar. Sie ermöglichen einen Vergleich zwischen verschiedenen Technologien und sind nicht mit der Höhe von Einspeisevergütungen gleichzusetzen. Die tatsächliche Wertigkeit des Stroms ist bestimmt durch die tageszeitlichen Schwankungen von Angebot und Nachfrage und kann nicht über Stromgestehungskosten abgebildet werden.Universtät Leipzig / Duale Hochschule Baden-WürttembergJ. Schmidt, A. van Hoof15
2013EnergiewirtschaftstagungIntegration von zentraler und dezentraler Erzeugungstechnologie bis 2040VorschauDie sogenannte Energiewende stellt einen Transformationsprozess der Energiewirtschaft dar, bei dem langfristig fossile Energie durch erneuerbare Elektrizität substituiert wird. Die Volatilität und die geringeren Volllaststunden der EE bringen es mit sich, dass leistungsorientierte Energiesysteme mit einem höheren Anteil an Ausgleichsenergie benötigt werden. Der Speicherbedarf kann zukünftig nicht in ausreichendem Volumen aus Pumpspeichern bereit gestellt werden. Die thermischen Kraftwerke haben daher die Aufgabe, diese Aufgabe zu übernehmen. Es ist ein neues Marktdesign erforderlich, um einen sicheren Netzbetrieb hierbei zu gewährleisten."TU WienG. Brauner6
2013Photovoltaik-FachbeitragAktuelle Fakten zur Photovoltaik in DeutschlandVorschauWozu dieser Leitfaden? Deutschland lässt das fossil-nukleare Energiezeitalter hinter sich. Photovoltaik wird in unserer nachhaltigen Energiezukunft eine bedeutende Rolle spielen. Die vorliegende Zusammenstellung aktuellster Fakten, Zahlen und Erkenntnisse soll eine gesamtheitliche Bewertung des Photovoltaik-Ausbaus in Deutschland unterstützen."Fraunhofer-Institut für Solare EnergiesystemeDr. H. Wirth78
2013Photovoltaik-StudieSpeicherstudie 2013 "Kurzgutachten zur Abschätzung und Einordnung energiewirtschaftlicher, ökonomischer und anderer Effekte bei Förderung von onjektgebundenen elektrochemischen Speichern"Vorschau...Im Zuge des Kurzgutachtens wurden die Auswirkungen durch den Einsatz von Photovoltaik‐Batteriesystemen bei kleinen objektgebundenen Photovoltaik‐Anlagen untersucht. Ein besonderer Fokus lag dabei auf einer potenziellen Netzentlastung durch die Reduktion der Einspeisespitze und des Abendbezugs. Neben der Netzentlastung wurden qualitative Möglichkeiten zur Bereitstellung sonstigerNetzserviceleistungen (insb. Regelleistungsreserve und Unterstützung bei Netzstörungen) und ökonomische Effekte untersucht."Fraunhofer-Institut für Solare EnergiesystemeR. Hollinger, Dr. B. Wille-Haussmann, Dr. T. Erge, J. Sönnichsen, T. Stillahn, N. Kreifels13
2012Photovoltaik-SymposiumModellierung der stündlichen Photovoltaik- und Windstromeinspeisung in EuropaVorschau Dieser Beitrag befasst sich mit der Modellierung der Stromerzeugung aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen. Um die Auswirkungen hoher Anteile fluktuierender Einspeisung auf den europäischen Strommarkt zu untersuchen, ist eine zeitlich hoch aufgelöste und räumlich umfassende Betrachtung nötig. Mit den entwickelten Modellen lassen sich auf Grundlage historischer Wetterdaten für alle Länder der EU27 sowie für Norwegen und die Schweiz stündliche Zeitreihen zur Stromerzeugung aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen generieren. Keywords: Modellierung fluktuierender Erzeugung, Photovoltaik, Windenergie ."Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung / TU GrazG. Schubert11
2012Photovoltaik-Studie100% Erneuerbare Energien für Strom und Wärme in DeutschlandVorschau...In dieser Studie wollen wir etwas Abstand von den tagespolitischen Diskussionen zum Thema Energiewende nehmen und eine kleine Zeitreise unternehmen – sagen wir in das Jahr 2050. Wie könnte dann die Energieversorgung Deutschlands (Strom und Wärme) aussehen? Können wir uns dann zu 100 % mit erneuerbaren Energien versorgen? Welche Techniken werden dafür verwendet? Und wie teuer ist der Betrieb eines solchen Energiesystems? Um diese Fragen solide und fundiert beantworten zu können, haben wir ein physikalisches Modell für das Energiesystem Deutschlands erstellt, und zwar ein Modell, bei dem der Bedarf an Strom und Wärme zu 100 % mit erneuerbaren Energien gedeckt wird. Es handelt sich also um ein Extrem-Szenario, bei dem erstens keine fossilen Energien mehr benötigt werden und bei dem zweitens auch kein Energie-(Strom-) Austausch mit den Nachbarländern stattfindet bzw. stattfinden muss...."Fraunhofer-Institut für Solare EnergiesystemeH.-M. Henning, A. Palzer37
2012Photovoltaik-StudieStudie Stromgestehungskosten Erneuerbare EnergienVorschau Die vorliegende Studie analysiert die aktuellen Stromgestehungskosten mit technologiespezifischen Systemauslegungen und Anlagenpreisen im zweiten Quartal 2012 für die erneuerbaren Energietechnologien Photovoltaik, solarthermische Kraftwerke und Windenergieanlagen und vergleicht die unterschiedlichen Kostenentwicklungen dieser Technologien. Stromgestehungskosten stellen eine Vergleichsgröße auf Basis gewichteter Durchschnittskosten für Stromerzeugungstechnologien dar. Sie ermöglichen einen Vergleich zwischen verschiedenen Technologien und sind nicht mit der Höhe von Einspeisevergütungen gleichzusetzen. Die tatsächliche Wertigkeit des Stroms ist bestimmt durch die tageszeitlichen Schwankungen von Angebot und Nachfrage und kann nicht über Stromgestehungskosten abgebildet werden. Die vorliegende, aktualisierte Version (2012) der Studie "Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien" vom Dezember 2010 greift dabei aktuelle Trends in der Kostenentwicklung der letzten beiden Jahre auf (Kost und Schlegl, 2010). Die marktüblichen Finanzierungskosten und Risikoaufschläge werden in dieser Version weiter detailliert und technologiespezifisch sowie länderabhängig angesetzt. Dies ermöglicht einen realistischen Vergleich von Kraftwerksstandorten, Technologierisiken und Kostenentwicklungen. Die Höhe der Finanzierungskosten hat einen erheblichen Einfluss auf die Stromgestehungskosten und die Wettbewerbsfähigkeit einer Technologie. Dies ist beim Vergleich zwischen der Studie von 2010 und der aktuellen Version zu beachten. Die Stromgestehungskosten wurden erneut anhand aktueller spezifischer Investitionen berechnet. Diese Studie modelliert die zukünftige Kostenentwicklung auf Basis des Marktwachstums und historisch beobachteter Lernkurven. So können Aussagen über die Wettbewerbsfähigkeit der einzelnen Technologien getroffen werden."Fraunhofer-Institut für Solare EnergiesystemeDipl.- Ing. C. Kost, Dr. T. Schlegl, J. Thomsen, S. Nold, J. Mayer28
2011EnergiewirtschaftstagungAnalyse der Leistungsmessdaten von dargebotsabhängigen Energiewandlern und ihre Auswirkungen auf das elektrische NetzVorschauIm Rahmen des Forschungsprojekts ADRES-Concept (Autonomes dezentrales regeneratives Energiesystem) wird ein energetisch autarker, leistungsautonomer Modellansatz basierend auf rein regenerativer Energiebereitstellung für den Betrieb eines kleinen Haushaltsverbraucherkollektivs untersucht. Ziel ist es die Einflüsse und Auswirkungen der dargebotsabhängigen Energieträger auf das Energiesystem aufzuzeigen"TU WienD. Tiefgraber, G. Brauner15
2011Photovoltaik-ForschungsarbeitGebäude maximaler Energieeffizienz mit integrierter erneuerbarer EnergieerschließungVorschauDer Primärenergieverbrauch in Österreich beruht zu einem großen Teil auf der Bereitstellung von Energiedienstleistungen in Gebäuden (Haushalte und Betriebe), größtenteils auf Basis fossiler Energieträger. Damit verbunden sind eine hohe Importabhängigkeit, eine kritische Versorgungssicherheit und immense Treibhausgasemissionen während des gesamten Lebenszyklus von Gebäuden. Unter diesem Hintergrund sind aus ökologischer und makroökonomischer Sicht eine nachhaltige Bereitstellung von erneuerbaren Energieträgern und energieeffiziente Systemlösungen anzustreben.
Die Konzeption energieeffizienter Bauteile der Gebäudehülle mit integrierter, erneuerbarer "Energieproduktion" ist damit ein wichtiger Schritt und der zentrale Ansatzpunkt zur Gestaltung eines nachhaltigen Energiesystems durch Nutzung dezentral verfügbarer, erneuerbarer Energiequellen mit einer Verringerung der Treibhausgasemissionen und Verbesserung der Versorgungssicherheit sowie einer deutlichen Erhöhung der Energieeffizienz. Die langfristige Vision ist eine bebaute Umwelt, die "vom Energieverbraucher zum Lieferanten" von Energie wird und somit dem innovativen Konzept eines "Plus-Energie-Hauses" entspricht.
Die vorliegende Arbeit basiert auf diesem Ansatz und analysiert technische, ökonomische und ökologische Aspekte zur Implementierung eines Plusenergie-Gebäudestandards und nötiger politischer Maßnahmen zur Steuerung dieses Prozesses. Dies erfordert eine ganzheitliche Analyse des "Systems Haus", die detaillierte Aspekte der Auslegung, Planung und Gestaltung von Gebäuden und Gebäudekomponenten umfasst. Dazu zählen unter anderem die Strom- und Wärmebereitstellung auf Basis erneuerbarer Energieträger, die thermische Energiespeicherung, konstruktive Maßnahmen zur Minimierung von Wärmebrücken und Sicherstellung langer Lebensdauer, architektonische und städtebauliche Optimierungsstrategien im Gebäudebestand und im Neubau, Analyse der kumulierten CO2-Emissionen über die gesamte Lebensdauer, die Ermittlung von Grundlagen zur Substitution elektrischer Energie durch thermische Energie, eine sozioökonomische Beschreibung der Technologiediffusion sowie eine abschließende Gesamtoptimierung unter Berücksichtigung aller Resultate hinsichtlich der relevanten Zielfunktionen wie Minimierung der Kosten und Treibhausgasemissionen und Maximierung der Energieerträge der Gebäudehülle in unterschiedlichen Szenarien. Die zentralen Fragestellungen der Arbeit sind mit den Zielsetzungen zur Erreichung eines Plus-EnergieHaus-Standards verknüpft, die wie folgt formuliert werden können: Das zentrale Ziel des Projekts "Gebäudeintegration" ist es, die gesamte Gebäudehülle in dem Sinne optimal zu gestalten, dass – nach unterschiedlichen Kriterien für Neubau und Sanierung - Wärmeverluste minimiert und Gewinne aus der Nutzung erneuerbarer Energie maximiert werden."
TU Wien

Dipl.-Ing. R. Bointner

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2011Photovoltaik-SymposiumIntegration von Photovoltaikanlagen in VerteilungsnetzeVorschauMaßnahmen zur Netzintegration abhängig von Technologie / Aktuelle Herausforderung für Verteilnetze ist die Einhaltung des Spannungsbands / Unterschiedliche Lösungsansätze für Spannungshaltung vorhanden / Blindleistungsmanagement, Regelbare Ortsnetzstationen, Wirkleistungsmanagement, … /„ Anwendung wird durch Netzcharakteristik beeinflusst / Verwendung der Netz-Kurzschlussleistung und Netz-Impedanzwinkel am Ende eines Netzstrangs (bzw. am schwächsten Anschlusspunkt) zur Bestimmung der maximal erlaubten Anschlussleistung für dezentrale Generatoren an radiale Niederspannungsnetze / „ Für die untersuchten generischen Netze wurde gezeigt, dass durch Blindleistungsregelung in Niederspannungsnetzen die anschließbare PV Leistung um den Faktor 1.5 bis mehr als 2 erhöht werden kann. Dies unterstreicht die Wichtigkeit von blindleistungsfähigen PV Wechselrichtern. /„ In langen Netzausläufern ist die Möglichkeit der Spannungsbeeinflussung durch Blindleistung relativ begrenzt. Besonders hier bietet sich der Einsatz von regelbaren Ortnetztransformatoren an, die es erlauben an das Netz im Vergleich zum normalen Fall 2.7fach mehr PV Leistung anzuschließen."Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik / Firma SMA

Dr. T. Degner, Dr. G. Arnold, D. Geibel, T. Reimann,
Dr. P. Strauß, Dr. B. Engel, Dr. T. Bülo

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2011Untersuchung mit FallstudienOptimierte Netz- und Marktintegration von Windenergie und Photovoltaik durch Einsatz von EnergiespeichernVorschauDer steigende Anteil von Erneuerbaren Energieträgern führt zu zunehmenden Herausforderungen bei deren Integration in das elektrische Netz. Zentrales Anliegen dieser Untersuchung ist es, am Beispiel eines Windparks (Fallstudie 1) bzw. einer PV-Anlage im Privathaushalt (Fallstudie 2) mögliche Energiespeicher-Dienstleistungen, die zur verbesserten Netz- und Marktintegration der erneuerbaren Energieträger führen, darzustellen uznd zu bewerten. ..."TU WienA. Kanngiesser, D. Wolf, S. Schinz, H. Frey20
2011Photovoltaik-FachbeitragNachhaltige Elektrizität: Wunschdenken oder bald Realität?VorschauPräsentation mit vielen Grafiken und DiagrammenPaul Scherrer Institut (Schweiz)S. Hirschberg44
2011EnergiewirtschaftstagungEnergieversorgung 2011: Märkte um des Marktes Willen?Vorschau Österreichische Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die in der Branche erneuerbarer Energiesysteme tätig sind, weisen in einigen Bereichen international anerkanntes Know-how auf. Aus Technologieführerschaft resultieren neben einer starken Abdeckung des Inlandsmarktes auch Exportmöglichkeiten. In den nächsten Jahrzehnten ist aber mit einer strukturellen Veränderung im Sinne einer Verschiebung zwischen verschiedenen Technologielinien und dem Verdrängen konventioneller erneuerbarer durch innovative erneuerbare Systeme zu rechnen. Daher werden folgende zentrale Fragestellungen behandelt:

- In welchen Bereichen erneuerbarer Energiesysteme liegen derzeit die Stärken österreichischen, technologischen Know-Hows?

- Welche Bedeutung wird verschiedenen erneuerbaren Energiesystemen in mittelfristigen und langfristigen Szenarien zukommen?

- Welche Wachstums- und Exportpotenziale ergeben sich für erneuerbare Energie mittelfristig (2020) und langfristig (2030)?

Die Ergebnisse dieses Papers basieren auf dem Projekt "Export- und Wachstumspotentiale erneuerbarer Energiesysteme", das im Rahmen der Programmlinie "Energiesysteme der Zukunft" – einer Initiative des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) – durchgeführt wird."

TU WienR. Bointner, P. Biermayr, L. Kranzl, C. Friedl, R. Tichler, F. Mauthner, W. Weiss, A. Köppl15
2011EnergiewirtschaftstagungEuropäische Industrie-Initiativen sollen Innovationen bei Energietechnologien vorantreibenVorschauDer europäische Strategieplan für Energietechnologien "SET-Plan" ist der Technologiepfeiler der europäischen Energie- und Klimapolitik. Wesentliche Instrumente des SET-Plans sind die europäischen Industrie-Initiativen und das europäische Energieforschungsbündnis, im Rahmen dessen gemeinsame Forschungsprogramme durchgeführt werden. Dieser Beitrag informiert über den aktuellen Status der Industrie-Initiativen, über bereits laufende und geplante Finanzierungsinstrumente und gibt einen Überblick über die Inhalte der Gemeinschafts-Forschungsprogramme für Windenergie, Photovoltaik und Smart Grids. Abschließend werden entsprechende Aktivitäten in Österreich zusammengefasst und gezeigt, welche Schritte in Österreich unternommen werden, um sich in diesen europäischen Prozess einzugliedern."TU WienB. Bergauer-Culver11
2011EnergiewirtschaftstagungJährliche Erzeugungsschwankungen regenerativer EinspeiserVorschauMit steigendem Anteil regenerativer Erzeuger, wird deren schwankende Einspeisung weiter an Bedeutung gewinnen. Die hier untersuchte Situation beschreibt die regenerative Vollversorgung Österreichs mit den Erzeugungsformen Wasserkraft, Windkraft und Photovoltaik. Dabei wird der Fokus auf die jährlichen Schwankungen der Einspeisung gelegt. Es gilt die Frage zu beantworten mit welcher regenerativen Jahreserzeugung gerechnet werden kann. Weiters wird der Nutzen der regionalen und überregionalen Vernetzung der Erzeugungsanlagen bewertet. Neben den geographischen Ausgleichseffekten wird auch der Effekt des Erzeugungsmix untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass nicht global von einem "guten" bzw. "schlechten" Jahr gesprochen werden kann, da häufig im gleichen Jahr eine Region über und eine andere Region unter ihrem langjährigen Mittel liegt. Der Vergleich zwischen Laufwasserkraft, Windkraft und Photovoltaik zeigt, dass die solare Stromerzeugung über das Jahr betrachtet die "verlässlichste" Erzeugungsform darstellt. Die geringste Schwankung der Jahreserzeugung wird erzielt, wenn sowohl die Ausgleichseffekte der überregionalen Vernetzung als auch jener der Mischung der Erzeugungsformen ausgenutzt wird. Keywords: Regenerative Erzeugung, Ausgleichseffekte, Volatilität, Jahreserzeugung"TU WienC. Groiß, M.Boxleitner10
2011Endbericht Effekte von Eigenverbrauch und Netzparität bei der Photovoltaik Vorschau ... Im Folgenden werden die wesentlichen Ergebnisse der Studie in Kurzform zusammengefasst und, sofern möglich, Handlungsempfehlungen und Ausblicke abgeleitet:

1. Stark variabler Eigenverbrauch auf niedrigem Niveau: ...
2. Speicher und "smarte" Regelungstechnik noch zu teuer: ...
3. Eigenverbrauchsförderung von zweifelhaftem Nutzen: ...
4. PV-Förderung weiterentwickeln: ...
5. "Netzparität" nicht eindeutig definiert: ...
6. Netzparität zu Haushaltsstrompreisen voraussichtlich 2013–2014: ...
8. PV-Anlagen lange nutzen: ...
9. Chancen und Risiken für unterschiedliche Marktakteure: ...
10. Netzparität als Etappenziel einer "dezentralen Energierevolution": ..."

Institut für ökologische Wirtschaftsforschung Berlin / GreenpeaceMark Bost, Dr. Bernd Hirschl, Dr. Astrid Aretz96
2010Photovoltaik-DiplomarbeitMöglichkeiten der ökologisch und ökonomisch sinnvollen Abgrenzung und Ausgestaltung einer "Regenerativ-Sonderzone" zur ausschließlichen Erzeugung erneuerbarer Energie in strukturschwachen Gebieten OstdeutschlandsVorschauDen aktuell vorhandenen dezentral-regionalen Strukturen der regenerativen Energieerzeugung wird im vorgelegten Sonderzonen-Ansatz ein sowohl regionales, als auch zentralisiertes Konzept entgegengesetzt. Die ökologischen Vorteile einer regional angepassten Energieerzeugung sollen so mit den ökonomischen Vorteilen einer zentralisierten Erzeugungsstruktur konsequent kombiniert werden. Regenerative Energieträger sind beim derzeitigen technologischen Stand ein knappes Gut und müssen daher möglichst effizient genutzt werden. Dies muß auf allen Stufen der Wertschöpfungskette bis zur Integration in das Stromnetz geschehen. Wie hier vorgeschlagen, kann dies etwa durch eine hohe Verdichtung sowie das geplante Infrastrukturkonzept für einen möglichst energiesparenden Transport von Biomasse erreicht werden. Bei der Bioenergie spielt über die Vorteile einer effizienten Transportinfrastruktur hinaus auch die höhere elektrische Effizienz durch den Einsatz eines zentralen GuD-Kraftwerks eine Rolle. Hierdurch kann eine Stromerzeugungsleistung von knapp 60% erreicht werden. Der Einsatz lohnt sich jedoch nur bei entsprechend großen Erzeugungsstrukturen. ..."Universität HamburgC. Stark123
2010Photovoltaik-SymposiumPhotovoltaik-Erzeugung für eine regenerative Vollversorgung ÖsterreichsVorschauKurzfassung: Diesem Paper liegt die Frage des Forschungsprojekts Super-4-Micro-Grid zugrunde, ob eine regenerative elektrische Vollversorgung Österreichs möglich ist. Mit Hilfe einer Geo-Informations-Software wurde die Fläche Österreichs bezüglich der Eignung für Photovoltaikanlagen untersucht. Gleichzeitig wurde Österreich in 10 Regionen unterteilt, welche hinsichtlich der Globalstrahlungscharakteristik homogen sind. Ein Matlab Modell wurde erstellt, um die historisch aufgezeichneten Globalstrahlwerte von 120 ZAMG-Messstationen in Einspeiseprofile theoretischer PV-Anlagen an diesen Standorten umzurechnen. Aus diesen Wertereihen wurden sowohl Regionsprofile einer einzelnen Anlage als auch gewichtete Regionsmittelwerte gebildet. Diese dienen als Ausgangspunkt zur Analyse von Ausgleichseffekten durch intra- und interregionale Vernetzung der Erzeugungsanlagen. Keywords: Photovoltaik, Flächenpotenzial, Einspeiseverlauf, Vernetzung"TU Wien / Zentralanstalt für Meteorologie und GeodynamikC. Groiss, G. Brauner, M. Boxleitner, J. Hiebl, C. Springer10
2010Photovoltaik-SymposiumNeuartiges Simulationsmodell für I/U-Kennlinien dünnschichtiger Photovoltaik-TechnologienVorschauIn diesem Beitrag konnte gezeigt werden, dass eine Simulation von I/U-Kennlinien mittels eines künstlichen neuronalen Netzes möglich ist. Simulationen zur Validierung und zum Vergleich wurden hierzu durchgeführt. Das neue Modell basiert auf einem numerischen Ansatz und kann keiner physikalischen Interpretation unterzogen werden. Mit dem neuen Modell, dem ISET-mpp meter als Messtechnik und einer speziellen Software wurde ein "Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Kennlinien von photovoltaischen Bauelementen" entwickelt, welches als Patent angemeldet wurde [Pat-09]. Das ISET-mpp meter liefert die zur Modellerstellung nötigen charakteristischen Werte (I/U-Kennlinien) in allen denkbaren Betriebszuständen von PVModulen oder PV-Modulverbünden. Diese gemessenen Daten werden als Eingangsparameter verwendet, um das KNN zu trainieren und zu testen. Die Software nimmt alle nötigen Schritte nach Vorgaben des Anwenders automatisiert vor. ..."Fraunhofer Institut für Windenergie und EnergiesystemtechnikThomas Glotzbach10
2010Photovoltaik-FachbeitragErneuerbare Energien – ein Wachstumsmarkt schafft Beschäftigung in DeutschlandVorschauEine aktuelle Untersuchung der Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland unterstreicht ihre Bedeutung als wichtiger Wirtschaftsfaktor. Im Jahr 2009 wurden gut 20 Milliarden Euro in erneuerbare Energien investiert. Die Umsätze der in Deutschland ansässigen Hersteller belaufen sich einschließlich der Exporte von Anlagen und Komponenten auf gut 21 Milliarden Euro. Sie sind in drei Jahren um fast 40 Prozent gestiegen. Dies zeigt die weit überdurchschnittliche Wachstumsdynamik dieses Wirtschaftsbereichs. Im Jahr 2009 sind 340.000 Personen im Bereich erneuerbarer Energien beschäftigt. Die Beschäftigung ist auch in den Krisenjahren 2008 und 2009 ständig gewachsen und hat sich in den letzten fünf Jahren mehr als verdoppelt."Deutsches Institut für WirtschaftsforschungD. Edler, M. O'Sullivan8
2010Photovoltaik-UntersuchungBestimmung regionaler Solarstrompotenziale für freistehende Photovoltaik-Kraftwerke an Beispielen aus Baden-Württemberg und NiedersachsenVorschauEin Schwerpunkt dieser Untersuchung war die Anwendbarkeit der benutzten Daten für eine Potenzialbestimmung von Freiland-Photovoltaik-Flächen. Vergleiche mit Topographischen Karten (1:25.000) haben ergeben, dass die Eingangsdaten in ausreichender räumlicher Auflösung und Qualität vorliegen, um regionale Flächenpotenziale zu bestimmen. Zudem wurden die Größen zusammenhängender potenzieller Photovoltaik-Standorte ermittelt. Für die reale Aufstellung von großen Freiland-Photovoltaik-Anlagen gibt diese Untersuchung nur Hinweise, da keine konkurrierende Nutzung betrachtet wird. Für eine Potenzialbestimmung auf Landkreisebene sind die Daten verwendbar. Ausschließlich das solare Einstrahlungsangebot entscheidet über die Wirtschaftlichkeit eines Standorts."Universität OldenburgM. Zolitschka, A. Drews, P. Schaal, D. Heinemann6
2010Photovoltaik-SymposiumAbschätzung des Photovoltaik-Potentials auf Dachflächen in DeutschlandVorschauIn der vorliegenden Arbeit wurden die zur Stromerzeugung durch Photovoltaikanlagen wirtschaftlich nutzbaren Dachflächen in der BRD abgeschätzt. Für verschiedene Regionen und Siedlungskategorien wurden dazu typische Gebäudegrößen untersucht und die zur Verfügung stehenden Dachflächen abgeleitet.

In ländlichen Gebieten ist durch die dort vorhandenen Landwirtschaften großes Photovoltaik-Potential vorhanden. In Dörfern nehmen zwar die vorhandenen Gebäude zu, allerdings verringern sich sowohl die Zahl der Landwirtschaften als auch typische Gebäudegrößen.

Im städtischen Bereich sind keine Landwirtschaften mehr vorhanden. Das nur auf Wohnhäusern bereitstehende PV-Potential ist deshalb trotz der größeren Anzahl an Häusern nicht wesentlich größer als in einem typischen Dorf-Verteilnetz.

Die in dieser Arbeit quantifizierten Ergebnisse können u.a. verwendet werden, um verlässliche Aussagen über die Aufnahmefähigkeit von Niederspannungs-Verteilnetzen oder die Entwicklung von Stromversorgungsnetzen zu treffen..."

TU München / Symposium Energieinnovation GrazM. Lödl, G. Kerber, Prof. Dr. R. Witzmann, Dr. C. Hoffmann, Dr. M. Metzger14
2009Photovoltaik-ReferatÜberprüfung der Durchführbarkeit eines Vorhabens zur Energieversorgung Europas durch den Import von Solarenergie aus der SaharaVorschauEine der größten Hürden für eine großmaßstäbige solare Energieversorgung Europas aus Gebieten Nordafrikas sind die Stromleitungen. Es gilt hierbei eine Entfernung von mindestens 4000 km durch HGÜ-Leitungen zu überwinden, was mit hohen Investitionen verbunden ist. Laut TREC1 ist es jedoch kostengünstiger das HGÜ-Netz zu bauen und Strom zu importieren, als eine geringere Energieausbeute bei der Stromproduktion mittels Solaranlagen in Südeuropa in Kauf zu nehmen. Da die nordafrikanischen Stromanbieter nicht über die benötigten Investitionskosten von etwa 5 Mrd. Euro für eine erste 5 GW Leitung verfügen dürften und die europäischen Stromanbieter nicht an massiven Investitionen im Bereich der regenerativen Energien interessiert sind (zumal der Bau von Kohlekraftwerken eine höhere Rendite bringt), müsste eine solche Investition von der Europäischen Union oder beteiligten europäischen Staaten getätigt werden. Des Weiteren dürfte eine Hürde der Umstand sein, dass die nordafrikanischen Staaten relativ arm sind und teilweise über eigene fossile Ressourcen verfügen. Der dritte Stolperstein neben der relativen politischen Unsicherheit ist der anzunehmende Mangel an qualifizierte Fachkräften für die Solarthermie in den betrachteten Ländern. Sollte lokal ein solcher Mangel bestehen, bedeutete dies wiederum höhere Kosten für Investoren in die Solarkraftwerke. Auch ist die schwierige politische und wirtschaftliche Lage in den an die Sahara grenzenden Ländern nicht zu unterschätzen. Zwar sind die politischen Systeme der betrachteten Länder recht stabil, dennoch bieten sie nur begrenzt ideale Voraussetzungen für eine stabile Zusammenarbeit. Die Wahrscheinlichkeit von terroristischen Angriffen auf die Solarkraftwerke oder Hochspannungsleitungen könnte immerhin reduziert werden, wenn die einheimische Bevölkerung von einem solchen Projekt wirtschaftlich profitieren würde (Knies, 2008). Um das Projekt realisieren zu können, müsste von europäischer Seite in Bezug auf vorhandene Marktstrukturen und ggf. auch in Hinblick auf Energiegesetze kooperiert werden. Unter Betrachtung dieses Aspektes eignen sich einige der nordafrikanischen Länder mehr und andere weniger. … Das Ergebnis unseres Ländervergleichs ist in Punkten ausgedrückt 32 Punkte für Ägypten, je 33 Punkte für Algerien und Marokko, 39 Punkte für Tunesien und 43 Punkte für Libyen. Damit wäre Libyen theoretisch nach diesen Kriterien am besten geeignet für die Aufstellung großflächigen Solarkraftwerke für die Energieversorung Europas.Universität HamburgDr. Sommermeier, M. Fejry, N. Hanne, C. Kobus, C. Stark14
2009Photovoltaik-FachbeitragKonzentrierende Photovoltaik (CPV) für Länder mit hoher direkter EinstrahlungVorschauZiel aller Forschungsarbeiten im Bereich der Photovoltaik (PV) ist letztlich, die Kosten für PV-erzeugte Energie zu senken und so eine nachhaltige Energieversorgung bereit zu stellen. Der heutige Markt wird durch Si-Module dominiert. Technologien auf Dünnschichtbasis (a-Si, CIGS, CdTe) haben in den letzten beiden Jahren die industrielle Massenfertigung erreicht. Die Konzentrator-Photovoltaik ist ein alternativer technologischer Ansatz, um die Kosten je PV-generierte kWh zu reduzieren. Die zu Grunde liegende Idee ist einfach zu verstehen: Diese Technologie reduziert den Bedarf an vergleichsweise teurer Solarzellenfläche dadurch, dass das Sonnenlicht mittels eines preiswerten optischen Konzentrators gebündelt wird. Im Fokus des Lichtbündels sitzt dann eine kleine Zelle, welche die hohe Strahlungsdichte effizient wandelt. Um das Sonnenlicht ausreichend hoch konzentrieren zu können, muss das System dem Lauf der Sonne nachgeführt werden. Daher eignen sich Konzentratorsysteme vor allem für Länder mit einer hohen direkten Einstrahlung. Konzentratorsysteme werden bevorzugt als PV-Kraftwerke im kW-MW Leistungsbereich betrieben. Das Interesse an dieser Technologie ist in den letzten Jahren stark gewachsen, weil die Kosten reduziert werden konnten und hohe Systemwirkungsgrade von über 25% im Feld erreicht wurden..."Fraunhofer ISE, ZSW, Concentrix Solar GmbHDr. A. W. Bett, Dr. B. Berger, J. Jaus, T. Fellmeth, Dr. O. Stalter, Dr. M. Vetter, H.-D. Mohring, Dr. A. Gombert, H. Lerchenmüller5
2009Photovoltaik-FachbeitragSolarstrom aus der Wüste: Sinnvoll und machbar?VorschauDie Idee, Deutschland und Europa mit Solarstrom aus der Wüste zu versorgen, bleibt kontrovers, gewinnt aber an Aufmerksamkeit in Politik und Wirtschaft. Das liegt daran, dass inzwischen mit dem Solarplan der EU und der südlichen Mittelmeerländer sowie mit der privatwirtschaftlichen Desertec-Initiative zwei Großprojekte lanciert worden sind. Trotz aller finanziellen, politischen und wirtschaftlichen Unsicherheiten sind diese Projekte weitgehend alternativlos. Gefragt sind nun klare politische Weichenstellungen auf deutscher und europäischer Ebene, um Anreize für die erfolgreiche Umsetzung zu schaffen - ohne sie werden die Projekte Vision bleiben. ..."Stiftung Wissenschaft und Politik (Forschungseinrichtung)I. Werenfels, K. Westphal4
2009Photovoltaik-FachbeitragSicherheitsanforderungen an Photovoltaik-ModuleVorschauUm elektrische Betriebsmittel auf dem europäischen Binnenmarkt in Verkehr bringen bzw. betreiben zu können, sind die Anforderungen aller für diese Produkte relevanten EU-Richtlinien zu berücksichtigen. Der Hersteller oder Inverkehrbringer dokumentiert diese Einhaltung durch das Anbringen der CE-Kennzeichnung. Im vorliegenden Beitrag wird beschrieben, welche Sicherheitsanforderungen an Photovoltaik-Module zu stellen und wie diese bei Labormessungen auf der Basis der geltenden Normung zu bewerten sind. ..."CE-LAB GmbH (Prüfzentrum Ilmenau)J. Schönau, M. Naß6
2008Photovoltaik-FachbeitragDie Sonne ernten – Wie Solarstrom die Umwelt schützt und der Wirtschaft nütztVorschau1. Der Markt der erneuerbaren Energien
2. Photovoltaik – Sonnenenergie zur Stromerzeugung
3. Dachflächen – ein riesiger Markt für die Photovoltaik
4. Komponenten und Kosten eines Solarkraftwerkes
5. Freiflächen – das günstigste Segment der Photovoltaik
6. Neue Dimension der solaren Stromerzeugung – ein Beispiel aus der Praxis
FH MainzC. Hinsch5
2008Photovoltaik-StudieHiConPV – Hochkonzentrierende PV auf dem SolarturmVorschauIm Rahmen eines EU -Projektes wurde ein neues hochkonzentrierendes PV-System bis zum Prototyp-Stadium entwickelt, Komponenten erfolgreich getestet und System- und Marktanalysen durchgeführt. Das System kombiniert Parabolspiegel bzw. Heliostate mit großflächigen, modularen III-V Solarzellen, die für 1000-fache Konzentration ausgelegt sind. Mittelfristig werden für die HiConPV-Technologie bei Anlagengrößen um 1 MW Installationskosten von etwa 1 €/Wnom prognostiziert und damit Stromgestehungskosten unter 0,10 €/kWh erwartet."Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.N. Geuder4
2008Photovoltaik-StudieSolarindustrie als neues Feld industrieller Qualitätsproduktion - das Beispiel PhotovoltaikVorschau...Heutige und kommende Solartechnologien sind Schlüsseltechnologien der zukünftigen Energiebereitstellung. Ostdeutschland ist das bislang wachstumsstärkste Cluster von Produzenten, Zulieferern, Dienstleistern und FuE-Einrichtungen der Solarindustrie in Europa. Unterschiedliche technische Entwicklungspfade und Fertigungstiefen prägen heute die Unternehmenslandschaft in der ostdeutschen Solarindustrie. Das Wachstum der Unternehmen ist ebenso wie die Gestaltung der Arbeitswelt von einer hochgradig dynamischen Entwicklung bestimmt. Professionalisierung und Qualität von Arbeit so wie Entlohnung sind dabei wichtige Elemente der Entwicklungsbedingungen. In dem vom IMU-Institut Berlin durchgeführten Projekt wurde untersucht, unter welchen Voraussetzungen die industrielle Qualitätsproduktion der Photovoltaikindustrie (PV) in Ostdeutschland verstärkt werden kann. Vor dem Hintergrund technologischer und globaler Entwicklungstrends ergeben sich vielfältige Gestaltungsanforderungen für die Nachhaltigkeit der ostdeutschen Standorte, für die Regionen und ihre Fachkräfte so wie für Arbeitsorganisation und -bedingungen. Ziel des Projekts ist es, Informationen über die bisherigen und aktuellen Entwicklungen in der ostdeutschen Photovoltaikindustrie bereit zu stellen, um die Nachhaltigkeit des neuen Industriezweigs in Ost- deutschland zu unterstützen und die Herausbildung industrieller Qualitätsproduktion dieser Zukunftsindustrie hin zu einem Cluster zu verstärken. Für die Sozialpartner ergeben sich vielfältige Gestaltungsanforderungen und neue Herausforderungen rund um den Schutz der Arbeits- und Leistungsbedingungen und des Beschäftigungsaufbaus. Ebenso geht es um die Perspektiven der Sicherung bzw. des Aufbaus von dauerhafter Anpassungsfähigkeit des Industriezweigs an technologische und globale Entwicklungstrends und die Sicherung von Innova tions- und Anschlussfähigkeit in diesem Kontext. Dringend bedarf es daher des industriepolitischen Dialogs über die Fragen der Zukunftsfähigkeit der Photovoltaikindustrie. Die Recherchen wurden vertieft durch eine Reihe von Expertengesprächen mit Unternehmensvertretern, Vertretern aus Forschung und Lehre, Wirtschaftsförderung, Beschäftigten des Industriezweigs und Vertretern der Gewerkschaften, bei denen wir uns an dieser Stelle bedanken möchten. ..."Otto Brenner StiftungU. Richter, G. Holst, W. Krippendorf48
2007Photovoltaik-JahrestagungProduktionstechnologien für die SolarenergieVorschauForschung und Industrie in Wechselwirkung – Entwicklung der Produktionstechnologien / Solarthermische Kraftwerke – Technologieentwicklung zur Komponentenherstellung und Logistik der Montage / Produktionstechnologie für solarthermische Kollektoranlagen "Forschungsverbund-Sonnenenergie / Bundesverband Solarwirtschaft / Universität Hannoverdiverse172
2007Photovoltaik-FachbeitragPhotovoltaik - Technologie und AnwendungVorschauPräsentation mit vielen Diagrammen und Grafiken"Universtität München / AVANCIS GmbHF. H. Karg55
2007Photovoltaik-MachbarkeitsstudieÜberprüfung der Qualität von Photovoltaik-Modulen mittels Infrarot-AufnahmenVorschauDamit die photovoltaische Stromerzeugung zu einer nachhaltigen und verlässlichen Stromversorgung herangezogen werden kann, die zum Ersatz der konventionellen Energieträger in zunehmenden Maße beiträgt, gilt es, die Lebensdauer der PV-Module bei gleichzeitiger Reduzierung der Kosten zu verlängern. Der Preis pro erzeugter Energiemenge wird durch die durchschnittliche Sonneneinstrahlung am Installationsort, die Lebensdauer und den Kaufpreis des PV-Moduls bestimmt. Ein Faktor, der noch hohe Kosten verursacht, ist die unvollständige Qualitätskontrolle während der Modulherstellung, nach der Installation und während des Betriebs der PV-Anlage ... Der zielgerichtete Einsatz von Infrarotkameras in der Photovoltaik ist eine gute Möglichkeit der schnellen, großflächigen, berührungslosen und zerstörungsfreien Fehlerortung im Gesamtsystem [1-9]. Damit bieten sich Wärmebildkameras zur Charakterisierung und Fehleranalyse von PV-Modulen und Komponenten im Labor und im Feld an. Im Rahmen dieses Projektes des Solarenergiefördervereins Bayern sollen typische Moduldefekte detektiert, klassifiziert und dabei geklärt werden, inwieweit die einzelnen Fehler auch elektrisch wirksam sind. Hierzu wurden systematische Messungen an verschiedenen PV-Modultypen im Labor und im Feld durchgeführt und mittels elektrischer Vermessung überprüft, welche Auswirkungen die verschiedenen Fehlerfälle haben. Es wurde dabei versucht, eine Korrelation zwischen den IR-Messungen und den elektrischen Messungen herzustellen. Ferner wurde die Fragestellung untersucht, welche Effekte später zu einer Reduzierung der Modulleistung oder auch zu einem späteren Ausfall des Moduls führen. Mittels IR-Messtechnik lassen sich verschiedene Fehler an PV-Modulen, wie Degradation am Einkapselungsmaterial, Haftungsverlust, Degradation von Zell- und Modulverbindern sowie Einfluss von Feuchtigkeit schnell sichtbar darstellen. Damit stellen die IR-Messungen ein wertvolles Werkzeug bei der Überprüfung der PVModule während der Installationsphase als auch bei regelmäßigen Inspektionen und bei Fehlerverdacht dar."Bayrisches Zentrum für angewandte Energieforschung e.V.Dr. C. Buerhop, Dipl.-Phys. U. Jahn, Dipl.-Phys. U. Hoyer, Dipl.-Ing. B. Lerche, Cand. Phys. S. Wittmann46
2006Photovoltaik-JahrestagungForschung und Innovation für eine nachhaltige EnergieversorgungVorschau

Forschung und Innovation für Wärme Brennstoffe und Speicherung

Versorgungsstrukturen im Wandel

Erneuerbare Energien in Markt, Poltik und Gesellschaft

Forschungsverbund Sonnenenergiediverse159
2006Photovoltaik-FachbeitragOrganisch/anorganische Komposite für die PhotovoltaikVorschauOrganische Farbstoffmoleküle wurden unter Erhalt ihrer Molekülstruktur und damit ihrer optischen Eigenschaften in polykristalline Schichten aus anorganischen Halbleitern eingelagert. Die erforderliche Anpassung der Lage der elektronischen Zustände von organischen Pigmente an die Zustände des anorganischen Halbleiters konnte durch einfache Variation der Ligandenatome erreicht werden. Modellexperimente geben erste Hinweise auf den Energietransfer zwischen Pigmentschicht und Halbleitersubstrat. Als nächsten Schritt sind die Depositionsbedingungen zu optimieren, um geschlossene Kompositschichten zu wachsen, die für Bauteile unerlässlich sind. Viele weitere Optimierungsschritte sind erforderlich, um die angestrebte Effizienzsteigerung der organisch/anorganischen Komposite gegenüber reinen Halbleitermaterialien zu erreichen."TU DarmstadtT. Mayer, E. Mankel, U. Weiler, M. Monnoyer, W. Jaegermann6
2006Photovoltaik-ForschungsarbeitLändervergleich zur Effizienz von Förderstrategien zur Markteinführung der Photovoltaik VorschauMotivation: Die zentrale Fragestellung dieser Arbeit lautet: Was haben Förderstrategien für Photovoltaikanlagen in den marktführenden Ländern in Bezug auf Kostenreduktion und Ausbau bewirkt?Inhalt: Im Jahr 2004 ist die jährlich installierte Photovoltaikleistung mit 62% Wachstumsrate im Vergleich zum Vorjahr auf 927 MW angestiegen. 69% hiervon wurden hierbei allein in Deutschland und Japan installiert. Ein weiteres Faktum ist, dass in beiden Ländern hohe Förderanreize gesetzt wurden. Besonders Deutschland hat im Jahr 2004 mit einem Zuwachs von über 100% im Vergleich zu 2003 eine rasante Entwicklung erlebt. Der Hauptgrund für dieses Wachstum ist die Erhöhung der Solarstromvergütung im Rahmen des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes (EEG). Dieses starke Wachstum hat auch zu einem Ausbau der Produktionskapazitäten für Solarzellen, Solarmodule und Wechselrichter geführt. Japan weist derzeit mit 1132 MW die höchste weltweit kumuliert installierte Photovoltaik Leistung auf. Für diesen Erfolg ist in erster Linie das japanische Förderungsinstrument "Residential PV System Dissemination Programm" (RPVDP) verantwortlich. Im Gegensatz zu Deutschland und Japan gibt es im drittgrößten Markt, der USA, keine einheitliche Förderpolitik. Die besten Rahmenbedingungen gibt es in Kalifornien, wo auch 2004 mehr als die Hälfte der in den gesamten USA installierten netzgekoppelten PV Anlagen errichtet wurden. In der vorliegenden Arbeit werden diese drei wichtigsten Märkte im Zeitraum 1994 bis 2004 hinsichtlich der historischen Kapazitätsentwicklung, der erzielten Kostenreduktion der Photovoltaikkomponenten des Gesamtssystems und der bereitgestellten Subventionen im Rahmen der dezentral netzgekoppelten Anlagen unter der Berücksichtigung der wichtigsten Fördermodelle untersucht. Einleitend hierzu zeigen nachfolgende Abbildungen einen ersten Ländervergleich im Hinblick auf die Kapazitätsentwicklung. Im Detail widerspiegelt Abbildung 1 einen interessanten Vergleich – der jährliche Ausbau wird in Relation zur Einwohnerzahl gestellt, während Abbildung 2 die Entwicklung der kumulierten Leistung aufweist."TU WienD. Suna, A. Lopez-Polo, R. Haas11
2006Photovoltaik-SymposiumFachtagung "Dezentrale und erneuerbare Energien"VorschauPräsentation mit vielen Grafiken und Diagrammen "Der Beitrag virtueller Kraftwerke zur nachhaltigen Stromversorgung der Zukunft"Friedrich-Ebert-Stiftung Regensburg / SiemensDr. B. Buchholz22
2005Photovoltaik-SymposiumProjektion der Kosten und Anteile von Solarstrom zur Stromversorgung im Jahr 2025VorschauDie Ergebnisse der Untersuchungen dieses Beitrages zeigen, dass der Forschung eine große Bedeutung zukommt. Durch kontinuierliche technologische Weiterentwicklung muss sie neue Technologien in der Photovoltaik zur Marktreife bringen, die einen kontinuierlichen deutlich Rückgang der Kosten garantieren. Nur bei jährlichen Wachstumsraten über 30 % kann die Photovoltaik bis zum Jahr 2025 Anteile im zweistelligen Prozentbereich bei der weltweiten Stromerzeugung erreichen und damit einen signifikanten Beitrag zum Klimaschutz leisten. Für Deutschland ist auch im Jahr 2025 keine Konkurrenzfähigkeit mit fossilen Energieträgern zu erwarten. Die Stromgestehungskosten werden "lediglich" auf das heutige Niveau der Windkraft fallen, die Stromerzeugung aus PV-Anlagen weiterhin auf Subventionen angewiesen sein. Diskussionen über die mangelnde Marktfähigkeit der PV werden mit steigender installierter Leistung in Deutschland mit Sicherheit aufkommen und eine erhöhte Vergütung bis über das Jahr 2025 hinaus gefährden. Durch das hohe Marktwachstum und die zu erwartende völlige Konkurrenzfähigkeit im Sonnengürtel der Erde wird die Herstellung von Photovoltaikanlagen ein wichtiger und umsatzstarker Industriezweig werden. Importierter Solarstrom, der einschließlich Import nur rund die Hälfte der Stromgestehungskosten wie deutscher Solarstrom benötigt, kann auch in Deutschland zur klimaverträglichen Elektrizitätsversorgung beitragen. Wenn dann die entsprechenden PV-Anlagen noch in Deutschland produziert werden, sollte aus hiesiger Sicht an der Entwicklung nichts auszusetzen sein."Bad StaffelsteinProf. Dr. V. Quaschning6
2004Photovoltaik-DissertationRGS- und Tri-Silizium: Alternative Wafermaterialien für die PhotovoltaikVorschau... Derzeit ist der Einsatz von Solarenergie nur in abgelegenen, netzfernen Gebieten oder als Insellösung rentabel. Die Herstellungskosten sind noch zu hoch, um ohne staatliche Subventionen bei der Netzeinspeisung mit anderen Energieträgern wie fossilen Brennstoffen oder Atomkraft konkurrieren zu können. Im Bereich der kristallinen Siliziumsolarzellen wurden daher vor einigen Jahren erste Schritte unternommen, durch die Entwicklung neuartiger Siliziummaterialien eine Reduktion der Prozesskosten zu erreichen. Hierbei werden zwei unterschiedliche Ansätze verfolgt. Bei der Entwicklung von trikristallinem Silizium (Tri-Si) wird an einem Material geforscht, das ohne nennenswerte Qualitätseinbußen im Vergleich zu monokristallinem Silizium zu Einsparungen während der Waferproduktion führen kann. Die Erwartungen basieren hierbei auf einer möglichen Stabilitätszunahme aufgrund von Unterbrechungen der Rissebenen durch die Anordnung der vordefinierten Korngrenzen. Diese Eigenschaft würde es erlauben, dünnere Wafer aus einem Tri-Si-Block zu sägen, ohne dabei ihre maximale Bruchkraft zu vermindern. Stabilere Wafer steigern somit die Ausbeute pro Siliziumblock und reduzieren den Materialverbrauch. Ein anderer Ansatz zur Reduktion der Waferkosten wird durch RGS-Silizium (Ribbon Growth on Substrate) verfolgt. Dieses Material gehört zur Gruppe des Foliensiliziums und befindet sich noch im Versuchsstadium. Im Gegensatz zu mono- und blockgegossenen multikristallinen Siliziummaterialien wird bei diesem Verfahren Silizium direkt zu Wafern gegossen, so dass der zusätzliche Sägeschritt zum Trennen der Wafer aus dem Blockmaterial entfällt. Zusammen mit einem günstigen Herstellungsprozess lassen sich dadurch Materialeinsparungen von etwa 50% realisieren. Auch gegenüber anderen Folienmaterialien hat RGS-Silizium einen entscheidenden Vorteil. Durch den Aufbau des Herstellungsverfahrens sind Kristallisations- und Ziehrichtung entkoppelt und ermöglichen somit eine Waferproduktion mit hohem Durchsatz. Im Bezug auf die Materialqualität müssen im Vergleich zu mono- und multikristallinem Blockgusssilizium jedoch Abstriche gemacht werden, da in RGS-Silizium die Zahl der Defekte höher ist als bei anderen Materialien. ..."Universität KonstanzD. Sontag155
2003Photovoltaik-FachbeitragKristalline Silicium-SolarzellenVorschauDie kristalline Si-Solarzelle feiert dieses Jahr ihren 50. Geburtstag. In den ersten 25 Jahren wurden die Grundlagen für die heutige Wafertechnologie und die heutige Zellstruktur gelegt. und ein aus heutiger Sicht kleiner aber wirtschaftlicher Markt im Weltraum gefunden. In den folgenden 25 Jahren bis heute wurde der Einstieg in die Massenfertigung geschafft und ein mehrere hundertmal größerer terrestrischer Markt eröffnet. Die Zellstruktur ist dabei im Wesentlichen gleich geblieben. Die Siliciumscheiben wurden mit der Zeit geringfügig dünner, dafür aber wesentlich größer und betragen heute oft schon 15 cm x 15 cm. Die derzeit industriell gefertigten Solarzellen und Module sind aufgrund von Material- und insbesondere Prozessverbesserungen im Vergleich zu 1978 nun wesentlich effizienter, nämlich um durchschnittlich 5% absolut bei durchschnittlichen Modulwirkungsgraden von etwa 13% mit Spitzenwerten von 15%. Innerhalb der nächsten 25 Jahre werden wir voraussichtlich ein weiteres Marktwachstum um einem Faktor von 100–1000 sehen, und die Photovoltaik wird dann einen signifikanten Beitrag zur weltweiten Stromerzeugung leisten. Für diesen überschaubaren Zeitraum wird die kristalline Si-Technologie ihre Vormachtstellung wohl behalten. Die technologische Entwicklung wird sich auf die Erhöhung des Wirkungsgrads und die Erarbeitung von kostengünstigen Fertigungsverfahren konzentrieren. Die Wafergröße wird sicher noch etwas weiterwachsen auf 20 cm x 20 cm, wobei die Scheiben im dann folgenden Schritt wesentlich dünner werden, möglicherweise unter 100 µm. Die Modulwirkungsgrade in der industriellen Massenfertigung werden kontinuierlich weiter steigen, insbesondere beim einkristallinen Silicium, auf durchschnittliche 18% mit Spitzenwerten um 20%. Die Steigerung der Modulwirkungsgrade wird dann allerdings langsam in eine Sättigung gehen, wobei die Solarzellen bei gleichbleibenden Wirkungsgraden wohl immer dünner werden. Dass dies möglich ist, zeigen bereits heutige Laborergebnisse. Eine auf PV abgestimmte Materialherstellung wird sich mehr und mehr durchsetzen, wobei schon im nächsten Jahrzehnt eine rohstoffmäßige Entkoppelung von der Mikroelektronik realisiert werden wird."Forschungsverbund SonnenenergieDr. G. Willeke, Dr. A. Räuber5
2003Photovoltaik-JahrestagungPhotovoltaik – Neue HorizonteVorschauErfolge der Photovoltaik-Forschung, Innovative Prozesse - Neue Materalien, Neue Analyseverfahren und Technologien, Neue Konzepte der Leistungssteigerung, Neue Forschungsansätze"Forschungsverbund Sonnenenergiediverse121
2003Photovoltaik-DissertationOptimierung des Einsatzes von Blei-Säure-Akkumulatoren in Photovoltaik-Hyrbrid-Systemen unter spezieller Berücksichtigung der BatteriealterungVorschau...Eine Erhöhung des weltweiten Energieverbrauchs ist kaum zu verkraften. Umweltverträgliche und günstige Alternativen für eine dezentrale Bereitstellung von elektrischer Energie sind also unumgänglich. Das größte Potential dafür bietet die Photovoltaik ... Daher sind für die effektive und komfortable Nutzung einer dezentralen Stromerzeugung Speicher für elektrische Energie notwendig. Dafür kommen nach dem heutigen Stand der Technik nur elektrochemische Akkumulatoren in Frage ... Obwohl Photovoltaiksysteme in vielen der beschriebenen Anwendungen bereits die kostengünstigste Alternative sind, liegen die Kosten für die einzelnen Nutzer, insbesondere in den Entwicklungsländern, noch zu hoch. Daher ist es das Ziel weltweiter Forschung, diese Kosten zu reduzieren. Diese Arbeit soll dazu einen Beitrag im Bereich der Speicher und der Einbindung des Speichers in das Gesamtsystem leisten. Die Arbeit widmet sich dem Blei-Säure-Akkumulator als der derzeitigen Standardlösung für die dezentrale Energiespeicherung und zielt auf eine Verminderung der durch den Speicher verursachten Kosten..."Universität UlmDirk Uwe Sauer275
2003Photovoltaik-DissertationNeue Infrarotmesstechniken für die PhotovoltaikVorschau...Aus diesem Grund sind neben dem Ziel der Kostenreduktion, die seit den frühen Jahren der Kommerzialisierung wichtigstes Ziel in der Photovoltaikbranche ist, auch die Steigerung des Durchsatzes, die Automatisierung und die Prozeßkontrolle wesentliche Voraussetzungen für die weitere Entwicklung der Photovoltaikindustrie. In der Roadmap des National Center for Photovoltaik (NCPV) und der amerikanischen Solarzellenindustrie [USR99] werden dementsprechend in der Prioritätenliste für den Bereich "Fertigung" an zweiter Stelle die Entwicklung von In- und Off-Line-Tools zur Prozeßkontrolle und -diagnose genannt. Dies verdeutlicht, daß nicht nur aus wissenschaftlicher Sicht, sondern auch aus dem Blickwinkel der Industrie eine bessere Überwachung von Prozeßschwankungen und ein verbessertes Verständnis ihres Einflusses auf die Solarzellenparameter notwendig sind. Um dieses Ziel zu erreichen sind entsprechende schnelle Meß- und Diagnoseverfahren wesentliche Voraussetzung..."Universität KonstanzJörg Isenberg231
2002Photovoltaik-FachbeitragPhotovoltaik-Großanlage mit zentraler WechselrichtertechnikVorschauIm Vergleich zu bisherigen Systemarchitekturen in PV-Anlagen bietet das neu entwickelte Konzept des Photovolatik (PV)-Generators mit einer zentralen Wechselrichtereinheit eindeutige Vorteile, wie geringere Investitionskosten, höhere Energieerträge, minimierte Betriebskosten und dadurch kürzere Amortisationszeiten bzw. eine höhere Wirtschaftlichkeit. Durch eine optimierte Messtechnik und Anlagenüberwachung wird eine übersichtliche Betriebsführung bzw. Anwenderfreundlichkeit erreicht. Den Beweis liefert die seit Ende 1997 erfolgreich in Betrieb befindliche Megawatt-PV-Anlage auf den Dächern der Messe München. Die Anlage erzielt aufgrund der hohen Verfügbarkeit und der hohen Betriebswirkungsgrade der eingesetzten Komponenten Betriebsergebnisse mit Referenzcharakter. Damit setzt sie für PV-Großanlagen international einen neuen Standard."VDE (Verband der Elektrotechnik, Eletronik und Informationstechnik)Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-ing E. Cunow4
2002Photovoltaik-DissertationKupfergalliumdiselenid-Dünnschichten für Anwendungen in der PhotovoltaikVorschau...Diese Arbeit hat die photovoltaische Anwendung von CuGaSe2-Dünnschichten zum Thema, also Solarzellen. Der wesentlichste und gleichzeitig komplexeste Teil davon ist der CuGaSe2-Absorber, weswegen auf seine Herstellung und Charakterisierung auch ein großer Teil dieser Arbeit entfällt. Dabei wurden speziell Prozesse untersucht welche zur industriellen Fertigung entsprechender Absorberschichten geeignet sind. Die anderen Bestandteile wie Substrat, Fensterschicht, Pufferschichten und Frontkontakte, wurden ausgehend von Erfahrungen, die man bei CuIn1-xGaxSe2-Dünnfilmsolarzellen und CuGaSe2-Solarzellen auf Einkristallen gemacht hat, weiterentwickelt. Die Herstellung des CuGaSe2-Dünnschichtabsorbers an sich ist ein recht aufwendiger und kritischer Prozeß. Schließlich geht es um einen Verbindungshalbleiter aus drei Elementen, der nur etwa einen Mikrometer dick ist und keinerlei Löcher haben darf. Gleichzeitig muß er hohen optischen, elektrischen und strukturellen Anforderungen genügen. Die darauf aufgebaute Solarzelle wiederum stellt ein anspruchsvolles, großflächiges analoges Bauelement mit einem Heteroübergang dar, welches gleichzeitig hohen elektronischen Anforderungen genügen und hohe optische Qualität aufweisen muß. ... Es wurden in dieser Arbeit aber auch andere Methoden, bzw. Varianten zur Absorbersynthese eingesetzt, so z.B. langsames Heizen der Elementschichtstapel, thermisches Verdampfen der vorreagierten Verbindung und Flashverdampfen. Den Schwerpunkt bildete aber wie bereits erwähnt die Elementschichtstapel-RTP Methode. ..."Universität KonstanzO. Schenker97
2002Photovoltaik-FachbeitragPhotovoltaische GroßanlagenVorschau
  • Photovoltaische Großanlagen – Technologie und Realisierung
  • Hochkonzentrierende photovoltaische Großanlagen – Stand und Perspektiven
  • "Very Large Scale PV-Systems" – Zukunftsvisionen und Resultate der IEA-Diskussion
  • Zusammenhang ökonomischer Rahmenbedingungen mit Entwicklung und Nutzung solarer Kraftwerke
ForschungsVerbund Erneuerbare EnergienDr. H. Gabler, H-D. Mohring, Dr. G. Willeke, Dr. A. Bett, Dr. R. Minder, M. Gees20
2001Photovoltaik-SymposiumNeue Entwicklungen im Bereich solarthermischer SystemeVorschauZwei unterschiedliche Systeme zur großtechnischen solarthermischen Stromerzeugung sind heute verfügbar. Zum einen Parabolrinnenkollektoren, die die konzentrierte Strahlung in ihrer Brennlinie auf ein selektiv beschichtetes Absorberrohr richten und damit Temperaturen bis zu 400 °C im dort zirkulierenden Wärmeträger erzielen. Zum anderen Solarturmkraftwerke, bei denen eine große Zahl von der Sonne nachgeführten Einzelspiegeln (Heliostaten) die Solarstrahlung auf einen Wärmetauscher (Receiver) auf der Spitze eines Turms richten, in dem verschiedene Wärmeträger und Temperaturen bis zu 1000 °C möglich sind. Beide Techniken zielen darauf ab, die in konventionellen Kraftwerken durch fossile Energieträger erzeugte Wärme ganz oder teilweise zu ersetzen. Im Rahmen dieses Beitrages wird aufgezeigt, welcher Fortschritt bei der Entwicklung der Parabolrinnen- und der Turmtechnik, die das DLR gemeinsam mit Industriepartnern durchführt, inzwischen erzielt wurde. Dabei wird sowohl auf Arbeiten eingegangen, die in den nächsten drei Jahren in die industrielle Anwendung übergeführt werden, als auch auf solche, die zwar zu erheblichen Kostensenkungen beitragen können, deren weitere Entwicklung und Demonstration noch mehr als fünf Jahre bis zum kommerziellen Einsatz in Anspruch nehmen wird."Universtität Kassel / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., Solare EnergietechnikDr. R. Pitz-Paal, R. Buck, K. Hennecke, E. Lüpfert12
2001Photovoltaik-SymposiumThermophotovoltaische Generatoren - Neue EntwicklungenVorschauThermophotovoltaik (TPV) ist die Wandlung von Strahlungsenergie einer Wärmequelle mittels Photozellen in elektrische Energie. Damit kann die bei der Verbrennung entstehende Strahlungsenergie in einem Verbrennungsprozess von Photozellen in Strom umgewandelt werden. Der Wärmeerzeuger (z. B. Heizung) kann mit der TPV zu einem Kraft-Wärmekopplungsaggregat erweitert werden. Theoretisch ist bei der TPV ein elektrischer Wirkungsgrad von 36% erreichbar. Bisher sind in der Praxis jedoch nur ca. 2% elektrischer Wirkungsgrad erreicht worden. Im Folgenden wird diese Diskrepanz zwischen Theorie und Praxis erläutert und der Aufbau eines TPV-Systems mit einem möglichst hohen elektrischen Wirkungsgrad beschrieben. Durch die Simulation eines TPV-Gesamtsystems wird das Systemverhalten untersucht. Die Simulationsergebnisse werden durch den Vergleich mit Messergebnissen an einem aufgebauten TPV-System verifiziert. Auch wird geklärt, mit welchem Aufwand welcher elektrische Wirkungsgrad erhalten werden kann."Universtität Kassel / Robert Bosch GmbHDr. W. Volz9
2001Photovoltaik-SymposiumErneuerbare Energien und Rationelle EnergieverwendungVorschauDie direkte Wandlung von Licht in elektrische Energie durch den photovoltaischen Effekt ist ein schon lange in der Wissenschaft bekanntes und faszinierendes Phänomen. Der erste Vorschlag für eine Solarzelle des heutigen Typs nämlich eines pn- Übergangs in einem Silizium-Einkristall wurde bereits um 1954 in der Anfangszeit moderner Halbleiterphysik wurde. Erst in der letzten Dekade hat sich daraus eine zunehmend bedeutsame Industrie entwickelt. Beachtliche Kostensenkungen führten zu einer stetigen Zunahme des Marktvolumens, die jährliche Wachstumsrate betrug im Mittel fast 20%. Gleichwohl ist der Anteil der Photovoltaik an der Energieerzeugung noch im "Sub-Promille"-Bereich und ist damit energiewirtschaftlich ohne Bedeutung. Dies wird auch nach Auslaufen des 100.000 Dächerprogramms noch so sein. Die interessante Frage ist, ob die Photovoltaik das Potential dafür hat, sich so zu entwickeln, dass sie, wie Energieszenarien fordern, einen relevanten Beitrag zum Mix der regenerativen Energien liefern kann. Diese Frage zerfällt in mehrere Teilfragen: Welche Entwicklungen sind technologisch möglich? Wie wird sich die Nachfrage (Märkte) entwickeln? Welche Rolle spielt bei einer solchen Entwicklung die öffentliche Förderpolitik? Obwohl diese Fragen alle gleichgewichtig sind, befasst sich dieser Beitrag ausschließlich mit der ersten Frage."Universtität Kassel / Helmholtz-Zentrum BerlinProf. Dr. W. Fuhs14
2001Photovoltaik-SymposiumNetznachbildungen und Grenzwerte für EMV-Messungen auf der Gleichstromseite von Photovoltaik-AnlagenVorschau... Mit der vorgestellten neuen DC-Netznachbildung ist es möglich, auch auf der Gleichstromseite von PV-Anlagen die leitungsgebundenen Störungen reproduzierbar im Labor zu messen. Werden neben den schon lange bekannten Grenzwerten auf der AC-Seite auch die vorgeschlagenen neuen Grenzwerte für die DC-Seite eingehalten, sollten in der Praxis normalerweise keine EMV-Probleme bei PV-Anlagen durch von der Gleichstromseite abgestrahlte Störungen auftreten."StaffelsteinH. Häberlin, R. Fischer5
2001Photovoltaik-FachbeitragDie PV-Szene Heute – Technologie, Industrie, MarktVorschauDiese Übersicht hat sich zur Aufgabe gesetzt, wichtige Ergebnisse und Tendenzen in der PV-Technologie- und -Marktentwicklung zusammenzufassen und zu bewerten. Das kann natürlich nur in sehr knapper Form und in einer engen Auswahl geschehen. Berichtet wird über neue Ergebnisse aus F&E, soweit sie für die Fertigung relevant sind. Es wird hier hauptsächlich auf die Ergebnisse des letzten Jahres eingegangen. Außerdem wird wie stets die internationale Industrieszene beleuchtet, die ja immer noch durch große Umstrukturierungen und Strategiewechsel gekennzeichnet ist."Universität KielA. Räuber, W. Wettling10
1999Photovoltaik-SymposiumStromrichter und Konzepte der DrehzahlvariablitätVorschau... In dem vorliegenden Tagungsband sind die Beiträge der Referenten in schriftlicher Form verfügbar. ..."Universität KasselInstitut für Solare Energieversorgungstechnik176
1999Photovoltaik-SymposiumEinsatzmöglichkeiten der Photovoltaik für eine zunkunftsfähige Elektrizitätsversorgung in DeutschlandVorschauObwohl die Photovoltaik (PV) in den vergangen Jahren stark gestiegene Produktionsraten aufweisen konnte, ist ihr Anteil an der Stromerzeugung in Deutschland heute immer noch verschwindend gering. Im Hinblick auf notwendige Klimaschutzmaßnahmen und einem bereits politisch intensiv diskutierten Ausstieg aus der Kernenergienutzung kommt den erneuerbaren Energieträgern und speziell der Photovoltaik eine immer bedeutendere Rolle bei der Elektrizitätsversorgung zu. Im Rahmen dieses Beitrags soll ein möglicher Einsatz der Photovoltaik für die Elektrizitätsversorgung in den Jahren 2020 und 2050 diskutiert werden."StaffelsteinDr.-Ing. V. Quaschning, Dipl.-Ing. C. Blaschke, Prof. Dr.-Ing. Habil. R. Hanitsch6
1996Photovoltaik-SymposiumAnalyse des Betriebsverhaltens von Photovoltaikanlagen durch normierte Darstellung von Energieertrag und Leistung VorschauDurch die in dieser Arbeit vorgestellten erweiterten normierten Darstellungen kann das Betriebsverhalten von Photovoltaikanlagen verschiedener Größe und an unterschiedlichen Standorten im Detail analysiert werden..."Ingenieurschule Burgdorf / Labor für Photovoltaik (Schweiz)H. Häberlin, Ch. Beutler, Ch. Liebi6
1991Photovoltaik-DissertationDigitale Simulation regenerativer elektrischer EnergieversorgungssystemeVorschauIn der vorliegenden Arbeit werden Simulationstechniken zur numerischen Analyse regenerativer elektrischer Energieversorgungssysteme auf Digitalrechnern untersucht. Als Grundlage für das Verständnis der wesentlichen Systemeigenschaften werden detaillierte Modelle der Komponenten und die Behandlung meteorologischer Eingangsdaten diskutiert. … Als Schwerpunkt dieser Arbeit wird das neuentwickelte Simulationssystem INSEL  vorgestellt, ..."Universität OldenburgJürgen Schumacher211
2003Photovoltaik-FachbeitragSolarmodule mit integriertem WechselrichterVorschau Eine konsequente Fortsetzung der modularen Struktur des PV-Generators in der Energieaufbereitung stellt der modulintegrierte Stromrichter dar. Die Ausrüstung jedes einzelnen Moduls mit einem Kleinwechselrichter bietet einige Vorteile bei Planung und Betrieb der Anlage:

- energetisch optimierter Betrieb von Einzelmodulen (Fassadenanwendung)
- einfache und flexible Anlagenplanung
- spätere Erweiterungen der Anlage sind möglich
- Kleinstanlagen zum günstigen Einstieg in die PV-Technik
- geringere Einbußen bei Teilausfällen
- Diagnosesystem einfach zu implementieren
- Standardisiertes Bauelement für hohe Stückzahlen
- günstige Auslegung der Leistungselektronik durch geringere Variabilität der Eingangsspannung

Nachteilig sind das im Vergleich zu größeren Wechselrichtern ungünstige Preis-Leistungsverhältnis und der geringere Wirkungsgrad. Die Modulintegration führt zu einer hohen Temperaturbelastung der Bauelemente und kann sich negativ auf die Lebensdauer der Wechselrichter auswirken. Der Aufwand (Bauelemente, Eigenversorgung) für Regelung und Betriebsführung ist nahezu unabhängig von der elektrischen Leistung und erhöht bei kleinen Systemen die spezifischen Kosten. Bereits seit einiger Zeit wird intensiv an diesen Problemen gearbeitet und Modulstromrichter sind schon auf dem Markt verfügbar. Der Durchbruch dieser Technologie ist aber noch nicht erreicht. "

Forschungsverbund SonnenenergieM. Viotto, Dr. E. Lotter, R. Schäffler5


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