Leider hat auch der Juli, der seit 2008 der beste Monat war, trotzdem nicht die Defizite aufholen können. Also bisher kein gutes Solarjahr. (Herunterladen der Grafik durch Anklicken „Solarertr…“, Wordfile)

Die damit verbundenen erhöhten Anforderungen an Temperatur- und mechanischer Belastung werden u.A. mit folgenden Maßnahmen gelöst:

Ausgewählte Beispiele für Schaltungen, Anordnungen und Dimensionierungen:

1. Kraft eines eingespritzten Steckerpins auf eine Lötstelle in der darüber montierten Leiterplatte:

Längenänderung des Pins: dl = (α Kunststoff – α Pin) * l * dT. Dabei ist l der Abstand Gehäuse (10mm) zur Leiterplatte und dT die Temperaturdifferenz.   Für α PBT = 45 ppm und α Cu = 18 ppm ergibt sich bei dT = 100° eine Längenänderung von 0,027 mm. Die auftretende Kraft P wird über den Elastizitätsmodul  E (110000 N/mm²) wie folgt berechnet: P = F * dl/l * E, mit F (1mm²) als Querschnittfläche des Pins.

              Ergebnis: P = 297 N !

Wird durch einen beidseitigen Schlitz (Zungenbreite B= 2mm) längs der Biegerichtung die Leiterplatte geschwächt (Zungenlänge L=5mm, Leiterplattenstärke H=1mm, Elastizitätsmodul E=18000 N/mm², Durchbiegung dl=27µm), so reduziert sich die Belastungs auf P = (dl*B*H³*E)/4*L³ = 0,38 N.  Das Ergebnis spricht für sich. (siehe Patentschrift DE 4107657 C2)

2. In der TEMIC- Planartechnologie (Patentschrift DE 4102265 Priorität 26.01.1991) werden Leistungstransistoren der Bauform TO220 oder D-Pack mit dem Kühlkörper flach auf die Leiterplatte gelötet. Zur besseren Wärmeableitung in die unter der Leiterplatte auflaminierten Aluminium Platte, die gleichzeitig die Gehäusewand bildet, werden im Layout unter dem Leistungshalbleiter mehrere Durchkontaktierungen angeordnet. Der thermische  Widerstand verringert sich dadurch wie folgt:

 Der thermische Widerstand einer Leiterplatte beträgt bei 1,6 mm Dicke und 150mm² Auflagefläche 44°K/Watt.

Durchkontaktierungen mit einem Durchmesser von 0,7mm und ca. 50µm Kupferschichtdicke ergeben  36°K/Watt. Werden z.B. 15 solcher Durchkontaktierungen in der Auflagefläche angeordnet, so ergibt das einen   Gesamtwert von nur noch 2,4°K/ Watt (siehe Patentschrift DE xxxxxxx).

Fortsetzung folgt

Das Jahr 2009 war mit 98% Normertrag schlechter als 2008 mit 104%. April, August und November waren überdurchschnittlich, aber alle anderen Monate, vor allem Mai, Juni und Juli waren enttäuschend.

Trotzdem ist PV eine feine Sache und mit 4420 kWh haben wir wieder mehr erzeugt, als verbraucht.

2010 hat wegen Schneeauflage bis heute nichts gebracht. Die kam heute runter. Bei der derzeit nur 20 Grad hohen Mittagssonne kommt auf einer 11 Grad geneigten Anlage eh nicht viel an. Aber es geht ja aufwärts.

Scio, ut nescio (lat. Ich weiss, dass ich nichts weiss) wäre doch eher angebracht. Zwei Grad Temperaturerhöhung gegenüber dem Beginn des Industriezeitalters als fixe Grenze? Als Naturwissenschaftler (er sollte Wissen über die Natur schaffen) sollte man ein paar ganz einfache Fragen stellen:

 1. Die Durchschnittstemperatur ist der lineare Mittelwert aus dem Temperaturverlauf über einen zu definierenden Zeitbereich in der Vergangenheit. Aber Durchschnittstemperatur + 15° Celsius haben z. B. folgende beiden Bereiche:

Bereich „Konstant“ hat tagein, tagaus konstant + 15° Celsius.

Bereich „Extrem“ hat zwölf Stunden + 30° Celsius und zwölf Stunden +/- 0° Celsius.

Das Klima ist in beiden Bereichen sehr unterschiedlich, hat aber den gleichen Mittelwert. Dies Beispiel zeigt mir, dass es doch eigentlich auf die Extremwerte ankommt und nicht auf den Mittelwert. Heißt das, dass wir wissenschaftlich so weit weg von der Realität diskutieren? Mathematisch wollte ich hier nur zeigen, dass man über Mittelwerte allein gar keine gezielten Maßnahmen definieren kann.

 2. Dies zeigt mir, dass wir weder eine wissenschaftlich gesicherte Rechenvorschrift haben, wie sich das Klima aus den vielen Einflussgrößen langfristig entwickelt, noch wie einzelne Größen zu beeinflussen sind. Die Welt wird sich verändern, wie sie das seit Jahrmillionen tut, und wir werden uns anpassen müssen, ob wir das nun angerichtet haben oder nicht. Es gibt menschliche Aufzeichnungen von einer eisfreien Antarktis und einem landwirtschaftlich genutztem Grönland (= Grünland), wir wissen, dass die Sahara mal Grünland war, oder das Mittelmeer ausgetrocknet. Hat die Welt das nicht alles überlebt? Natürlich gab es Völkerwanderungen, alte Ordnungen wurden zerstört, neue Welten erschlossen. Stecken wir nicht lieber unseren Geist und unsere Mittel in die Lösungen für Morgen und nicht in das Beharren auf Gestern?

3. Etwas ist sicher anders geworden: Der Mensch hat schon immer Raubbau betrieben, aber die Dimension heute ist gigantisch, und die Globalisierung ist nicht gerade durch lokale Rücksichtnahme geprägt. Der Wertehorizont von manchem Weltkonzern hat sich leider auf den Standpunkt „make money“ reduziert. Sollte nicht unser Leitgedanke sein, dass wir die Welt „von unseren Enkeln geliehen“ haben?

 4. Der Spruch: „die Welt hat genug für alle zum Leben, aber nicht für die Gier aller“ zeigt mir das eigentliche Problem: Maßlosigkeit der Einen und Hilflosigkeit der Anderen. Warum lassen sich so Viele von so Wenigen ausbeuten?

 Antworten:

Was ist jetzt zu tun? Ich sehe nur die Gemeinwesen in der Lage, wirklich etwas zu tun. In dieser Größenordnung kann man Blockheizkraftwerke bauen, die den Gesamtwirkungsgrad gegenüber einem Großkraftwerk annähernd verdoppeln, also mit halber Primärenergie auskommen. Natürlich kann jeder Hausbesitzer heute schon die Entscheidung treffen: „WEG VOM ÖL“ und in Wärmepumpen investieren, und selber übers Jahr soviel Strom solar erzeugen, wie er selbst verbraucht, oder mehr. Natürlich kann jeder heute wesentlich effizienter und multivalent (mit mehreren Energiequellen) heizen, aber solange „sich das nicht rechnet“, machen es halt nur die Idealisten. Aber die sorgen wenigstens dafür, dass die Technologie weiter entwickelt werden kann, obwohl der Preis erst über die Stückzahl kommt.

 Denn eines Tages wird das verfluchte und geliebte Öl nicht mehr bezahlbar sein, das Glück, dass in einem Liter Öl zehn Kilowattstunden Energie schlummern, wird uns verlassen. Technologiefeindlichkeit ist auf jedenfall die dümmste Antwort auf unsere Situation. Die Römer kannten schon das Öl, aber es war für sie keine Resource, weil sie die Technologie dafür nicht hatten. Vielleicht ist Wasser oder Sand die neue Energie, die Sonne wird auf jedenfall eine wesentliche, aber nicht hinreichende Rolle spielen. Regenerative Energien haben aber alle etwas gemeinsam: man muss sie speichern können! Wenn wir so unentschlossen weitermachen, haben wir keinen gleichwertigen Ersatz für Öl!

Wir müssen erst den Schalter im Kopf umlegen, dann kommen auch die neuen Ideen, wie wir neue Herausforderungen meistern.

 Ich möchte jedenfalls nicht von meinen Enkeln gefragt werden: „Mensch, wie blöd’ wart ihr eigentlich, das hat man doch kommen sehn?“

Inspirationen aus: Vaclav Klaus: Blauer Planet in grünen Ketten, Hubbart: Die Energiewende

Allen Besuchern eine gesegnete Weihnacht und ein gesundes erfolgreiches Neues Jahr 2010.

Die Kleinverbraucher an 230 Volt : Messung in 24 Stunden:

1. Garagentoröffner : 4,16 W x3 = 12,48 W > 299,52 Wh

2. Telefonanlage: 6,83 W                                     > 163,92 Wh

3. Heizung kpl. 97,9 W                                      > 2349,60 Wh

4. Uhrenradio 1,5 W x3 = 4,5 W                      > 108,00 Wh

5. Rollosteuerung (LOGO) 5,0 W                     > 120,00 Wh

6. Licht 15 W * 3 * 3,5 h                                      > 157,50 Wh

7. Licht 36 W * 2 * 1,0 h                                       > 72,00 Wh

8. Fax 7 W * 24 h                                                   > 168,00 Wh

9. Computer 80 W * 2 h                                     > 160,00 Wh

10. Akkuladegerät 10 * 4 * 4,5 Wh *2 /365    > 1,00 Wh

SUMME : 3,599 kWh/ Tag

Gesamtverbrauch: 10,0 kWh/ Tag aus Jahresabrechnung

Kleinleistung also: ~ 36% =~ 150 W dauernd (rund um die Uhr)

Es wäre, mit dem besseren Wirkungsgrad, also nur eine Durchschnittsleistung von ca. 100 Watt notwendig, die aus einem entsprechenden Bleiakku, den ein PV- Modul auflädt, bereitgestellt werden. Die Investition müßte sich über die Kostenersparnis der Stromrechnung finanzieren. Die Komfortvorteile einer absolut unterbrechungsfreien Stromversorgung liegen auf der Hand, die CO² Freiheit des Betriebs auch. Die Rechnung ergibt eine Kapazität von 16,8 kWh für eine Woche ohne Nachspeisung, das wäre ein 1000 Ah Akku bei nur 70% Entladung wegen langer Lebensdauer. Für die Wintermonate (Nov – Feb) müßte dann ein Ladenetzteil die eventuell mangelnde Sonne ergänzen. Bei durchschnittlich 25 Sonnenstunden sonst pro Woche (Durchschnittswert in Bayern) müßte das PV- Modul dann eine Leistung von ca. 700 Watt ( = ca. 6 qm) haben.  Rechnet sich das?

Also: Einsparung : 3,6 kWh pro Tag mal 0,20 € / kWh mal 365 Tage sind 262,80 € pro Jahr. Das ergibt in 10 Jahren 2628 €. Statt 2157 € 10 Jahre zu 2% anzulegen, könnte man dafür PV- Module und einen Akku kaufen und hätte nach 10 Jahren die gleiche Summe amortisiert. Also 2157 € stehen zu Verfügung.

Ich habe folgendes realisiert: Panzerakku aus einem Elektrofahrzeug 24 V, 200 Ah, 1995: 1500 DM, drei PV- Module 12 V, 48 W, ein PV – Modul 60V, 270 Watt. Diese 414 Watt kosten derzeit:?

Fabrikat SIEGER WKE 14, baugleich mit BUDERUS KA 306.

Datenblatt Kaminwärmetauscher: 7 kW Leistung, minimale Rücklauftemperatur +60°, (wegen Glanzruß Bildung),

 Maximaltemperatur Wärmetauscher ~= Vorlauftemperatur: +90°, darüber wird mit kostbarem Trinkwasser zwangsgekühlt!

Die eingebaute Rücklaufanhebung mischt aus dem Vorlauf dem Rücklauf soviel zu, dass der Rücklauf + 60° einhält. Nach der Mischungsgleichung werden dabei folgende prozentuale Wassermengen gemischt:

(m * T = m1 * T1 + m2 * T2).

Die maximal übertragbare Wärmemenge definiere ich bei +90° Vorlauftemperatur und +60° Rücklauftemperatur (=30°) und ziehe davon z.B. 8° Temperaturgefälle (wo erst die Umwälzpumpe einschaltet) ab.

22° mal 100% Durchfluss wären also 100% übertragbare Wärmeenergie.

Normierte Wärmemenge: (Differenz (90° – 60°) – 8°) * %Wert Rücklaufmenge.

Vorlauf          Rücklauf       % Rücklauf         % normiert kW

+90°               +10°                  36%                      8%

+90°               +20°                 42%                      9%

+90°               +30°                   50%                    11%

+90°                +40°                  60%                   13%

+90°                +50°                  75%                   17%              

+90°                +60°                100%                   22%

Bedeutet das, dass im Normalfall, Pufferspeicher hat „unten“ +10°, nur 8% von 7kW das Wasser erwärmen?

Außerdem kommt es bei diesem System darauf an, ob der parallele Ölbrenner gerade erst gelaufen ist, also ca. +60° im Vorlaufbereich herrschen und damit die Umwälzpumpe überhaupt erst einschaltet, wenn der Wärmetauscher über 68° liefert, oder im Puffer nur +40° sind, dann geht’s bereits ab +48° los mit der Wärmeübertragung. Solange aber der Rücklauf so kalt ist, wird das warme Wasser aus dem Vorlauf über die Rücklaufanhebung nur im Kreis gepumpt und kommt (fast) gar nicht in den Pufferspeicher.

Die Idee, mit dem Vorlauf „unten“ in den Pufferspeicher zu gehen, dort wegen des maximalen Temperaturgefälles sehr viel Energie abzugeben, und wegen des im Rücklaufbereichs sowieso meist vorliegenden Temperaturniveaus von ca. +60° auch die Rücklaufanhebung ganz zu öffnen, also vollen Durchfluss zu haben, wurde von einem Fachmann abgeschmettert mit der Behauptung, dann käme die ganze Temperaturschichtung durcheinander, und es würde „oben“ (bei mir 700 l) zu kalt.

Was ist falsch an dieser Einschätzung?

Wie macht man das richtig?