energie-experten.org: Aktuelle Artikel https://www.energie-experten.org/ Die aktuellsten Artikel von den Energie Experten de energie-experten.org: Aktuelle Artikel https://www.energie-experten.org/fileadmin/relaunch/extensions/news/energie_rss.gif https://www.energie-experten.org/ 144 29 Die aktuellsten Artikel von den Energie Experten TYPO3 - get.content.right http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss Tue, 09 Jul 2019 12:52:33 +0200 Bundesgerichtshof kappt Garantierenditen der Stromnetzbetreiber https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/bundesgerichtshof-kappt-garantierenditen-der-stromnetzbetreiber-4786.html Der Bundesgerichtshof hat die Eigenkapitalzinssätze Strom und Gas der Bundesnetzagentur für die 3.... Da das Stromnetz ein Monopol ist, wird es reguliert. Die zuständige Bundesnetzagentur legt Garantierenditen für Investitionen in Energieleitungen fest. Angesichts niedriger Marktzinsen hatte die Bundesnetzagentur bereits 2017 eine moderate Senkung der Renditen beschlossen. Diese haben die Karlsruher Richter nun endgültig genehmigt.

Verbraucher können daher in Zukunft mit niedrigeren Netzentgelten rechnen. Der Bundesgerichtshof hat in einem am 09.07.2019 verkündeten Urteil die Absicht der Bundesnetzagentur bestätigt, die staatlichen Garantierenditen für die rund 900 Betreiber von Elektrizitätsnetzen von 2019 bis 2023 um rund 2,1 Milliarden Euro zu kappen. Gegen die Pläne der Behörde hatten fast alle betroffenen Konzerne und Stadtwerke geklagt.

Wie werden die Zinssätze festgelegt?

Lieferanten von Gas und Elektrizität müssen an die Betreiber der von ihnen genutzten Netze ein Entgelt bezahlen. Der Gesamtbetrag dieser Entgelte darf eine bestimmte Obergrenze nicht überschreiten. Diese Erlösobergrenze setzen die Bundesnetzagentur und die Landesregulierungsbehörden für jeden in ihren Zuständigkeitsbereich fallenden Netzbetreiber jeweils für einen bestimmten Zeitraum - die so genannte Regulierungsperiode - im Voraus fest. Bei der Berechnung der Obergrenze ist unter anderem eine angemessene Verzinsung des vom Netzbetreiber eingesetzten Eigenkapitals zu gewährleisten.

Den maßgeblichen Zinssatz legt die Bundesnetzagentur für jede Regulierungsperiode gesondert fest. Für die erste Regulierungsperiode lag er bei 9,29% für Neuanlagen und bei 7,56% für Altanlagen, für die zweite Regulierungsperiode bei 9,05% bzw. 7,14%. Für die dritte Regulierungsperiode (Gas: 2018 bis 2022; Strom: 2019 bis 2023) hat die Bundesnetzagentur den Zinssatz auf 6,91% für Neuanlagen und 5,12% für Altanlagen festgelegt. Dagegen haben zahlreiche Netzbetreiber Beschwerde erhoben.

Die Garantierenditen sind Teil der Netzentgelte, die Haushalte und Unternehmen für die Nutzung der Stromleitungen zahlen. Die Netzentgelte sind mit durchschnittlich 287 Euro im Jahr der teuerste Posten auf der Stromrechnung eines Familienhaushaltes. Die Bundesnetzagentur genehmigte nach eigenen Angaben im Jahr 2018 Strom-Netzentgelte in Höhe von rund 25 Milliarden Euro.

Warum gab der Bundesgerichtshof der Bundesnetzagentur recht?

In seinen am 9. Juli 2019 verkündeten Entscheidungen hat der Bundesgerichtshof die Rechtsbeschwerde der Netzbetreiberin, die eine ihr noch günstigere Beurteilung anstrebte, zurückgewiesen. Auf die Rechtsbeschwerde der Bundesnetzagentur hat er die Entscheidung des Oberlandesgerichts Düsseldorf aufgehoben und die Festlegung der Bundesnetzagentur bestätigt.

Der Bundesgerichtshof hat seine zu früheren Regulierungsperioden ergangene Rechtsprechung bekräftigt, wonach der Bundesnetzagentur bei der Bestimmung des Zinssatzes, insbesondere bei der Wahl der dafür herangezogenen Methoden, in einzelnen Beziehungen ein Beurteilungsspielraum zusteht. Er ist dem Oberlandesgericht darin beigetreten, dass die von der Bundesnetzagentur gewählte Methode bei Anlegung dieses Maßstabs im Ausgangspunkt rechtlich nicht zu beanstanden ist.

Abweichend vom Oberlandesgericht ist der Bundesgerichtshof zu dem Ergebnis gelangt, dass die Bundesnetzagentur aus Rechtsgründen nicht verpflichtet war, diese Methode im Hinblick auf historische Besonderheiten am Kapitalmarkt zu modifizieren oder den ermittelten Zinssatz einer ergänzenden Plausibilitätsprüfung zu unterziehen.

Die Einschätzung des Oberlandesgerichts, dass die für den in Rede stehenden Zeitraum maßgebliche Situation sich als historisch einmalig darstellt, hält zwar der rechtlichen Überprüfung für sich gesehen stand. Aus den vom Oberlandesgericht getroffenen Feststellungen ergeben sich aber keine Anhaltspunkte dafür, dass die von der Bundesnetzagentur gewählte Methode als solche nicht geeignet ist, diesen Besonderheiten angemessen Rechnung zu tragen, und deshalb eine zusätzliche Plausibilisierung geboten ist.

Wie reagierten die Marktteilnehmer auf das Urteil?

Der Ökostromversorger LichtBlick begrüßt das Urteil der Karlsruher Richter. "Das Urteil ist ein Sieg der Verbraucher über die Netzlobby. Das ist ein erster Schritt gegen staatlich garantierte Traumrenditen für Konzerne und Stadtwerke", so Gero Lücking vom Ökostrom-Marktführer LichtBlick. LichtBlick war als einziger netzunabhängiger Energieanbieter an dem Verfahren beteiligt.

Bei einer konsequenten Anwendung des gesetzlichen Rahmens wäre sogar eine Kostensenkung von rund vier Milliarden Euro möglich. Das geht aus zwei von LichtBlick beauftragten Gutachten hervor. "Das Jammern der Netzbetreiber ist unseriös. Sie wissen genau, dass sie unterm Strich immer noch mehr als gut wegkommen", kommentiert Lücking.

Kritik kommt vom BDEW: "Das Urteil des BGH ist für uns nicht nachvollziehbar. Die von der Bundesnetzagentur festgelegte Höhe der Eigenkapitalverzinsung für Investitionen in Strom- und Gasnetze gehört zu den niedrigsten in ganz Europa, und das, obwohl in Deutschland ein wesentlich höherer Bedarf am Aus- und Umbau der Energienetze besteht.

Die Logik der Bundesnetzagentur bei ihrer Berechnung der Eigenkapitalzinssätze wird auch in der nächsten Regulierungsperiode automatisch zu einem weiteren massiven Absinken der Zinssätze führen. Dies würde es den Netzbetreibern erheblich erschweren, Kapitalgeber zu finden", kommentierte Stefan Kapferer, Vorsitzender der BDEW-Hauptgeschäftsführung.

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Tue, 09 Jul 2019 12:52:33 +0200
poligy bringt Bipolymer-Wärmekraftmaschine auf den Markt https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/poligy-bringt-bipolymer-waermekraftmaschine-auf-den-markt-4785.html Der Wirtschaftschemiker Martin Huber hat mit dem von ihm erfundenen Kunststoff Bipolymer eine... Die vom Wirtschaftschemiker Martin Huber erfundenen Bipolymere sind zweilagige Kunststoffstreifen, die in Wärmekraftmaschinen und Solarmodulen als Rad oder Band geformt "den Antrieb" des Generators bilden. Durch Temperatureinflüsse verformen sich die Kunststoffstreifen, das Rad bzw. Band kommt in Schwung und erzeugt dann mittels des Generators Strom. Auf diese Weise kann Sonnenwärme auf Hausdächern als auch die häufig ungenutzt verbleibende Abwärme von Kraftwerken, Fabrikanlagen oder Rechenzentren kostengünstig verstromt werden.

„Bisher gibt es keine so preisgünstige Technologie, die bei Temperaturen von 50° Celsius bis 200° Celsius aus Abwärme grünen Strom produzieren kann. Zudem lassen sich die Wärmekraftmaschinen und die Bipolymere in großen Mengen und preiswert herstellen“, erklärt Huber. Beispielsweise entstehen kaum Kosten bei der Produktion der Bipolymere, da die Produktionsanlagen zum einen bereits bestehen und zum anderen kaum Energie zur Produktion aufgewandt werden muss.

So sollen außerdem die Anschaffungskosten einer Bipolymer-Wärmekraftmaschine niedriger als die von Photovoltaik-Anlagen werden. Dazu forschen Huber und sein Team daran, dass die Bipolymer-Module in einem Strom, Warmwasser sowie Wärme produzieren und die produzierte Energie speichern können. Bei Photovoltaikanlagen hingegen müssen Verbraucher hierzu oft teure Zusatzsysteme wie spezielle Energiespeicher und Solarthermen zur Trinkwassererwärmung kaufen.

Huber erklärt weiter: „Zum anderen kann man die Bipolymere günstiger recyceln als Solarzellen, da die Bipolymer-Systeme im Gegensatz zu Photovoltaik-Anlagen beispielsweise keine Spuren giftiger Schwermetalle enthalten. Auch das schont die Umwelt.“

Um seine Technologie zur Marktreife zu bringen, hat sich Huber mit dem Unternehmer Artur Steffen zusammengetan und das Startup poligy gegründet. Poligy gewann mit seiner Erfindung unter anderem den „Future Materials“-Award vom Handelsblatt. Im Rahmen der StartupCon 2018, Deutschlands größter Gründermesse, erhielt poligy den international ausgerichteten Chem Startup Award in der Kategorie „New Materials“. Darüber hinaus wurde poligy als eines der weltweit wichtigsten Energie-Startups in die Top 100 Liste von „Start Up Energy Transition (SET)“ aufgenommen.

Ab dem 1. Juli 2019 gibt poligy digitale Wertpapiere auf Basis der Blockchain-Technologie aus, um die Weiterentwicklung der Bipolymer-Systeme zur Marktreife finanzieren zu können. In die digitalen Wertpapiere, oder auch Security Tokens genannt, können qualifizierte Investoren und insbesondere Partner aus der Industrie – wie Energieerzeuger und Tech-Konzerne – investieren.

„Die Investments sind wichtig. Doch mindestens genauso wichtig sind das Knowhow und Engagement unserer Investoren, um unsere Produkte schnell zur Marktreife bringen zu können. Daher haben wir uns zur Entwicklung des Produktes unter anderem mit internationalen Energie- und Chemiekonzernen zusammengetan“, so Steffen, Mitgründer und CEO von poligy.

Die technische und rechtliche Infrastruktur für die Ausgabe der digitalen Wertpapiere liefert das FinTech-Startup Cashlink. Die Ausgabe der digitalen Wertpapiere ist ein Pilotprojekt mit STARTPLATZ, dem größten Startup Accelerator in NRW, zu dessen Alumni auch poligy gehört.

Ein einfaches Youtube-Erklärvideo visualisiert, wie die Bipolymer-Solarmodule funktionieren.

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Thu, 04 Jul 2019 12:37:34 +0200
Druckentspanntes Isolierglas: DIBt erteilt Zulassung für SWISSPACER Air https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/druckentspanntes-isolierglas-dibt-erteilt-zulassung-fuer-swisspacer-air-4784.html Herkömmliches Isolierglas ist konstruktiv begrenzt. Mehr Freiräume kann druckentspanntes... Bei normalem Isolierglas ist der Scheibenzwischenraum mit Edelgas befüllt und somit hermetisch abgeschlossen. Da Klimalasten zu Verformungen führen, kann der innenliegende Sonnenschutz eingeklemmt werden. Bei Isolierglas mit größerem Scheibenzwischenraum, der für den Einbau eines Sonnenschutzes bessere Bedingungen bietet, entstehen jedoch erhöhte Belastungen auf den Randverbund und den Glasscheiben. Dies kann dann zur Undichtigkeit und Glasbruch führen.

Um dies auszuschließen, müssten große Scheibenzwischenräume an den äußeren Luftdruck angekoppelt werden, um die Klimalasten auszuschalten. Eine solche Konstruktion wird auch als druckentspanntes Isolierglas bezeichnet.

Druckentspanntes Isolierglas bietet neben der Möglichkeit, Bauteile jeglicher Art in den Scheibenzwischenraum besser zu integrieren, auch den Vorteil, Isolierglas mit mehr als drei Scheiben und damit besserem Ug-Wert als auch Isolierglas mit größerer Bautiefe mit verringerten Wärmebrücken herzustellen. Zudem kann bei druckentspanntem Isolierglas die Luftschalldämmung verbessert und das Glasbruchrisiko verringert werden.

Laut EN1279 müssen Isoliergläser geschlossene Systeme sein. Bisher gab es für offene Mehrscheibenverglasung keine Zulassung – weder in der europäischen Normenlandschaft durch die CE-Kennzeichnung noch national durch die Ü-Kennzeichnung. Das ist nun mit dem SWISSPACER Air anders.

Der SWISSPACER Air, der für Druckausgleich im Isolierglas sorgt, hat nun vom Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) für die Verwendung die Zulassung (abZ) erhalten. In die abZ ist eine allgemeine Bauartgenehmigung (aBG) integriert, da auch Aspekte des Zusammenfügens, der Planung, Bemessung und Ausführung geregelt werden. Damit gelten Isoliergläser mit eingebautem SWISSPACER Air auf dem deutschen Markt als geregelte Bauprodukte. Damit ist das Bauteil die einzige Lösung, die ein zugelassenes Isolierglas mit Druckausgleich ermöglicht.

"Isolierglashersteller sowie Fenster- und Fassadenbauer können damit das Übereinstimmungszeichen, besser bekannt als Ü-Zeichen, verwenden", erläutert Dr. Martin Henseler, Head of R&D and Product Management bei SWISSPACER. Mit dem Ü-Zeichen weist der Hersteller nach, dass das Produkt in Deutschland allen Anforderungen der Landesbauordnung entspricht. Außerdem belegt er, dass er seine Produktion einer kontinuierlichen Überwachung unterzieht – und bestätigt damit eine einwandfreie Verarbeitung der Isoliergläser.

"Hersteller haben so die Möglichkeit, ein geregeltes Bauprodukt anzubieten, was ihren Kunden wiederum mehr Sicherheit bei der Verwendung von SWISSPACER Air gewährleistet - auch für den internationalen Einsatz", betont Dr. Henseler.

Die DIBt-Zulassung ist zwar nur in Deutschland offiziell anerkannt. Doch auch im Ausland ist das DIBt durchaus bekannt und eine Orientierung an dem Ü-Kennzeichen für ansonsten ungeregelte Bauprodukte üblich. „Das liegt vor allem daran, dass die Landesbauordnung in Deutschland oftmals höhere Anforderungen an Bauprodukte stellt, als die in den EN-Normen festgelegten Mindestanforderungen“.

SWISSPACER gibt den Verarbeitern zudem wichtige Informationen an die Hand, wie sie den Einsatz verlässlich prüfen können: „Wir haben auf Basis von Simulationen, die wiederum auf analytischen Betrachtungen beim ift Rosenheim samt Alterungstests und Feldversuchen beruhen, eine sogenannte Grüne Liste erstellt“, sagt Henseler. „Diese definiert die Grenzen für die Dimensionen der Isolierverglasung innerhalb derer der Einsatz unserer Lösung empfehlenswert ist.“

Druckentspannte Isoliergläser, die die Vorgaben der „Grünen Liste“ berücksichtigen, erreichen eine Lebensdauer von über 15 Jahren; bei vielen Standard-Glasaufbauten sind mehr als 25 Jahre möglich. Für breitere Scheibenzwischenräume und für größere Gläser ist die Lebensdauer tendenziell höher als für kleine Isoliergläser mit schmalem Scheibenzwischenraum. Dr. Martin Henseler unterstreicht: "Eine 4-Seiten-Füllung mit Trockenmittel ist in jedem Fall anzuraten, da beim offenen System immer eine gewisse Feuchtigkeitsaufnahme existiert, die durch das Trockenmittel aufgefangen werden muss."

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Sat, 08 Jun 2019 14:40:03 +0200
EVU dürfen Kunden nicht zur Zahlung per Lastschrift zwingen https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/evu-duerfen-kunden-nicht-zur-zahlung-per-lastschrift-zwingen-4783.html Energieversorger müssen Verbraucherinnen und Verbrauchern vor der Online-Bestellung eines... Bestellung ohne Kontodaten nicht möglich

Die Dortmunder Energie- und Wasserversorgung GmbH (DEW21) hatte ihren Online-Stromtarif unter anderem über Vergleichsportale angeboten. Um den Tarif abzuschließen, mussten sich Verbraucher für die Bezahlung per Lastschrift entscheiden. Ohne Eingabe ihrer Kontodaten konnten sie die Bestellung nicht abschließen.

Bezahlung nur per Bankeinzug wirkt diskriminierend

Der Bundesgerichtshof (BGH) schloss sich mit dem Urteil vom 10.04.2019, Az. VIII ZR 56/18 der Auffassung des vzbv an, dass diese Praxis rechtswidrig ist. Das Energiewirtschaftsgesetz schreibt für Energielieferungsverträge außerhalb der Grundversorgung vor, dass Haushaltskunden vor Vertragsabschluss verschiedene Zahlungsmöglichkeiten anzubieten sind. Das Gericht monierte, dass die DEW21 mit dem Lastschrifteinzug faktisch nur eine einzige Zahlungsmöglichkeit zugelassen habe.

Das Online-Angebot wirke außerdem diskriminierend. Es schließe sämtliche Kunden vom Vertragsabschluss aus, die nicht über ein Bankkonto verfügen oder die nicht per Lastschrift zahlen wollen, weil sie eine ausreichende Kontodeckung zum jeweiligen Abbuchungstermin nicht sicherstellen können.

Wahlmöglichkeit nach der Bestellung reicht nicht

Die DEW21 hatte sich damit verteidigt, dass der Vertrag formal erst mit der Annahme des Kundenantrags durch den Stromversorger zustande komme. Deshalb reiche es aus, verschiedene Zahlungsmöglichkeiten erst nach der Bestellung, aber noch vor der Vertragsannahme anzubieten.

Dieses Argument überzeugte den BGH nicht. Kunden, die vom Online-Angebot von vornherein ausgeschlossen sind, könnten von einem erst nach der Bestellung eingeräumten Wahlrecht keine Kenntnis erlangen. Eine effektive Wahlmöglichkeit gebe es nur, wenn Kunden über die verschiedenen Zahlungswege informiert würden, bevor sie bestellen.

„Damit Kundinnen und Kunden eine echte Wahl haben, müssen Energieversorger ein breites Spektrum an Zahlungsmöglichkeiten anbieten“, sagt Kerstin Hoppe, Rechtsreferentin beim vzbv. „Unternehmen dürfen die Wahlmöglichkeit nicht unterlaufen, indem sie vor der Bestellung das Lastschriftverfahren vorschreiben und erst danach weitere Zahlungsmöglichkeiten einräumen.“

Quelle: Pressemitteilung des Verbraucherzentrale Bundesverband e.V. vzbv vom 29.05.2019

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Wed, 29 May 2019 10:17:32 +0200
Stromspeicher: FH Münster entwickelt Zink-Luft-Prototypen https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/stromspeicher-fh-muenster-entwickelt-zink-luft-prototypen-4782.html Zink-Luft-Batterien können eine nachhaltige Alternative zu heutigen Blei- und... Gerade im Hinblick auf die Ressourcenknappheit ist die Entwicklung von Stromspeichern wie der von Zink-Luft-Akkumulatoren von entscheidender Bedeutung. „Einer der Vorteile ist, dass Zink weltweit sehr verbreitet ist und sogar in Deutschland in der Erdkruste vorkommt“, sagt Prof. Dr. Peter Glösekötter vom Fachbereich Elektrotechnik und Informatik, der das Projekt mit seinem Team federführend betreute.

Edelmetalle und seltene Erden, die in vielen gängigen Energiespeichern verbaut sind, könnten mit der neuen Technologie eingespart werden. „Außerdem lässt sich Zink auch nach dem Einsatz im Speicher sehr gut weiterverwenden, unsere Zellen sind zu 98 Prozent recycelfähig“, so Glösekötter.

Und der günstige Preis kann sich ebenfalls sehen lassen, wie Andre Löchte, wissenschaftlicher Mitarbeiter in Glösekötters Labor, ergänzt: „An Materialkosten fallen ungefähr 2 Euro pro Zelle an – davon benötigen wir zehn, um eine Kilowattstunde zu speichern.“

Und so funktioniert der Speicher: Zink reagiert mit Sauerstoff und setzt dabei Energie frei. Der Zink befindet sich in der Zelle, der Sauerstoff in der Luft gelangt durch die durchlässige Elektrode hinein. Dass sich lediglich ein Reaktionspartner in der Zelle befindet, hat den Vorteil, dass im Vergleich zum gängigen Lithium-Ionen-Akkumulator höhere Energiedichten möglich sind.

Damit man die Zelle aber wieder aufladen kann, ist ein wässriger alkalischer Elektrolyt und eine bifunktionale Gasdiffusionselektrode oder eine separate Ladeelektrode nötig, die eine Oxidation der entstehenden Hydroxidionen ermöglicht.

Ist der Kapazitätsverlust zu groß, die Zelle also für den Speichergebrauch defekt – den Berechnungen der Wissenschaftler nach ist das ungefähr nach etwa zehn Jahren der Fall –, dann besteht die Möglichkeit, das verwendete Elektrolyt Kalilauge weiterzuverkaufen. Denn die Industrie kann sie zum Neutralisieren chemischer Abwässer, die häufig sauer sind, einsetzen.

„Das Potenzial dieser Technologie ist auf jeden Fall da“, findet Markus Kunkel, Geschäftsführer von 3e. „Außerdem sind wir dank des Elektrolyts auf der sicheren Seite, das Gefahrpotenzial ist geringer als bei anderen Speichertechnologien.“

Auch Anno Jordan von EMG Automation sieht das so. „Wir streben direkt ein nächstes Projekt an. Das Batteriemanagementsystem des aktuellen Demonstrators setzt sich noch aus diskreten Komponenten zusammen. Jetzt steht der nächste Entwicklungsschritt an, wir wollen die Integrationsdichte des Batteriemanagementsystems und damit auch die des Gesamtsystems erhöhen, dann ist das auch etwas für den kommerziellen Bereich.“

Ein weiteres Problem, das das Forscherteam noch lösen muss, ist die Optimierung des Elektrolytenmanagements. Denn für einen optimalen Ablauf darf die Elektrolyt-Konzentration in den Zellen nicht zu hoch sein. Danach wollen die Wissenschaftler den konkreten Anwendungsfall testen und den Zink-Luft-Speicher an die Photovoltaik-Anlage auf dem Steinfurter Campus der FH Münster anschließen und aufladen.

Für das Folgeprojekt werden gerade die Weichen gestellt. Und es sieht gut aus: Das Team verspricht sich damit, neue Märkte zu erschließen und das Zelldesign in puncto höhere Leistungsdichte weiterzuentwickeln. Dabei sollen auch die Stadtwerke Steinfurt mit ins Boot kommen. „So können wir die Anforderungen für den praktischen Aufbau weiter spezifizieren und bekommen neue Möglichkeiten zum Testen, zum Beispiel im Windpark hier in Steinfurt“, sagt Löchte.

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Mon, 20 May 2019 17:36:43 +0200
25 MWh Blei-Carbon-Stromspeicher in Sachsen gestartet https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/25-mwh-blei-carbon-stromspeicher-in-sachsen-gestartet-4781.html In Bennewitz in Sachsen wurde jetzt einer der größten Energiespeicher Europas in Betrieb genommen.... Am 3. Mai 2019 wurde ein 25 MWh fassender Blei-Carbon-Stromspeicher in Bennewitz, einer Gemeinde im Landkreis Leipzig in Sachsen, von der Upside Group im 20 kV Netz des Verteilnetzbetreibers MITNETZ in Betrieb genommen. Verbaut wurden insgesamt 10.500 Narada Blei-Carbon-Akkus - jeweils 90 kg schwer - in 18 High-Cube Seecontainern.

Ziel dieses Großspeichers ist die Stabilisierung der Frequenz im Stromnetz: Der Blei-Carbon-Batteriespeicher in Bennewitz wird für die geplante Projektdauer von 20 Jahren sog. Regelleistung zur Verfügung stellen und dadurch die Netzfrequenz stabilisieren.

Die durch den Rückbau eines alten auf dem Umspannwerksgelände befindlichen Schalthauses entstandene Freifläche wurde genutzt, um den Batteriespeicher in unmittelbarer Nähe zu installieren und in die Mittelspannung des Umspannwerks einzubinden. Der Anschluss des 25 MWh Blei-Carbon-Stromspeichers, quasi am Herzen des Verteilnetzes, ermöglicht neben der Einbindung in den Regelleistungsverbund auch die unmittelbare Bereitstellung weiterer Netzdienstleistungen. Der Batteriespeicher Bennewitz trägt so zur Netzentlastung in der gesamten Region östlich von Leipzig bei.

Energiespeicher eignen sich optimal zur Bereitstellung von Primär- und Sekundärregelleistung: Ist die Frequenz zu hoch, wird überschüssiger Strom zwischengelagert. Ist die Frequenz zu niedrig, wird dieser Strom wieder ins Netz zurückgegeben. Die Batterie ist dazu immer halb voll geladen und reagiert in die jeweils notwendige Richtung – und das vollautomatisch, 365 Tage im Jahr. Gerade Carbon-Batterien eignen sich wie Lithiumbatterien für einen solchen Einsatz bei permanenten Teilentladungen bzw. -ladungen.

Das Projekt im sächsischen Bennewitz ist nach 2 Großspeicherprojekten in Brandenburg baugleich mit dem durch Upside 8 Monate zuvor in Langenreichenbach in Betrieb genommenen Batteriespeicher. Mit dem Bau eines weiteren 16 MW Blei-Carbon-Speichers ist vor wenigen Tagen im 10 km südlich von Leipzig gelegenen Groitzsch begonnen worden. Dessen Inbetriebnahme ist ebenfalls für 2019 geplant.

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Fri, 03 May 2019 15:19:26 +0200
LED-Leuchtstoffe: Roter Phosphor SALON spart 15% Strom https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/led-leuchtstoffe-roter-phosphor-salon-spart-15-strom-4780.html Chemiker haben nun einen neuen roten Leuchtstoff entwickelt, dessen Licht vom Auge gut wahrgenommen... Leuchtdioden oder LEDs können nur Licht einer bestimmten Farbe erzeugen. Mit unterschiedlichen Verfahren zur Farbmischung lässt sich aber auch weißes Licht herstellen. Bei einer weißen LED werden rote und gelb-grüne Phosphore durch das Licht einer blauen Diode angeregt. Die Partikel emittieren entsprechendes Licht im roten und grünen Bereich, die Kombination mit dem blauen Licht ergibt weißes Licht.

Hubert Huppertz vom Institut für Allgemeine, Anorganische und Theoretische Chemie der Universität Innsbruck ist es mit seinem Team in Zusammenarbeit mit der Firma OSRAM Opto Semiconductors nun gelungen, einen neuen roten Leuchtstoff zu synthetisieren, der über hervorragende Lumineszenzeigenschaften verfügt und LED-Beleuchtungsmittel deutlich energieeffizienter machen kann.

Der leistungsstarke rote Phosphor Sr[Li2Al2O2N2]:Eu2+, dem die Forscher den Namen SALON gaben, erfüllt alle Anforderungen an die optischen Eigenschaften eines Leuchtstoffs. Die Entwicklung geht zurück auf Forschungen, die Hubert Huppertz noch an der Universität Bayreuth durchgeführt hat. Im Rahmen seiner Doktorarbeit entwickelte er dort mit Europium dotierte Nitride, die fluoreszieren.

Diese mit Europium dotierten Nitride wurden von der damaligen Arbeitsgruppe dann fortführend in München weiter optimiert und kommen heute breit zum Einsatz. Diese roten Farbstoffe sind mitverantwortlich, dass LEDs nicht mehr kalt-weiß, sondern auch warm-weiß leuchten. Interessanterweise reagiert das menschliche Auge am sensibelsten auf die Farbe Grün.

Im blauen und roten Bereich ist das Auge weniger empfindsam. Zwar emittieren diese Leuchtstoffe rotes Licht im sichtbaren Bereich, ein Großteil der Energie geht aber in den Infrarotbereich, den das menschliche Auge nicht wahrnimmt. Mit dem nun in Innsbruck entwickelten Leuchtstoff ist es gelungen, die Lichtemission von Rot leicht in Richtung Blau zu verschieben.

„Weil zunächst nur wenige sehr kleine Partikel in einer sehr inhomogenen Probe zur Verfügung standen, war es schwierig die Synthese zu optimieren“, erzählt Doktorand Gregor Hoerder. Der Durchbruch gelang, als die Forscher einen Einkristall aus einem der vielversprechendsten Syntheseprodukte isolieren und damit die Struktur des neuen Materials bestimmen konnten.

„Der Stoff ist so synthetisiert, dass er mehr im orangen als im roten Bereich emittiert“, freut sich Hubert Huppertz. „Mit SALON haben wir weniger Energieverlust, es emittiert genau in dem roten Bereich, den wir sehen können.“

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Thu, 25 Apr 2019 10:55:57 +0200
Redox-Flow-Speicher SMART mit 6,8 kWh für 6.999 Euro erhältlich https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/redox-flow-speicher-smart-mit-68-kwh-fuer-6999-euro-erhaeltlich-4779.html Bereits im Mai 2018 sollte der VoltStorage SMART Vanadium-Redox-Flow-Stromspeicher als... Der kompakte All-in-One Solarstromspeicher (B x H x T: 58 x 140 x 58 cm) der Münchner VoltStorage GmbH basiert auf der Vanadium-Redox-Flow-Technologie, ist kompatibel mit jedem Hausanschluss und jeder Photovoltaik-Anlage und beliebig erweiterbar. Der für die Batterie verwendete, recycelbare Vanadium-Elektrolyt besteht größtenteils aus reinem Wasser und ist deshalb auch bei extremen Einflüssen oder Störungen nicht entflammbar wie im Falle herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien. Vanadium wird emissionsarm gewonnen, da es u. a. als Nebenprodukt bei der Eisengewinnung entsteht, und lässt sich im Gegensatz zu Lithium sehr energiearm zu 100 Prozent recyceln.

Beim ersten Launchversuch des VoltStorage SMART im Sommer 2018 hat VoltStorage seine Speicherlösung noch im Direktvertrieb an Endkunden zu verkaufen versucht. Beratung und Umsetzung beim Kunden wurden dabei eigenständig von VoltStorage geschultert. Das Münchner Unternehmen hat daraufhin seine Vertriebsstrategie geändert. Seit 2019 baute VoltStorage sein Vertriebspartnernetzwerk zunächst mit Fokus auf Süddeutschland aus und plant ab 2020 eine deutschlandweite Expansion. Nach Herstellerangaben sollen bis Ende des 3. Quartals 2019 rund 100 Stromspeicher in deutschen Haushalten installiert sein.

Mitte 2018 wurde der VoltStorage SMART als Komplettlösung mit Batterie-Wechselrichter, Lieferung und Installation für 6.999 Euro angeboten. An diesem Preis scheint sich bisher nix geändert zu haben. Laut Herstellerangaben in der zur Pressemitteilung versandten Pressemappe ist der VoltStorage SMART mit einer Speicherkapazität von 6,8 kWh und 1,5 kW Dauerleistung aktuell für 6.999 Euro erhältlich, dieses Mal aber ohne Installationskosten. Neben der Umweltunbedenklichkeit und dem implizit gegebenen Feuerschutz hat der VoltStorage SMART für diesen Preis eine Menge an Speicherleistung zu bieten:

Aufgrund der VRF-Technologie kann der VoltStorage SMART bei einer maximalen Leistung von 2 kW unendlich oft be- und entladen werden (weit über 10.000 Zyklen), ohne an Kapazität zu verlieren. Der Preis pro kWh beträgt rund 1.000 Euro. Damit hängt der VoltStorage SMART die Lithium-Ionen-Konkurrenz klar ab. Denn laut einer Analyse der Stromspeicher-Preise der RWTH Aachen lagen die durchschnittlichen Endverbraucherpreise 2018 für kleinere Photovoltaik-Heimspeichersysteme bei rund 1.300 Euro pro kWh inklusive Leistungselektronik und Mehrwertsteuer.

Mit Stand März 2019 umfasst das Partner-Netzwerk von VoltStorage rund 30 Elektro- und Solarbetriebe in Bayern, Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz. Der Großteil von ihnen hat bereits eine Referenzanlage in Betrieb oder soll sie bis zur Jahresmitte in Betrieb nehmen. Dieses Vertriebsnetzwerk will VoltStorage in den nächsten Monaten zunächst im süddeutschen Raum weiter ausbauen, ab 2020 dann deutschlandweit.

Das Münchner Unternehmen wendet sich mit seinem Angebot an Elektro- und Solarbetriebe sowie Energieberatungen, die ihr Portfolio um eine ökologische und sichere Speichervariante erweitern möchten. „Bisher fehlte vielen Installateuren und Energieberatern eine Alternative für Kunden, die sich aus umwelt- oder sicherheitstechnischen Gründen gegen einen Lithium-Ionen Speicher entscheiden. Unser VoltStorage SMART ist genau die Speicherlösung, nach der diese Zielgruppe gesucht hat”, sagt CEO Jakob Bitner, studierter Betriebswirt und Mitgründer der VoltStorage GmbH.

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Tue, 16 Apr 2019 14:29:28 +0200
Schichtenspeicher: Dynamisches Entnahmesystem steigert Wirkungsgrad https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/schichtenspeicher-dynamisches-entnahmesystem-steigert-wirkungsgrad-4778.html Der Herausforderung den Wirkungsgrad von Schichtspeichern mit einer Entnahmevorrichtung zu... Unter dem Wettbewerbsthema „Das Beste aus aller Welt“ wurden beim PERPETUUM 2019 Energieeffizienzpreis Energieeffizienzlösungen gesucht, die weltweit ihresgleichen suchen. Im Rennen um den PERPETUUM 2019 Energieeffizienz-Nachwuchspreis hat sich ein Student der Fachhochschule Aachen, Jonas Scheumann, durchgesetzt.

Mit einer dynamischen Entnahmevorrichtung für Wärmespeicher in Unternehmen und Wohngebäuden wird ihm am 9. April bei der Jahresauftaktkonferenz der Deutschen Unternehmensinitiative Energieeffizienz e. V. (DENEFF) in Berlin der 1. Preis verliehen. Scheumanns innovative Lösung ermöglicht die temperaturgenaue Entnahme von Warmwasser. So wird unnötiges Aufheizen verhindert und viel Energie eingespart.

Stand der Technik: Mit Mischer und Stutzen temperaturdiskret ein- und ausspeichern

Um Erzeugung und Verbrauch zeitlich voneinander zu entkoppeln, werden Pufferspeicher eingesetzt. In den neunziger Jahren boomte die Entwicklung immer besserer Schichtenspeicher, in denen warmes Fluid temperaturdiskret von oben nach unten geschichtet wird. Die Qualität der Speicher zeichnet sich durch eine möglichst störungsfreie Schicht aus. Hierbei ist es wichtig, das einströmende Trägermedium zu beruhigen und Wirbel im Speicher zu vermeiden.

Um ein noch besseres Ergebnis zu erzielen geht man inzwischen sogar her und stattet die Schichtspeicher mit Ladeeinrichtungen wie z. B. Ladelanzen aus. Sie dienen der direkten Leitung des Wärmeträgermediums in die Höhe, in der die gleiche Dichte und somit Temperatur vorherrscht. So ist es unter anderem möglich auch bei geringem Ertrag noch Energie von einer solarthermischen Anlage in den Speicher zu bringen.

Doch wer temperaturdiskret einspeichert, möchte vielleicht auch entsprechend ausspeichern? Schon viele Speicher-Anbieter sind auf diese Idee gekommen. So verfügen klassische Schichtspeicher heutzutage über mehrere Stutzen zur Entnahme von Speichermedium in unterschiedlichen Höhen. Über Mehrwege-Mischverteiler wird dann die vom Heizungssystem angeforderte Temperatur bereitgestellt. Dabei ist der Mehrwege-Mischer so ausgelegt, dass möglichst wenig Medium mit hoher Temperatur aus dem Speicher entnommen wird.

Dynamisierung der Entnahmehöhe ermöglicht genaues Abtragen lauwarmer Schichten

Aber die Mischer sind begrenzt, die Anzahl der Stutzen im Speicher beeinflusst maßgeblich den praktischen Nutzen. Besser wäre, man stünde direkt mit dem Wärmeträgermedium im Speicher in Kontakt und könnte dynamisch die Entnahmehöhe anpassen. Dies ermöglicht die innovative, dynamische Entnahmevorrichtung von Jonas Scheumann.

Diese steht im Inneren des Speichers, eine spiralförmige Öffnung ermöglicht der Vorrichtung eine Anpassung der Entnahmehöhe. Von außen erfolgt die Anforderung der Entnahmetemperatur. Ein Motor stellt die optimale Höhe ein. Wird die angeforderte Temperatur unterschritten, stellt der Motor die Entnahmehöhe nach und beeinflusst so, aus welcher Höhe die Temperatur entnommen wird.

Ist eine Mischschicht mit exakt der Wunschtemperatur vollständig aufgezehrt, wird die nächstwärmere Schicht mit minimal kühlerem Speichermedium gemeinsam entnommen und so die lauwarmen Schichten Zentimeter um Zentimeter abgetragen. Ist das Temperaturniveau so gering, dass die angeforderte Temperatur nicht mehr entnommen werden kann, ist der Speicher leer.

Das Schöne: Immer wenn Medium mit geringfügig geringerer Temperatur als der maximal verfügbaren Temperatur entnommen wird, wird automatische lauwarmes Wasser entnommen. Deshalb kann am Ende der Entnahme davon ausgegangen werden, dass sämtliche zur Verfügung gestandene Temperatur maximal ausgenutzt wurde.

Niedertemperatursysteme können auf vollständige Temperaturspreizung zurückgreifen

Wird der Speicher jetzt wieder nachgeheizt, ist ausgeschlossen, dass lauwarmes Wasser nachgeheizt werden muss, da dieses nicht mehr vorhanden ist. Das Speichervolumen wird vollständig ausgenutzt. Auch eine energieintensive Nachheizung des Mediums bei hohem Temperaturbedarf entfällt bis zur vollständigen Entladung.

Wird der nun vollständig entladene Speicher nachgeheizt, können die Wärmeerzeuger, wie z.B. Brennwertgerät, solarthermische Anlage oder Wärmepumpe auf die vollständige Temperaturspreizung zurückgreifen. Der Wärmeaustausch, und damit die Ausnutzung der eingesetzten Energie (Primärenergie) geht deutlich besser von statten.

Nicht nur kann die Ausnutzung des Temperaturniveaus (exergetische Ausnutzung) deutlich gesteigert werden. Insbesondere die Anzahl der nötigen Ladezyklen lässt sich durch das System deutlich reduzieren. So ergibt sich beim Betrieb eines BHKWs mit angeschlossenem Schichtspeicher samt Entnahmevorrichtung eine deutlich längere Betriebszeit bis der Speicher vollständig geladen ist. Die Effizienz kann bildhaft mit der Langstreckenfahrt eines Autos gegenüber der permanenten Kurzstrecken-Fahrt mit den althergebrachten Systemen verglichen werden.

Die Entnahmevorrichtung befindet sich noch in der Entwicklung. Zwar konnten bereits die Jurys der Nationale Top-Runner-Initiative (NTRI) des BMWi und die des Perpetuum Nachwuchspreis 2019 der DENEFF überzeugt werden, jedoch ist die Konstruktion noch nicht über den Prototypenstatus hinaus. Nach dem die Vorentwicklung an der FH Aachen unter Herrn Prof.-Dr.-Ing. Groß, vorangetrieben durch den Studenten Jonas Scheumann, form angenommen hat, fehlt es zum fertigen Produkt noch an der Anschlussfinanzierung.

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j.scheumann@online.de Sun, 07 Apr 2019 14:19:50 +0200
Sind Silizium-Schwefel-Akkus besser als Lithium-Ionen-Batterien? https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/sind-silizium-schwefel-akkus-besser-als-lithium-ionen-batterien-4777.html Mit seinem enormen Speicherpotential hätte Silizium entscheidende Vorteile gegenüber Materialien in... Längere Laufzeiten, größere Reichweiten und kürzere Ladevorgänge – Entwicklungen wie die Elektromobilität oder die Miniaturisierung von Elektronik stellen neue Anforderungen an Akkus. Mit seinem enormen Speicherpotential hätte Silizium entscheidende Vorteile gegenüber Materialien in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Ein Forschungsteam vom Institut für Materialwissenschaft der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat in Zusammenarbeit mit der Firma Rena Technologies GmbH hochleistungsfähige Siliziumanoden entwickelt.

In Kombination mit Schwefel-Kathoden erreichen sie eine zwei- bis dreimal höhere Energiedichte, bis zu 90 Prozent kürzere Ladezeiten und 20 Prozent geringeres Gewicht. Neben der Elektromobilität könnte das neue Akkukonzept auch für Anwendungen im Mobilfunk, Schiffbau sowie als stationärer Zwischenspeicher für z.B. Solar- und Windkraftanlagen interessant sein.

Dank der besonders hohen Energiedichte von Silizium könnten Elektroautos weitere Strecken fahren, Akkus von Mobiltelefonen schneller aufladen und wären schwerer entflammbar. „Doch bisher war das Halbleitermaterial zu empfindlich, um es in großem Maßstab in Akkus einzusetzen“, sagt Materialwissenschaftlerin Dr. Sandra Hansen. Beim Aufladen bewegen sich Lithium-Ionen im Akku zwischen Anode und Kathode hin und her. Da Silizium besonders viele Lithium-Ionen aufnehmen kann, dehnt es sich um 400 Prozent aus und würde auf Dauer zerbrechen.

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Projekts "Entwicklung und Charakterisierung von großflächigen, porösen Si-Film-Anoden für Lithium-Schwefel-Silizium-Energiespeichern (PorSSi)" entwickelt ein Forschungsteam um Hansen gemeinsam mit der Firma RENA Technologies GmbH zurzeit leistungsfähige Siliziumanoden, Schwefelkathoden sowie ein Konzept für ihre kostengünstige industrielle Herstellung. Durch gezieltes Strukturieren seiner Oberfläche auf Mikroebene ist es ihnen bereits gelungen, Silizium als dünne Drähte herzustellen.

„In dieser Form kann sich Silizium weitaus flexibler verhalten und der hohen Belastung beim Aufladen standhalten“, sagt Hansen. Doch die Herstellung der Drähte ist bisher mit hohen Kosten verbunden. Für eine weitaus günstigere Lösung ohne zusätzliche Prozessschritte entwickelten Hansen und Rena Technologies die Anoden jetzt aus hochporösem Silizium, das einen ähnlichen Effekt hat, und zurzeit in ersten Vollzellen getestet wird.

Die Siliziumanoden aus Kiel können je nach individuellen Anforderungen maßgeschneidert hergestellt werden. Den Gegenpart des neuen Batteriekonzepts bildet mit einer Kathode aus Schwefel ein weiteres Material mit einem sehr hohen Speicherpotential. So wird das Speicherpotential von Silizium komplett ausgeschöpft. Aber auch NMC-Kathoden (Nickel-Cobalt-Mangan) aus klassischen Lithium-Ionen-Systemen sind mit den entwickelten Siliziumanoden kompatibel.

Dank der Zusammenarbeit mit der Industrie fließen die Forschungserkenntnisse direkt in die Entwicklung von neuen Ätzungsanlagen. „Aktuell sind wir auf der Suche nach weiteren Partnern aus Industrie und Wissenschaft, um gemeinsam Akkus für individuelle Anwendungen zu entwickeln“, sagt Hansen. „Besonders spannend ist für uns Know-how und Infrastruktur zu Elektrolytsystemen für Schwefel-Luft, Lithium-Schwefel-, Lithium-Luft- und Lithium-Ionen-Technik.“ Als zukünftige Leiterin eines Batterielabors, das zurzeit an der Technischen Fakultät der CAU entsteht, will sie dort Siliziumanoden und Schwefelkathoden hochskalieren, um so Prototypen anzufertigen, abgestimmt auf die jeweiligen Bedarfe von Unternehmen.

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Tue, 02 Apr 2019 12:15:28 +0200
Neue Wärmepumpe? NiTi-Drähte heizen und kühlen ohne Kältemittel https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/neue-waermepumpe-niti-draehte-heizen-und-kuehlen-ohne-kaeltemittel-4776.html Werden Nickel-Titan-Drähte gezogen und wieder entlastet, wird latente Wärme freigesetzt bzw.... Er kann Raumluft und Flüssiges nach Bedarf kühlen oder erwärmen. Und er sieht aus, als hätte ihn James Bonds genialer Tüftler „Q“ persönlich entworfen: Der Prototyp, den das Forscherteam der Professoren Stefan Seelecke und Andreas Schütze von der Universität des Saarlandes entwickelt hat, transportiert Wärme mit „Muskeln“ aus Nickel-Titan. Dieses Formgedächtnismaterial, auch künstlicher Muskel genannt, gibt Wärme ab, wenn es im sogenannten superelastischen Zustand gezogen wird, und nimmt sie auf, wenn es entlastet wird. Den Effekt nutzen die Forscher für ihre umweltfreundliche Kühl- und Heiztechnik, die bereits doppelt bis dreifach so effizient ist wie übliche Heiz- und Kühlgeräte.

Wer kühlen will, muss Wärme wegschaffen. Und wer es warm mag, muss zum Heizen Wärmeenergie liefern. Der Prototyp, den die Ingenieurinnen und Ingenieure der Universität des Saarlandes entwickelt haben, tut genau das: Er transportiert Wärme, und zwar mit einer völlig neuen Methode, die ohne die Nachteile der bisher üblichen Arten zu Kühlen und zu Heizen auskommt. „Klimaschädigende Kühl- oder Kältemittel etwa braucht man dafür nicht“, erklärt Messtechniker Professor Andreas Schütze.

Im Grunde beruht das Verfahren schlicht darauf, dass Drähte aus einer besonderen Formgedächtnislegierung, in diesem Falle Nickel-Titan, kurz „NiTi“ genannt, gezogen und wieder entlastet werden. „Die Phasenumwandlungen, die dabei in der Kristallstruktur des Materials stattfinden, setzen sogenannte latente Wärmen frei, beziehungsweise absorbieren diese“, erläutert Stefan Seelecke, Professor für Intelligente Materialsysteme der Saar-Universität. Bei den Drähten aus Nickel-Titan ist dieser Effekt besonders stark: „Wenn zuvor gespannte Drähte bei Raumtemperatur wieder entlastet werden, kühlen sie sich dadurch um bis zu etwa 20 Grad ab“, sagt Felix Welsch, der gemeinsam mit Susanne-Marie Kirsch im Rahmen von Doktorarbeiten am Prototyp arbeitet. Das macht es möglich, Wärme abzutransportieren. „Beim Belasten findet eine ebenso große Erwärmung statt, so dass der Prozess auch als Wärmepumpe eingesetzt werden kann“, erklärt Welsch.

Der Prototyp, den die Forschergruppe jetzt auf der Hannover Messe vorstellt, ist die erste kontinuierlich laufende Maschine, die Luft mit dem neuen Verfahren kühlt. Ein speziell konstruierter, zum Patent angemeldeter Nockenantrieb sorgt dafür, dass während der Rotation fortwährend Bündel aus 200 Mikrometer dicken NiTi-Drähten gezogen und entlastet werden. In zwei separaten Kammern wird Luft durch die Bündel geblasen, die in der einen entsprechend erwärmt und in der anderen gekühlt wird. So lässt sich die Maschine wahlweise als Wärmepumpe oder Kühlmaschine betreiben.

Was so einfach klingt, ist ein kniffliges Unterfangen: Mehrere Jahre haben die Ingenieure an der Universität des Saarlandes und am Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik (Zema) in verschiedenen, unter anderem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Schwerpunktprogramm „Ferroic Cooling“ geförderten Projekten geforscht: Mit Versuchsreihen und Simulations-Modellen fanden sie heraus, wie der Mechanismus am effizientesten abläuft, wie stark die Drähte gezogen werden müssen, um eine bestimmte Kühlleistung zu erreichen, welche Drehzahl bei der Rotation am besten ist und wie viele Drähte sie bündeln müssen:

„Durch die größere Oberfläche ist der Wärmetransport schneller, daher kühlen Bündel viel besser“, erklärt Susanne-Marie Kirsch. Mit einer Thermokamera analysierten die Ingenieure, wie Erwärmung und Abkühlung exakt ablaufen. Durch diese Forschungen haben sie viele Stellschrauben, mit denen sie das System nun maßschneidern können: „Wir haben mit den Ergebnissen aus den bisherigen Forschungen eine Software entwickelt. Damit können wir unsere Heiz- und Kühltechnik für verschiedene Anforderungen am Computer exakt anpassen und Systeme planen, die dann gebaut werden können“, erklärt Kirsch.

Diese Grundlagenforschung könnte für die Industrie interessant werden. Denn die neue Heiz- und Kühltechnik ist effizient. Je nach Legierung kann sie bis zu dreißigmal mehr Wärme- oder Kühlleistung abgeben als sie mechanische Leistung beim Ziehen und Loslassen benötigt. Damit ist das System bislang bereits zweimal besser als eine Wärmepumpe und dreimal besser als ein bislang üblicher Kühlschrank. „Und dazu ist sie umwelt- und klimafreundlich, da die Kühlung oder Erwärmung unmittelbar erfolgt. So kann beispielsweise Luft in einer Klimaanlage ohne zwischengeschaltete Wärmetauscher gekühlt werden, und wir benötigen dazu keine hochdruckfesten und dichten Leitungssysteme“, erläutert Professor Seelecke.

Die EU-Kommission und das US Department of Energy bewerteten das Verfahren daher als zukunftsträchtigste Alternative zur etablierten Kältekompressionstechnologie. Jetzt forschen die Saarbrücker Ingenieurinnen und Ingenieure daran, die Wärmeübertragung der Maschine weiter zu optimieren, um die Effizienz noch weiter zu steigern „Wir wollen erreichen, dass die gesamte Energie aus den Phasenumwandlungen möglichst vollständig zum Kühlen oder Heizen verwendet wird“, erklärt Doktorand Felix Welsch.

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Tue, 12 Mar 2019 11:14:48 +0100
Raupeneffekt bei Flachdachanlagen: Wieso wandern Solarmodule? https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/raupeneffekt-bei-flachdachanlagen-wieso-wandern-solarmodule-4775.html Im Gegensatz zu den wandernden Felsen im kalifornischen Death-Valley ist das Rätsel um wandernde... Wanderungseffekte des PV-Anlagengestells

PV-Module neigen selbst bei kleinsten Dachneigungen zum "Wandern". Grund sind schwerkraftbedingte Hangabtriebskräfte, die durch die typischerweise auftretenden Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht sowie im Verlauf der Jahreszeiten ihre Wirkkraft entfalten. Denn bei Temperaturänderungen verlängern und verkürzen sich die Profile des PV-Montagegestells regelmäßig aufgrund thermischer Dehnungen (Tag/Nacht, saisonal) und - sofern nicht mechanisch gesichert - rutschen dabei zwar nur wenige Millimeter aber wiederholt auf der Dachabdichtung.

Die Hangabtriebskräfte, auch bei kleinsten Dachneigungen, bestimmen dann die Richtung, in die sich die Anlage hangabwärts bewegt. Im Laufe der Zeit kann es so zu einer kontinuierlichen Wanderung kommen. Temperaturbedingte Verschiebungen ballastierter Systeme auf dem Dach sind daher kein einmaliger Vorgang, sondern ein kontinuierlicher Prozess.

Daher spricht man bei dieser Temperaturwanderung auch von einem "Raupeneffekt". Ihr Auftretet wird dadurch begünstigt, dass die Ermittlung der erforderlichen Ballastmenge zur Sicherung von ballastarmen PV-Anlagen gegen Windsog und Winddruck auf Basis von Windkanalversuchen resultiert. Temperatureffekte wie beispielsweise die Verschiebung der PV-Anlage auf der Dachhaut werden hierbei jedoch nicht berücksichtigt.

Bei der Planung von Photovoltaikanlagen auch auf Flachdächern mit sehr flacher Dachneigung (z.B. 1°), müssen zur Lagesicherung daher auch Temperatureffekte bzw. die daraus resultierenden Krafteinwirkungen auf die Solarmodule und Gestelle berücksichtigt werden.

Dachschäden durch Temperaturwanderung

Die Verschiebung findet entweder zwischen dem Gestell und der Bautenschutzmatte oder zwischen der Bautenschutzmatte und der Dachabdichtung statt. Wenn bei der Planung die Temperaturwanderung nicht ausreichend berücksichtigt wird, kann das Gestell der PV-Anlage auf andere Komponenten auf dem Dach stoßen oder sich verhaken.

Es können Schäden an der Dachabdichtung oder anderen Komponenten wie Attika, Lichtkuppeln, Lüftungsrohren, Blitzschutzanlagen, Kabelzuführung etc. entstehen. Der BSW Solar warnt: Im schlimmsten Fall, wenn keine „Hindernisse“ vorhanden sind und keine Inspektion und Wartung durchgeführt wird, kann sich die PV-Anlage im Laufe der Jahre bis über die Dachkante hinaus bewegen.

Durch Anlagenbewegungen können außerdem Schäden an elektrischen Komponenten entstehen, wie z.B. Leitungsschäden, und damit verbunden Risiken durch blanke Leitungen (elektrischer Schlag, Lichtbogengefahr). Eine Sicherung der PV-Anlage gegen Bewegungen ist daher zwingend notwendig, nicht nur zum Schutz der Dachabdichtung, sondern auch aus Gründen der elektrischen Sicherheit und des Brandschutzes.

Verhinderung von Raupeneffekten

Ohne mechanische Befestigung kann eine Wanderung der Anlage in den meisten Fällen nicht ausgeschlossen werden. Denn die Höhe des Haftreibungskoeffizienten (z.B. zwischen Dachabdichtung und Bautenschutzmatte) beeinflusst die Temperaturwanderung hierbei kaum. Eine Sicherung der PV-Anlage gegen Bewegungen ist daher zwingend notwendig, nicht nur zum Schutz der Dachabdichtung, sondern auch aus Gründen der elektrischen Sicherheit und des Brandschutzes.

Zum Schutz der Abdichtung ist zwingend eine Schutz- und Gleitlage zwischen Montagesystem und Dachabdichtung erforderlich. Eine dickere Schutzlage hat einen deutlich positiven Effekt bezüglich der Temperaturwanderung, da thermische Ausdehnungen besser aufgenommen werden können und dadurch ein möglicher Kraftaufbau zwischen Montagegestell, Schutzlage und Dachabdichtung („Zwängungskräfte“) evtl. vermieden werden kann.

In jedem Fall muss darauf geachtet werden, dass ein Verrutschen der Unterkonstruktion auf den Matten verhindert wird, indem z.B. die Schutz-/ Trennlagen mit der Bodenschiene verbunden werden (z.B. Verklebung, Klemmung oder andere mechanische Befestigung). Darüber hinaus ist selbstverständlich darauf zu achten, dass die jeweiligen Schutzlagen und Dachabdichtungen materialverträglich sind. Aufgrund der Vielzahl der hier möglichen Materialien ist dies ggf. im Einzelfall abzuklären.

Konkrete Lösungs- und Berechnungsansätze zur Vermeidung von Temperaturwanderung stellen die in der Fachgruppe Bautechnik vertretenen Experten des Bundesverbandes Solarwirtschaft im Hinweispapier "Lagesicherung von PV-Flachdachanlagen gegen Verschiebung aufgrund thermischer Dehnungen ("Temperaturwanderung")" vor. Das 10-seitige Papier gibt Empfehlungen, wie eine ausreichende Lagesicherung gegen Temperaturwanderung auf Flachdächern mit Abdichtungen vorgenommen werden kann. Die universell geltenden Formeln für Zwangs- und Hangabtriebskräfte bieten darüber hinaus den planenden Fachleuten Hilfestellungen für die jeweilig einzelnen Lösungsansätze.

Das kostenlose Hinweispapier kann unter » www.solarwirtschaft.de/BSW-Hinweispapier-Temperaturwanderung kostenlos heruntergeladen werden.

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Wed, 06 Mar 2019 16:44:10 +0100
Vorsteuerabzug trotz Betruges mit Blockheizkraftwerken https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/vorsteuerabzug-trotz-betruges-mit-blockheizkraftwerken-4774.html Der Bundesfinanzhof (BFH) hat durch Urteil vom 5. Dezember 2018 XI R 44/14 entschieden, dass der... Erforderlich für die Annahme, dass die spätere Lieferung als sicher anzunehmen war, ist, dass alle maßgeblichen Elemente der zukünftigen Lieferung als ihm bekannt angesehen werden konnten und anhand objektiver Umstände nicht erwiesen ist, dass er zu diesem Zeitpunkt wusste oder vernünftigerweise hätte wissen müssen, dass die Bewirkung dieser Lieferung unsicher war.

Der Kläger hatte für den Erwerb eines Blockheizkraftwerks den Kaufpreis an eine Verkäuferin (A-GmbH) im Voraus gezahlt. Zur Lieferung, Verpachtung und zum Betrieb des Blockheizkraftwerks kam es --wie auch in zahlreichen anderen Fällen-- nicht. Die Verantwortlichen der A-Firmengruppe hatten tatsächlich niemals beabsichtigt, die Blockheizkraftwerke zu liefern.

Die Verantwortlichen der A-Firmengruppe hatten vielmehr ein betrügerisches „Schneeballsystem“ mit Blockheizkraftwerken aufgebaut und wurden hierfür später strafrechtlich verurteilt. Die von der A-GmbH vermeintlich als monatliche Pacht an den Käufer getätigten Zahlungen zzgl. Umsatzsteuer meldete der Kläger an und führte die Umsatzsteuer an das Finanzamt ab. Kurze Zeit später wurde die A-GmbH insolvent.

Das Finanzamt ließ den vom Kläger geltend gemachten Vorsteuerabzug aus der geleisteten Kaufpreiszahlung nicht zu. Das Finanzgericht gab der Klage statt. Der BFH, der im Revisionsverfahren Zweifel an der zutreffenden Auslegung der einschlägigen europäischen Mehrwertsteuersystemrichtlinie hatte, legte dem Gerichtshof der Europäischen Union (EuGH) Fragen zur Vorabentscheidung vor.

Nach dem Ergehen des EuGH-Urteils „Kollroß“ vom 31. Mai 2018 C-660/16 wies der BFH die Revision des Finanzamt nun als unbegründet zurück. Dem Kläger steht als Unternehmer der streitige Vorsteuerabzug zu. Zum Zeitpunkt seiner Zahlung erschien die versprochene Lieferung als sicher, weil alle maßgeblichen Elemente der zukünftigen Lieferung als dem Kläger bekannt angesehen werden konnten, und er zu diesem Zeitpunkt weder wusste oder vernünftigerweise hätte wissen müssen, dass die Bewirkung dieser Lieferung unsicher war.

Schließlich hat der Kläger den Vorsteuerabzug auch nicht (nachträglich) zu berichtigen, da die A-GmbH den von ihm geleisteten Kaufpreis nicht zurückgezahlt hat. Die Vorsteuerberichtigung ist offenkundig unangemessen und daher ausgeschlossen, wenn ein Erwerber nach einer Berichtigung von der Steuerbehörde die Erstattung der auf eine derartige Berichtigung entfallenden Steuer beanspruchen könnte.

Entsprechende Entscheidungen ergingen in den Parallelverfahren XI R 8/14 und XI R 10/16. Zur Einkommensteuer hatte der BFH hinsichtlich des die A-GmbH betreffenden Anlagebetrugs mit Blockheizkraftwerken im sog. Verwaltungsvertragsmodell bereits mit Urteil vom 7. Februar 2018 X R 10/16 entschieden, dass der Verlust des Kapitals bei den Einkünften aus Gewerbebetrieb zu berücksichtigen sein kann (Pressemitteilung Nr. 24 vom 14. Mai 2018).

Quelle: Bundesfinanzhof - Pressemitteilung Nr. 12/2019 vom 6. März 2019

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Wed, 06 Mar 2019 10:58:09 +0100
Schweriner Geothermie-Projekt könnte Erdwärme-Boom auslösen https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/schweriner-geothermie-projekt-koennte-erdwaerme-boom-ausloesen-4773.html Am ersten März präsentierten die Stadtwerke Schwerin die Ergebnisse der Fündigkeitsprüfung ihres... Am Heizkraftwerk in Schwerin-Lankow entsteht Schwerins erste Tiefengeothermieanlage. Im Oktober 2018 startete die entscheidende Phase für die Einrichtung der Förderbohrung. Anfang Dezember 2018 vermeldeten die Bohr-Fachleute von der Baustelle, dass das Zielgebiet in einer Tiefe von 1237 Metern erreicht sei. Da Zwischenuntersuchungen nahe legten, dass die Temperaturen in 1300 Metern Tiefen höher und bohrtechnisch einfach erreichbar seien, wurde die Produktionsbohrung der Dublette bis in diese Tiefe fortgesetzt.

Im Dezember 2018, rund drei Jahre nach Projektbeginn, stoppte dann der Bohrer bei 1.296 Metern Tiefe, nachdem er den Sole führenden Postera-Aquifer (Rhät-Sandstein) durchstoßen hatte. Das Bohrloch wurde mit Rohrgestängen stabilisiert und das Gravelpack im Zielgebiet eingesetzt.

Die Ergebnisse der anschließenden Fündigkeitsuntersuchung konnten sich sehen lassen:

  • Der Aquifer unter der Förderbohrung in Lankow hat eine Stärke von 45 Meter statt der prognostizierten 30 Meter.
  • Die Größe und der ebenfalls sehr hohe Wert der Durchlässigkeit des Gesteins (Permeabilität) werden ein höheres Fördervolumen zulassen. Dieses liegt laut der Prüfung durch die Geologen bei deutlich über den erwarteten 150 Kubikmetern pro Stunde.
  • Auch die vorgefundene Soletemperatur übertrifft die Erwartungen. Statt den prognostizierten 50 Grad liegen in der Förderbohrung sogar 56 Grad Celsius vor.

Die Ergebnisse der ersten Pumpversuche sind damit sehr erfolgreich und liegen rund zehn Prozent über den Erwartungen. Somit sind die Projektverantwortlichen der Stadtwerke Schwerin ihrem Ziel, die Soletemperatur mit Wärmepumpen anzuheben und diese Wärme in das Schweriner Fernwärmenetz einzuspeisen, einen großen Schritt weitergekommen.

Das Projekt der Stadtwerke Schwerin geht jetzt in die nächste Phase, der Herstellung der Verpressbohrung. In der kommenden Zeit werden sich daher entscheidende Parameter für den wirtschaftlichen Erfolg des Schweriner Geothermieprojekts weiter konkretisieren:

  • Ist auch mittel- und langfristig mit den jetzt aufgefundenen Temperaturen und Fördermengen zu rechnen?
  • Ist das Tiefenwasser mit einem vertretbaren Energieaufwand auch wieder in den Postera-Aquifer rückführbar?
  • Ist die Salinität des Grundwassers (NaCl-Gehalt des Wassers) technisch beherrschbar und stabil?

Ein erfolgreicher hydrogeothermaler Dauerbetrieb kann für die gesamte Ostseeregion Mecklenburg-Vorpommerns von Bedeutung sein. Denn laut der "Solestudie", die bereits im Jahr 2005 von der Firma GTN Neubrandenburg erstellt wurde, sind Thermalsolespeicher in weiten Teilen Mecklenburg-Vorpommerns in unterschiedlichsten Tiefen vorhanden. Der jetzt erschlossene ca. 200 bis 210 Millionen Jahre alten Rhät-Sandstein kommt in weiten Teilen Nord-West-Mecklenburgs vor.

Eine erfolgreiche Wärmenutzung des Sandstein-Aquifers kann dann als Best-Practice-Beispiel für andere Regionen in M-V gelten. Die vielfältigen Projektrisiken, Bohr- als auch Betriebskosten können dann gezielt reduziert werden. Darauf aufbauend können dann weitere Anwendungen wie z. B. der Aufbau eines geothermischen Nahwärmenetzes (z. B. kalte Nahwärme mit dezentralen Wärmepumpen) ersonnen werden. Derlei weitergehende Projekte sind nur finanzierbar, wenn vorab Leistung und Kosten prognostiziert werden können.

Das Geothermie-Kraftwerk in Schwerin ist mitnichten das erste Tiefengeothermie-Projekt in Mecklenburg-Vorpommern:

  • Das Geothermiekraftwerk Neustadt-Glewe war das erste Kraftwerk in Deutschland, das Geothermie der Thermalwässer zur Stromerzeugung nutzte. Betrieben wurde die Stromerzeugung von 2003 bis 2010 durch die „Erdwärme-Kraft GbR“, ein Tochterunternehmen von Vattenfall Europe Berlin. 2010 wurde die Stromerzeugungsanlage auf Grund eines technischen Defekts und der damit verbunden Unwirtschaftlichkeit stillgelegt.
  • In Waren an der Müritz befindet sich das erste deutsche Erdwärme-Kraftwerk im Megawatt-Leistungsbereich. Die Inbetriebnahme fand 1984 durch die damalige DDR-Regierung statt, als Versuch unabhängiger von fossilen Brennstoffen zu werden. Jährlich werden 5.500 Megawattstunden Wärme in das Netz eingespeist. An das Niedertemperaturheiznetz sind 1.630 Wohnungen angeschlossen. (Stand Mai 2006).
  • Bei der Geothermischen Heizzentrale (GHZ) in Neubrandenburg reichte die Temperatur des aus der Tiefe gewonnenen Thermalwasser für eine Fernwärmeversorgung nicht mehr aus. Eine zusätzliche Beheizung war erforderlich. Daher wurde die Anlage zum geothermischen Langzeit-Tiefenspeicher (Aquiferspeicher) ausgebaut. Seitdem wird die überschüssige Wärme eines GuD-Kraftwerkes im Sommer in den Tiefen gespeichert und im Winter zur Beheizung von Haushalten verwendet.
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Mon, 04 Mar 2019 11:16:09 +0100
Elektroautos können träge Massen von Großkraftwerken ersetzen https://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/elektroautos-koennen-traege-massen-von-grosskraftwerken-ersetzen-4772.html Automobile Batteriespeichersysteme können Aufgaben von Großkraftwerken übernehmen und wesentlich... Der Übertragungsnetzbetreiber TenneT und die Daimler AG mit ihrer hundertprozentigen Tochter Mercedes-Benz Energy GmbH haben in einer gemeinsamen Entwicklungspartnerschaft die Machbarkeit innovativer Systemdienstleistungen am Übertragungsnetz erforscht und erprobt. Die Ergebnisse sind wegweisend.

E-Auto-Akkus können in Millisekunden auf Frequenzänderungen reagieren

Durch den steigenden Anteil von wetterabhängigen regenerativen Energien wird die Stromerzeugung deutlich volatiler. Im Stromnetz müssen Erzeugung und Verbrauch im Gleichgewicht sein, um die Frequenz von 50 Hertz zu halten. Ist dies nicht der Fall, kommt es zu Frequenzabweichungen.

Die Massen von Großkraftwerken, die synchron mit der Netzfrequenz von 50 Hertz rotieren, sorgen dafür, dass solche Schwankungen gedämpft werden und somit der Systemträger auf solche Abweichungen reagiert. Das ist wichtig, da Frequenzabweichungen erst verzögert durch Primärregelleistung ausgeglichen werden können.

Ohne die trägen Massen im Netz würde sich die Frequenz so schnell ändern, dass sie nicht mehr durch Regelleistung ausgeglichen werden könnte. Folge wären immer größere Frequenzschwankungen, die im schlimmsten Fall zu Stromausfällen führen könnten.

Im Test Lab in Kamenz haben der Übertragungsnetzbetreiber TenneT und Mercedes-Benz Energy jetzt nachweisen können, dass die Batteriespeicher von Elektroautos in weniger als 100 Millisekunden auf eine sich ändernde Frequenz reagieren. Damit können sie die trägen Massen von Großkraftwerken mit ersetzen.

Lithium-Akkus können Schwarzstart von Kraftwerken unterstützen

TenneT und Mercedes-Benz Energy konnten zudem nachweisen, dass Elektroauto-Akkus auf Lithium-Ionen-Basis nicht nur für eine hochdynamische Systemstützung, sondern auch für einen Systemwiederaufbau, einen sogenannten Schwarzstart von Kraftwerken, genutzt werden können.

Für den Schwarzstart von Kraftwerken kommen heute Dieselaggregate zum Einsatz, die die Turbinen von Kraftwerken (rotierende Massen) wieder in Bewegung versetzen und Hilfsaggregate versorgen. Die Entwicklungsstudie zeigt, dass dies nahezu verlustfrei und deutlich umweltschonender auch durch Batteriespeicher geschehen kann.

Der Energiespeicher des Elektroautos fungiert hierbei als eine Art „Starterbatterie der Energieversorgung“ und schiebt die trägen rotierenden Massen eines Kraftwerks wieder an. Die benötigte Energie, etwa zwei bis vier Prozent der Nennleistung eines Kraftwerks, wird im Bedarfsfall aus dem Energiespeicher abgerufen.

Um dies nachzuweisen, haben die Projektpartner in Kamenz ein Testnetz aufgebaut und es nach einem simulierten Netzausfall mit Hilfe des automobilen Batteriespeichers wieder aufgebaut. Der Prototyp des eingesetzten Batteriespeichersystems bestand aus automobilen Batterien mit einer gesamten Anschlussleistung von ca. 1 Megawatt (MW) und einer Speicherkapazität von 750 Kilowattstunden (kWh). Bei den Elektroauto-Akkus handelte es sich um 2nd-Life- und Ersatzteil-Batterien.

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Thu, 07 Feb 2019 10:06:55 +0100