Virtuelle Kraftwerke – Zentraler Baustein für die Energiewende

technewable.net
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Ein Gastbeitrag von Katja Reisswig von technewable.net

Virtuelle Kraftwerke spielen für das Gelingen der Energiewende eine zentrale Rolle. Zu diesem Schluss kommt eine Studie von PwC aus dem Jahr 2012. Virtuelle Kraftwerke übernehmen wichtige Aufgaben. Sie werden zukünftig einen Beitrag zur Netzstabilität leisten und das Stromversorgungsnetz mit den sogenannten Systemdienstleistungen versorgen.

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Pedal Power - Energieerzeugung per Pedale

Energieerzeugung per Pedale – Pedal Power

Ein Fahrrad besitzt einen Wirkungsgrad von 97 %. Warum nutzen wir es also nur für den Transport? Diese Frage stellten sich Andy und Steve von Pedal Power Design + Build. In langer Arbeit am Computer mit CAD und in vielen Stunden in ihrer Werkstatt haben sie letztendlich ein Fahrrad entwickelt, das es ermöglicht, Energie zu … Weiterlesen …

Weltgrößtes Solarwärmekraftwerk - Ivanpah Solar Electric Generating System

Weltgrößtes Sonnenwärmekraftwerk Ivanpah ISEGS

Weltgrößtes Solarwärmekraftwerk Ivanpah ISEGS
Weltgrößtes Solarwärmekraftwerk – Ivanpah Solar Electric Generating System (Quelle: ivanpahsolar.com)

In der Mojave-Wüste in den Vereinigten Staaten von Amerika entsteht das weltgrößte Sonnenwärmekraftwerk Ivanpah Solar Electric Generating System (ISEGS). Fertiggestellt soll es, allein durch Sonnenkraft, Energie für 140.000 Haushalte erzeugen. Mit der Leistung von 377 MW ist Ivanpah beinahe so groß wie alle Solarwärmekraftwerke der Vereinigten Staaten zusammen.

Der erste Abschnitt des $2,2 Milliarden Dollar teuren Projekts von NRG Solar LLC, Google und BrightSource Energy ging am 24.09.2013 ans Netz. Die letzten zwei Abschnitte sollen noch dieses Jahr folgen.

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Graphen Schicht mit Silizum bedeckt

Graphen in Photovoltaikzellen ermöglicht ganz neue Möglichkeiten

Graphen Schicht mit Silizum bedeckt
Graphen Schicht mit Silizum bedeckt (Quelle: Marc A. Gluba/HZB)

Bisher dachte man, dass Graphen unter Kontakt zu benachbarten Schichten aus anderen Materialien seine Eigenschaften drastisch verändert. Theoretisch besitzt ideales Graphen, welches aus nur einer Lage Kohlenstoffatome besteht, eine enorm hohe Lichtdurchlässigkeit sowie Leitfähigkeit. Zudem ist es auch noch billig und ungiftig. Deshalb würde es sich als transparente Kontaktschicht in Photovoltaikzellen sehr gut zum Abführen des Stroms eignen.

Dass die Wechselwirkungen von Graphen und anderen Materialien verhindern werden können, zeigt nun eine Studie von Dr. Marc Gluba und Prof. Dr. Norbert Nickel vom HZB-Institut für Silizium-Photovoltaik. Diese Erkenntnis ermöglicht bei Dünnschicht-Photovoltaikzellen ganz neue Möglichkeiten.

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Die Mobilität der Zukunft ist elektrisch

Elektromobilität
Elektromobilität (Quelle: elektromobilitaet.vdma.org)

Alle reden von Elektromobilität und von Elektroautos, aber wenn man mal auf die Straßen in Deutschland schaut, ist es ernüchternd. Von ungefähr 59 Millionen zugelassenen Autos sind es nur etwa 8200 durch Strom betriebene Autos. Dies ist ein sehr geringer Anteil. Jedoch ist in den letzten Jahren ein nicht unerhebliches Wachstum an Elektroautos entstanden.

Laut dem VDMA besitzt der deutsche Maschinenbau die Stellung eines Impulsgebers oder Trendsetter für Elektromobilität. Hier wird schon jahrelang auf mobile Maschinen und Elektro-Gabelstapler gesetzt. Das Know-How dieser Branche kann genutzt werden, um neuartige Mobilitätskonzepte zu entwickeln, die bezahlbar und vor allem nicht sehr in der Reichweite der Batterie eingeschränkt sind.

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Solarzelle aus Pflanzenmaterial

Solarzellen aus organischem Material

Solarzelle aus Pflanzenmaterial
Solarzelle aus Pflanzenmaterial (Quelle: cope.gatech.edu)

Solarzellen auf den Dächern basieren meistens auf Halbleitern wie Silicium. Beim Herstellungsverfahren entstehen viele Stoffe, die der Umwelt schaden. Um alleine den Kohlenstoffausstoß zu neutralisieren, müssen die Solarzellen ein bis drei Jahre “sauberen” Strom erzeugen.

Schön wäre es also, wenn es einen Prozess geben würde, der das Herstellungsverfahren umweltfreundlicher machen würde. Forscher an der Georgia Institute of Technology und der Purdue University ist es nun gelungen, Polymer-Photovoltaikzellen herzustellen, die an nanokristalliner Zellulose haften, welche aus Pflanzenmaterial gewonnen wird.

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Bunte Solarfassade

Bunte Solarzellen eröffnen vielseitige Möglichkeiten

Bunte Solarfassade
Bunte Solarfassade (Quelle: Frauenhofer IOF)

Bisher zieren schwarze oder bläulich graue Solarzellen die Dächer von Deutschland. Wer sich für Solarzellen auf dem Dach entscheidet, entscheidet sich auch für eine optische Veränderung seines Hauses. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF und Wissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität in Jena machen es nun möglich, bunte Solarzellen in verschiedenen Farben industriell herzustellen.

Das “efficient design”-Team befasst sich seit vier Jahren in einer vom Bundesforschungsministerium (BMBF) geförderten Nachwuchsgruppe mit nanostrukturierten Solarzellen. Durch die neu entwickelte Technologie in Verbindung mit modernen Fertigungstechniken kann der Wirkungsgrad erhöht werden. Des Weiteren eröffnen sich ganz neue Gestaltungsmöglichkeiten für Architekten und Gebäudeplaner.

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Thermoelektrischer Generator

Thermoelektrische Bauteile nutzen Wärme zur Energiegewinnung

Thermoelektrischer Generator
Thermoelektrischer Generator (Quelle: Frauenhofer IWS)

Beim Auto wird Wärme erzeugt, wenn man auf die Bremse drückt, der Laptop läuft heiß, was man schnell hört, wenn der Lüfter aufdreht, das Smartphone wird bei Gebrauch spürbar warm…

Wärme ist bei vielen Prozessen im täglichen Leben ein Begleiter, der nicht zu vermeiden ist. Schade, dass man diese nicht nutzen kann, um daraus Energie zu gewinnen.

Geht nicht gibt´s nicht! Ein Team am Frauenhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden zeigt, dass es möglich ist, aus der Abwärme elektrische Energie zu gewinnen. Die Forscher entwickelten 3D gedruckte thermoelektrische Generatoren (TEG)

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Saphon Energy

Windkraftanlage ohne Flügel

Saphon Energy
Saphon Energy – Flügellose Windkraftanlage (Quelle: saphonenergy.com)

Das tunesische Startup Unternehmen Saphon Energy hat sich für seine Windkraftanlagen aus dem Segelsport inspirieren lassen. Segeln ist eine Jahrtausende alte Technologie, die als einzige die kinetische Windenergie direkt in mechanische Energie umwandelt. Die Ingenieure von Saphon Energy fragten sich also, ob sie elektrische Energie aus der kinetischen Energie des Windes erzeugen können. Ihr Ziel war es nicht, bestehende Windkraftanlagen zu verbessern, sondern ein ganz neues Konzept der Energiegewinnung zu entwickeln.

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