Numbers good to know

Erstmal Beschränkung auf Zahlen von Deutschland, 2008

Umrechnungsfaktoren

1 W für 1 h = 0.001 kWh
1 kW für 1 h = 1 kWh
100 W für 24h = 2.400 kWh
1 kWh über 24h = 1000/24 W = 41,67W
1 kWh = 3.6 MJ
1 MJ = 0.28 kWh
1 W StandBy kostet im Jahr 2,89€ (bei Preis von 33ct/kWh)

Graue Energie / Embodied Energy

Wiki DE

Herstellung eines VW Golf ~20000 kWh (12 % von 545 GJ) Volkswagen Umweltbericht 2001–2002, S. 27
1 kg Schokolade: 2,5 kWh
Tageszeitung (90 Seiten): 7,5 kWh
1 Paar Schuhe: 8 kWh
1 Jeans: 44 hWh [1]
2 Aluminiumdosen: „Tagesstrombedarf eines Vierpersonenhaushaltes“ (das wären rund 10 kWh)
Herstellung eines PCs: 3000 kWh
Herstellung eines Ökokühlschrankes (Volumen=250L): 1000kWh [2]

Allgemeines

CO₂ Jahresproduktion, Quelle: Heizen, Verkehr; Umrechnung in Energie?
Stromverbrauch ges. (2008) = 620 TWh = 70.7 GW (Jahresmittel)
Stromverbrauch (Jahr) eines "normalen" Haushaltes
- unsere WG 2850kWh (=700€/Jahr = 58.50€/Monat @ Natrustrom)
1L Benzin ~= 1kWh
Installierte Kraftwerksleistung: 130GW, Betriebsdauer: 60GW
erneuerbare: installiert 29% vom Ges, Jahresanteil in kWh ist nur 15%
bei 100% Wind + PV: Ziel = 4% installierten Speicher von 540 TWh = 23 TWh = 15 Tage

Windenergie

Fakten von typischem Windrad:

Anschaffungskosten
Spitzenleistung (MW)
Jahresproduktion (kWh) (~ Umrechnungsfaktor möglich, sinnvoll?)
- Kosten auf Jahresproduktion beziehen

Quelle: Carsten F, Nordex?

WindMonitor Stromproduktion @ wiki

Energierücklauf von Windrädern: 30-50x die Produktionsenergie, wenn Wartungen mitgerechnet werden [3] (für Enercon E-82), also bei 20 Jahren ca 5-9 Monate (0.4-0.67 Jahre)

Photovoltaik

EEG-Fördersätze

Bundesnetzagentur PDF für 2010

Freiflächen
           28,43  § 32 EEG
auf einem Gebäude 
30kWp      39,14  § 33 Abs. 1 Nr. 1 EEG
30-100kWp  37,23  § 33 Abs. 1 Nr. 1 EEG
>100kWp    35,23  § 33 Abs. 1 Nr. 3 EEG
>1000kWp   29,37  § 33 Abs. 1 Nr. 4 EEG
Selbstverbrauchsvergütung 
           22,76  § 33 Abs. 2 EEG

Amortisationszeit

mono-Si: 55 Monate poly-Si: 38 Monate amorph: 28 Monate CIS: 15 Monate

Nach Volker Quaschning, Prof @ HTW Berlin Autor der Bücher "Regenerative Energiesysteme" (1998) und "Erneuerbaren Energien und Klimaschutz" (2008)

Zahlen rauszusuchen

AM1.5: 1 kW/m²
Systemkosten 2010: 2740 € / kWp [4]

Moduldaten von typischem Modul, das heute zu kaufen ist (wie viel m²?) und in Deutschland auf einem 0815 Dach gen Süden steht. z.B. in Dresden

Modulpreis (pro m²)
Energiebedarf Herstellung
Spitzenleistung (kW_p)
Jahresleistung (kWh)
Umrechnungsfaktoren
- 1 Jahr hat 8760 h
- DE: ca 1000 Sonnenstunden a 1kW/m² -> 114 W/m² (Jahresmittel: 1000/8760)
- Spitzenleitung(kW_p) -> Jahresmittel (W_mittel): ca 10% ???
- Spitzenleitung(kW_p) -> Jahresenergieertrag (kWh) = [kWp] * [Sonnenstd] -> ~ 1000 * [kWp]
Kosten auf Jahresproduktion beziehen

Quelle: Rico S, QCells?

Sonnenenergie pro m2 in DE (Jahresmittel): 100W/m2
- bei 20% Wirkungsgrad (Jahresmittel) -> 20W/m2

Karte von DWD für Deutschland, gemittelt von 1981-2000
http://www.dwd.de/solarenergie -> Karten der Globalstrahlung -> Mittlere Globalstrahlung

Karte EU + Länder

Ertrag

Quellen Wikipedia und Stat. Bundesamt
Jahr	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009
Erzeugung in GWh	64	116	188	313	557	1282	2220	3075	4000	6200
Umrechnung in MW_m	7.3	13.2	21.5	35.7	63.6	146.3	253.4	351.0	456.6
inst. Leistung in MWp	100	178	258	408	1018	1881	2711	3811	5311	9785
Verhältnis MWp : MW_m	13.7	13.4	12.0	11.4	16.0	12.9	10.7	10.9	11.6
Bruttostromverbrauch (TWh)	579.6	585.1	587.4	598.6	608.0	612.1	617.2	618.1	616.6*	617,5
Anteil PV	0.01%	0.02%	0.03%	0.05%	0.09%	0.21%	0.36%	0.50%	0.65%	1.00%

Effizienzen

Solar cell efficiency tables (version 35)

älter: CIS-Wirkungsgradrekord

Modul mit 30x30 cm^2
vollflächig verkapselt CIS
15,1 % Prozent (NREL)
Quelle: Avancis GmbH & Co. KG [5], 21.01.2010

Typische Si-Module 2008, 14-17%, Zellen 16-19% QUELLE?

Rechnung: Deutschen Strombedarf alleine aus PV decken

Bruttostromverbrauch 2008 = 620 TWh
Annahme im DE-Mittel 1000 Sonnenstd im Jahr
Wirkungsgrad der Module = 20%

1kW/m² x 1000h/8760h x 0.20 = 22.8W/m²

In einem Jahr ergibt dies

365 x 24 x 22.8W/m² = 200kWh/m²

Vergleich mit dem Buttostromverbrauch:

620TWh / 200kWh = 3.1 E+9 m² = 3100 km² =~ 56x56km²

Fläche von DE: 357000km², also etwa 1%

Faktoren, die sich negativ auswirken

Wirkungsgrad von 15% würde Faktor 4/3 ausmachen; 10% Faktor 2
Speichern nicht betrachtet, Faktor 2?

Rechnung: Deutschen Strombedarf alleine aus PV decken V.2

Reale Rechnung auf Basis heutiger (2010) Zahlen

in Berlin ist der Jahresertrag etwa 820 kWh/Wp
Kosten einer kompletten Dach-Anlage etwa 2500€/Wp
Flächenbedarf etwa 7.1m²/Wp

620 TWh / 820 kWh/Wp = 756 MWp -> 1890 Mrd €
756MWp x 7.1m²/Wp = 5367.6 km² = 73km x 73km

Nachwachsende Rohstoffe

weltweite Holzproduktion: 1.2 Mrd Tonnen / Jahr (Vergleich: Stahl: 1.0 Mrd Tonnen / Jahr)
Quelle = Fonds der Chemischen Industrie - Informationsserie Nachwachsende Rohstoffe, 2009
10% des Rohstoffeinsatzes der org-chem Produktion aus nachwachsenden Rohstoffen
Quelle = Fonds der Chemischen Industrie - Informationsserie Nachwachsende Rohstoffe, 2009

Sonstiges

2008 FuE Ausgaben des Bundes für die nichtnukleare Energieforschung = 0.323 Mrd €
2018 Ranking der 15 Länder mit den weltweit höchsten Militärausgaben im Jahr 2018

Todesfälle in Deutschland

Deutsche Todesfälle pro Jahr, von Pispers [6], also mit Vorsicht zu genießen

150000 Tote durch Rauchen
50000 Tote durch Alkohol
15000 Ärztepfusch
6000-7000 Straßenverkehr
6000 normale Grippe

Quellenangaben

Modul Cite installieren <ref>Text 1</ref> <ref name="id">Text 2</ref> ... <references />