Erneuerbare Energien, Photovoltaik, Heizung

Erneuerbare Energie, auch regenerative Energie genannt, bezeichnet Energie aus nachhaltigen Quellen, die nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich sind.icon-erneuerbare-energie

Das Grundprinzip der Nutzung von erneuerbarer Energie besteht darin, dass aus den in der Umwelt laufend stattfindenden Prozessen Energie abgezweigt und der technischen Verwendung zugeführt wird.

Energyprofi.com ist das Webportal, für alles rund um das Thema erneuerbare Energien.

Weiter finden Sie wichtige Informationen die die Grundlage für Investitionen in die erneuerbaren Energien bieten sollen, sei es bei der Auswahl einer neuen Heizung, der Kostensenkung für Heizkosten, die Gewinnung eines Marktüberblicks über Pelletsheizungen, Hackschnitzelheizungen, Heizkessel oder die Anschaffung von Solaranlagen für die Warmwassererzeugung (Solarthermie) oder die Erzeugung von elektrischem Strom mit Photovoltaik (Solarmodulen).

ic-erneuerbare-energieBereich fossile Energien, Energie aus fossilen Brennstoffen

Fossile Energie wird aus fossilen Brennstoffen gewonnen, die wie Braunkohle, Steinkohle, Torf, Erdgas, Erdöl in geologischer Vorzeit aus Abbaubauprodukten von toten Pflanzen und Tieren entstanden sind.

Diese fossilen Energieträger basieren auf dem Kohlenstoffkreislauf und ermöglichen damit (Sonnen)energie vergangener Zeiten zu speichern und heute zu verwerten. Nach internationalen Schätzungen werden 2030 etwa 90% des weltweiten Energiebedarfs aus fossilen Quellen gedeckt werden (im Jahr 2005 waren es 81%).

Vor allem dem Thema “peak oil” also dem Ölfördermaximum haben wir besonderes Augenmerk geschenkt.

Braunkohleverstromung

Im Jahr 2020 betrug der Anteil der Braunkohle an der Bruttostromerzeugung in Deutschland etwa 17 Prozent. Dieser Anteil war jedoch im Vergleich zu früheren Jahren rückläufig, da Deutschland sich bemüht, seinen Energiemix hin zu erneuerbaren Energien zu diversifizieren und den Ausstoß von Treibhausgasen zu reduzieren.

Das Engagement Deutschlands für den Kohleausstieg führte zur Schließung oder Stilllegung einiger Braunkohlekraftwerke und zur Verabschiedung eines Zeitplans für die schrittweise Stilllegung verbleibender Anlagen bis 2038. Diese Maßnahme ist Teil des breiteren Bemühens des Landes, die CO2-Emissionen zu reduzieren und die Energiewende voranzutreiben. Soweit die Theorie. Die Praxis sieht jedoch anders aus.

Wir gehen davon aus, dass die Verbrennung von Braunkohle weiter anteilsmäßig steigen wird.

E-fuels

E-Fuels (elektrische Kraftstoffe oder synthetische Kraftstoffe) sind flüssige oder gasförmige Brennstoffe, die mithilfe erneuerbarer Energiequellen hergestellt werden. Sie sind als potenzieller Ersatz für fossile Kraftstoffe gedacht und könnten eine Rolle bei der Reduzierung der Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor spielen.

E-Fuels werden auf Basis von Kohlendioxid (CO2) und Wasserstoff (H2) hergestellt. Der Wasserstoff wird durch Elektrolyse von Wasser gewonnen, wobei Strom aus erneuerbaren Quellen wie Windkraft, Solarenergie oder Wasserkraft verwendet wird. Der gewonnene Wasserstoff wird dann mit CO2 kombiniert, das entweder direkt aus der Luft (Direct Air Capture) oder aus industriellen Prozessen (z. B. Abgasen) gewonnen wird. Die Kombination von Wasserstoff und CO2 führt zur Synthese von synthetischen Kraftstoffen, wie beispielsweise synthetischem Benzin, Diesel oder Methan.

Der Hauptvorteil von E-Fuels besteht darin, dass sie CO2-neutral sein können, wenn der für ihre Herstellung verwendete Strom aus erneuerbaren Quellen stammt. Da sie ähnliche chemische Eigenschaften wie fossile Kraftstoffe aufweisen, können sie in herkömmlichen Verbrennungsmotoren und vorhandenen Infrastrukturen verwendet werden, was einen schrittweisen Übergang zu nachhaltigeren Mobilitätslösungen ermöglicht.

Allerdings gibt es auch einige Herausforderungen im Zusammenhang mit E-Fuels, die ihre großflächige Implementierung erschweren. Dazu gehören die hohen Kosten für die Herstellung, der Energieaufwand für die Produktion und der Bedarf an ausreichend erneuerbarem Strom, um die Nachfrage zu decken.

Obwohl E-Fuels als eine Option betrachtet werden, um den Verkehrssektor zu dekarbonisieren, sind sie nicht die einzige Lösung. Elektrifizierung mit batterieelektrischen Fahrzeugen und der Ausbau des öffentlichen Verkehrs sind ebenfalls wichtige Ansätze, um die Emissionen im Verkehr zu reduzieren und eine nachhaltigere Mobilität zu fördern.

ic-biomasseBereiche Bioenergien, Energie aus Biomasse

Sie finden Informationen zur Bio Energie selbst, über die bakterielle Energiegewinnung Stichwort Methangas, Anwendungsmöglichkeiten der Bioenergie Technologie im Biokraftwerk und auf der Basis von Biodiesel. Informationen über von uns ausgewählte Länder und deren bioenergetische Aktivitäten im Umfeld Ethanol, wie z.B. Schweden, Österreich oder Kanada. Die Verwendung von Biomasse zur Energieerzeugung kann gravierende ökologische und soziale Folgen haben. Die Gewinnung von Energie aus Pflanzen steht in einem Spannungsverhältnis zum Nahrungsmittelanbau und zum Natur- und Landschaftsschutz. Während die Vergärung von landwirtschaftlichen Rest- und Abfallstoffen in Biogasanlagen als unproblematisch gilt, gerät der intensive Anbau von Energiepflanzen, insbesondere für die Herstellung von anspruchsvollen Treib- und Kraftstoffen, immer wieder in die Kritik.

ic-heizungBereich Heizung, Lüftung, Klima

In diesem Bereichen finden Sie viele wertvolle Informationen zum Themengebiet Heizung, Lüftung und Klima. Vor allem, wenn Sie die Anschaffung von Heizkesseln, Heizungen, Pelletsheizungen, Hackschnitzelheizung, Hackgutheizungen oder Wärmepumpen planen sollten Sie diesen Bereich nicht auslassen.

Das Heizungsgesetz ist in aller Munde, wir begleiten diese Maßnahme, die vor allem zu einer beispiellosen Wertvernichtung bei den Immobilienpreisen führt.

Auch im Themenbereich Solar, Solartechnologie und Solarthermie finden Sie interessante Informationen zum Thema Heizung bis hin zur Poolheizung, Schwimmbadheizung. Die Pelletofen Wohnraumheizung wird immer wichtiger, wenn es darum geht Energie zu sparen. Dies geht nur mit dem Einsatz neuester Technologien, wie z.B. Blockheizkraftwerke, Brennwerttechnik bei den Heizungsbrennern und der Beschäftigung mit den Möglichkeiten der erneuerbaren Energien. Die Verwendung von Sterlingmotoren im Umfeld von Blockheizkraftwerken für kleinere Anwendungen sollten Sie sichebenfalls einmal genauer ansehen.

ic-waermeBereich Wärmeenergie

Als Resultat der derzeitig angewandten Feuertechnologie finden so gut wie alle nicht elektromagnetischen Energie­transformationsprozesse mittels Wärme bzw. Hitze statt, meist noch in Verbindung mit hohen Drücken. Man schätzt, daß über die Hälfte des weltweiten Energiebedarfs auf die Erhitzung von Wasser für die verschiedensten Zwecke fällt.

ic-brennstoffzelleBereich Brennstoffzelle

Hier finden Sie viele wertvolle Informationen zu den Themengebieten Wasserstoff und Brennstoffzellentechnik. Sie finden Informationen zur Wasserstofftechnologie und der Brennstoffzellentechnologie selbst, über die Technologie in ausgewählten Ländern, wie Deutschland, Schweiz oder den USA.

ic-geothermie2Bereich Geothermie, Energie aus der Erde

In diesen Bereichen finden Sie viele wertvolle Informationen zum Themengebiet Geothermie. Bei der Geothermie sind nahezu keine negativen Umwelteinwirkungen bekannt. Eine umfangreiche Systemstudie zeigt zwar Einwirkungen während des Baus derartiger Systeme, wie Herstellung der Stahlrohre für die Komplettierung geothermischer Bohrungen (Erdwärmebohrungen), diese sind jedoch vergleichsweise unerheblich. 

Bereich Energie speichern

Da bei vielen Methoden der Energieseparation ein zusätzlicher Speicher für diese Exergie und/oder für Sekundär- oder Tertiärenergieformen notwendig ist, wird hier einen kurzen Überblick über die entsprechenden Möglichkeiten geben. Das größte Interesse besteht hierbei an der Speicherung von elektrischem Strom. Wenn wir uns also eine alternative Energiegewinnung durch Solarzellen, Sonnenfarmen o.ä. vorstellen, dann ist es offensichtlich, daß ausreichende Speichersysteme für die Nachtstunden, für Regentage und für die Wintermonate notwendig werden.

Den modernen Hybrid Fahrzeugen, Hybrid Autos, eAutos, Elektroautos oder neudeutsch Hybrid SUV haben wir einen eigenen Bereich eingerichtet.

Stromspeicher für autarke Energieversorgung

Stromspeicher in Verbindung mit Photovoltaik, auch als PV-Speichersysteme oder Solarstromspeicher bekannt, bieten eine Reihe von Vorteilen, die die Effizienz und den Nutzen von Photovoltaikanlagen (Solaranlagen) erheblich steigern. Hier sind einige der wichtigsten Vorteile:

  1. Eigenverbrauchsoptimierung: Photovoltaikanlagen erzeugen Solarstrom, der normalerweise nicht vollständig in Echtzeit genutzt wird. Mit einem Stromspeicher können überschüssige Stromerzeugungsmengen tagsüber gespeichert und zu Zeiten mit geringer oder keiner Sonneneinstrahlung (z. B. nachts) verwendet werden. Dies erhöht den Eigenverbrauch des erzeugten Solarstroms und reduziert den Bezug von teurem Netzstrom.
  2. Unabhängigkeit vom Stromnetz: Durch die Kombination von Photovoltaik mit Stromspeichern kann man teilweise oder sogar vollständig unabhängig vom öffentlichen Stromnetz werden. Insbesondere in abgelegenen Gebieten oder bei Stromausfällen kann dies von großem Vorteil sein, da man auf den im Speicher gespeicherten Solarstrom zurückgreifen kann.
  3. Lastspitzenreduktion: Stromspeicher können dazu beitragen, Lastspitzen im Stromverbrauch zu reduzieren. Dies ist besonders für Haushalte und Unternehmen interessant, da dadurch die Stromrechnung gesenkt werden kann, da in Zeiten hoher Nachfrage weniger Strom aus dem Netz bezogen werden muss.
  4. Energie für den späteren Gebrauch speichern: Stromspeicher ermöglichen es, den überschüssigen Solarstrom, der tagsüber erzeugt wird, für den späteren Gebrauch aufzubewahren. Dies kann insbesondere in den Sommermonaten nützlich sein, wenn mehr Sonnenenergie erzeugt wird als benötigt wird, um in den Wintermonaten genügend Energievorräte zu haben.
  5. Erhöhung der Netzstabilität: PV-Speichersysteme können dazu beitragen, die Netzstabilität zu erhöhen, indem sie überschüssige Energie speichern und sie bei Bedarf abgeben. Dies kann dazu beitragen, Netzschwankungen auszugleichen und die Notwendigkeit teurer Netzinfrastrukturen zu reduzieren.
  6. Beitrag zum Umweltschutz: Durch die Maximierung des Eigenverbrauchs und die Reduzierung des Netzstrombezugs trägt die Verbindung von Photovoltaik mit Stromspeichern dazu bei, den Bedarf an fossilen Brennstoffen und damit verbundene Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Dies unterstützt den Übergang zu einer nachhaltigen und klimafreundlichen Energieversorgung.

Zusammengefasst ermöglichen Stromspeicher in Verbindung mit Photovoltaik eine effizientere Nutzung von Solarstrom, bieten mehr Unabhängigkeit von konventionellen Stromquellen und tragen dazu bei, den Umweltauswirkungen der Energieerzeugung zu reduzieren.

Bereiche Energieeffizienz

Energieeffizienz bezieht sich auf das Verhältnis von Energieoutput zu Energieinput in einem System, Prozess, Gerät oder einer Anlage. Es ist ein Maß dafür, wie effektiv Energie genutzt wird, um eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen oder einen bestimmten Nutzen zu erzielen. Je höher die Energieeffizienz ist, desto weniger Energie wird benötigt, um ein bestimmtes Ergebnis zu erzielen.

In den meisten Fällen bezieht sich der Begriff “Energieeffizienz” auf die Verringerung des Energieverbrauchs, während die gleiche oder sogar eine höhere Leistung oder Funktionalität beibehalten wird. Dies kann in verschiedenen Bereichen angewendet werden, wie zum Beispiel:

  1. Gebäude: Energieeffiziente Gebäude sind so konzipiert und ausgestattet, dass sie weniger Energie für Heizung, Kühlung, Beleuchtung und andere Zwecke benötigen.
  2. Industrie: Energieeffizienz in der Industrie zielt darauf ab, den Energieverbrauch in Fertigungsprozessen zu reduzieren, um Kosten zu senken und die Umweltauswirkungen zu verringern.
  3. Transport: Energieeffiziente Transportmittel wie Elektrofahrzeuge oder effiziente Verbrennungsmotoren helfen, den Energieverbrauch im Verkehrssektor zu reduzieren.
  4. Haushaltsgeräte: Energiesparende Haushaltsgeräte verbrauchen weniger Energie und tragen dazu bei, den Energieverbrauch in Privathaushalten zu senken.

Energieeffizienz ist von großer Bedeutung, da sie dazu beiträgt, den Energieverbrauch zu reduzieren, Energiekosten zu senken, natürliche Ressourcen zu schonen und die Umweltauswirkungen, insbesondere den Ausstoß von Treibhausgasen, zu verringern. Energieeffizienzmaßnahmen spielen auch eine wichtige Rolle bei der Bewältigung von Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Klimawandel und der Sicherstellung einer nachhaltigeren Energieversorgung für die Zukunft.

ic-sonnenenergieBereich Solartechnologie, Energie aus Solar-Technologie

Hier finden Sie viele wertvolle Informationen zum Themengebiet Solartechnik und wie Sie die Sonne richtig nutzen. Über die Solar-Technik selbst, über die Geschichte der Solarenergie von Beginn bis zum Jahre 2008, Anwendungsmöglichkeiten der Solar Technology, photochemische als auch photovoltaische Nutzung, Informationen über Solarmodul Hersteller für PV Module, photothermische Nutzung auch Solarthermie genannt bis zu Themengebieten, wie Solarsiedlungen, Sonnenturm, Sonnenofen und Solarhäuser. Ein Muss, wenn Sie die Anschaffung einer Solaranlage planen.

ic-meeresenergieBereich Wasserkraft, Energie aus dem Wasser, der Wellen dem Meer

In diesen Bereichen,finden Sie viele wertvolle Informationen zum Themengebiet Wasserkraft. Sie finden Informationen zur Energiegewinnung aus Wasser selbst, über die Wasserkraftwerke, Anwendungsmöglichkeiten der Wasserkraft, Meereskraftwerke, Strömungsenergie und Wellenenergie. Beim Thema Wellenenergie finden Sie Informationen über von uns ausgewählte Länder und deren Aktivitäten im Bereich “water power”,wie z.B. Deutschland oder Portugal um nur einige zu nennen.

ic-windenergieBereich Windenergie, Energie aus dem Wind

Lesen Sie alles zum Themengebiet Windenergie. Sie finden Informationen zur Windenergie selbst, über die Geschichte der Windenergie von Beginn bis zum Jahre 2008, Anwendungsmöglichkeiten der wind energy technology, ausgewählte Länder der Windenergie, Informationen über Windenergiesysteme, neue Designs und Rotorenformen in der Windenergiegewinnungbis zu Themengebieten, wie offshore Windenergie und Augmentorsysteme.

Bereich Energieverteilung, Stromnetze und Verteilernetze

Ein Stromnetz und ein Verteilernetz sind zwei Teile des gesamten elektrischen Energiesystems und haben unterschiedliche Aufgaben und Funktionen. Hier sind die wesentlichen Unterschiede zwischen einem Stromnetz und einem Verteilernetz:

  1. Stromnetz (auch Hochspannungsnetz oder Übertragungsnetz): Das Stromnetz ist das landesweite oder regionale Netzwerk, das die Energie von den Kraftwerken oder großen Erzeugungsanlagen zu den Verbrauchszentren transportiert. Es handelt sich um ein Hochspannungsnetz, das in der Regel Spannungen von mehreren Kilovolt (kV) bis zu mehreren Hundert kV aufweist. Seine Hauptaufgabe besteht darin, große Mengen an elektrischer Energie über lange Entfernungen mit minimalen Verlusten zu übertragen. Das Stromnetz verbindet die Erzeugungsquellen, wie Kernkraftwerke, Kohlekraftwerke, Gas- oder Wasserkraftwerke, mit den Umspannwerken, die den Strom in die für die Verteilung geeignete Spannung umwandeln.
  2. Verteilernetz (auch Niederspannungsnetz oder Ortsnetz): Das Verteilernetz ist der nächste Schritt in der Stromverteilung und befindet sich auf lokaler Ebene. Es besteht aus Niederspannungsleitungen mit Spannungen von in der Regel unter 1 kV (manchmal auch bis zu 20 kV) und hat die Aufgabe, den vom Stromnetz übertragenen Strom an Haushalte, Gewerbebetriebe und kleinere industrielle Einrichtungen zu verteilen. Das Verteilernetz wird durch Umspannwerke oder Transformatoren von der Hochspannung des Stromnetzes heruntertransformiert, um die elektrische Energie für den Gebrauch durch Endverbraucher bereitzustellen. In städtischen Gebieten werden oft Straßenmasten oder unterirdische Kabel verwendet, um die Stromversorgung zu den Verbrauchern zu bringen.

Zusammenfassend kann man sagen, dass das Stromnetz die Energie über lange Strecken von den Erzeugungsquellen zu den Umspannwerken transportiert, während das Verteilernetz die Aufgabe hat, die Energie von den Umspannwerken zu den Haushalten und Gewerbebetrieben zu verteilen, wo sie schließlich genutzt wird. Beide Netze sind entscheidende Bestandteile des elektrischen Energiesystems und arbeiten zusammen, um eine zuverlässige Stromversorgung sicherzustellen.

Sowohl Hochspannungsnetze als auch Verteilernetze leiden an einem zu geringen Ausbau. Die Technik ist alt und nicht auf die modernen Anforderungen ausgelegt. Die Energieversorger wollen oder können nicht investieren. Der Ausbau geht schon aus planungstechnischer Sicht nur schleppend voran. Die Verteilernetze verkraften in der Regel die Einspeisung durch die Voltaikanlagen nicht.