Boligudvalget 2010-11 (1. samling), Det Energipolitiske Udvalg 2010-11 (1. samling)
BOU Alm.del Bilag 89, EPU Alm.del Bilag 298
Offentligt
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Solarenergie und Hausbau: auf dem Weg
zur dominanten Energiequelle
Urs Muntwyler (Professor für Photovoltaik FH Bern)
© BFH Bern TI PV Lab
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Inhalt meines Referates
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Energieeffizienz/ Mobilität/ Solarenergie
80-er Jahre Schweiz weltweit führend
Energiesparlabel im Hausbau
Nutzung der Solarenergie auf dem Haus
Wo das grosse Potential der Solarenergie ist
Richtung 100% Stromproduktion mit Solarenergie
Beispiele von Solaranlage auf Dächern
Einspeisevergütung in der Schweiz
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Tour de Sol
Weltweit erstes Solarmobilrennen von Romanshorn nach Genf 1985
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Tour de Sol 87-
erste netzgekoppelte Anlagen in der Schweiz
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Erneuerbare elektrische Energien und
Mobilität: ein 25-jähriges Konzept aus der
Schweiz (smart grid etc.)
Konzept
des „Ökozentrum
Langenbruck“ zur Tour de Sol
1986
Tour de Sol „initiierte“ netzgekoppelte Elektrofahrzeuge mit Solarstrom
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Beste Kombination: PV + EV/PHEV!
source:
PHOTON
Range achieved by the energy produced on 1 ha land
(the bar of the plug-in-hybrid vehicle is 7 times longer than shown here)
The PHEV (consumption 16 kWh/100 km) using solar energy produced by a PV installation
on 1 ha drives 150 times further than a car (consumption 6,5 l/ 100 km fuel equivalent) using bio-
ethanol extracted from grain produced on 1 ha.
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Energiesparpotential Elektro-Velo
2 x 10 km/Tag mit E-Bike
statt Auto spart 2‘000 l Benzin in 8
Jahren. Diese Energie kann mit einem 60 Wp PV-Modul zur
Verfügung gestellt werden.
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Ausgangslage: aktuelle MuKen - Vorschriften
MuKEn 2008, Website: www.endk.ch
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Energiedaten
Energiebedarf
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
„Energieschwemme“ auf dem Dach
... wir haben genug Energie
–
sind aber zu faul, sie einzusammeln ..
(Paul
Dominik Hasler
– Philosoph aus Burgdorf) …
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Energiedaten 1:
Flächenverbrauch
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
mit Solar first:
optimale Nutzung der Sonnenenergie
Ohne geeignetes Dach hat ein Haus weniger Wert
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Energiebilanz: solarer Deckungsgrad
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
100% Solares EFH in Oberburg (CH) 1999
Q
H
= 2,8 kWh
bei -8
o
C
3 grosse
Wasserspeicher
118 m
3
über
mehrere Etagen/
84 m
3
grosser
Sonnenkollektor/
PV Stromversor-
gung mit 5,6
kWp PV und
Batterie
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Solarthermie:
Materialpreise steigen…
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Vorausschauender Bauherr:
Einfamilienhaus Oberwil (BL): Vor 30 Jahren grosse Dachfläche für spätere
Solaranlage geplant, realisiert: 6‘480 Wp und teilsolares Heizen (TSH)
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Renovation: Plushaus gut möglich
Plusenergie-Gebäude (Solarpreisgewinner 2009 in Thalwil (ZH)
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
PV: starkes Wachstum über Jahrzehnte…
Copyright Muntwylers
SolarAkademie
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Oder so: Sanierun mit Plusproduktion
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Entwicklung Solarstrom: 2000 - 2030
Gelb:
Südeuropa/
Grün:
D und Mitteleuropa/
Blau:
Skandinavien
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Das Potential der Photovoltaik in der
Schweiz nach Erfahrungszahlen „D 2010“
-
„CH-Boom“ 2010: 30 MWp/ D: 7`600MWp!!
-
Ohne „Kontingent“ CH-Volumen
>800
MWp/ Jahr
das
ergibt alle 4 Jahre mehr Solarstrom
als Stromproduktion des AKW Mühleberg…
in
10-15 Jahren erreicht die PV die
gesamten „BFE-Ziele Szenario IV“ alleine!
Forderung Swissolar:
20% im 2025
braucht bis 1,2 GWp Zubau im Jahr
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
La Lecherette (Lac Hongrin):
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Neubau: Plushaus kein Problem!
Synergie: Nutzung erneuerbarer Energien in der Landwirtschaft
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Installation auf Ost-Westdach: SQS
Es geht fast auf jedem Dach: 24 einzelne Anlagen
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Englische Botschaft in Bern
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Gemeindeverwaltung Zollikofen bei
Bern: Bau Solargenossenschaft
Zollikofen:
Führende Gemeinde im
Energiestadt-Ranking
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Stadt Lausanne: Sensibilisierung der
Bevölkerung (1999)
Fassadenmontage: Laminate in Fassadenanlage Lausanne
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Denkmal- und Heimatschutz und PV
Pareto Regel (80/20) anwenden: > 90%
unproblematisch…
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Aesthetik: technische Kompromisse?
„Verstecken“ der
Photovoltaik-Anlage?
Vor „Exotenlösungen“ ist
abzuraten!
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
... falsch geplante Dächer in Bern 2011 …
…die Architekten liessen sich von Villen um 1900 inspirieren…
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Strom 100% „Erneuerbar“
- ABB-Vorschlag:
Grafik: ABB
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Stromproduktion Schweiz aktuell 66 TWh
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Grüne:
Jährlicher Strombedarf ohne Einsparung 2024 81 TWh
PV ca. 8 TWh oder 8 GWp!
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Heinrich Häberlin, BFH-TI
Stromerzeugung in der Schweiz am 16.4.2004 ohne PV-Produktion
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
CH-electricity production on April 16, 2004, with the maximum tolerable
production by PV installations added with and without regulation at PV
optimized regime of the run-of-river power plants.
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Spitzenleistungs-Verbrauchspotentiale:
-
E-Mobile (ALPIQ-Ziel
2020: 200’000):
0,6
–
3 GWp
(Energiebedarf: 400 MWp)
-
Elektroboiler Nachwärmung:
ca. 500’000 (<50%): 1 GWp
-
Kühlschränke:
ca. 1 Mio x 100 VA, entsprechend: 100 MWp
-
Gefrierkühltruhen:
ca. 1 Mio x 100VA, entspr.: 100 MWp
-
Wärmepumpen-Speicher (Frühling):
500’000 x 10 kWp:
entsprechend: 5 GWp (muss noch gebaut werden)
Weitere Leistungspotentiale gesamt:
9,2 GWp
Vermutung:
ohne Pumpspeicherkraftwerke können wir mittel-
fristig 15-20 GWp PV ans Netz anschliessen
–
das wird nicht
vor 2025 sein und liegt innerhalb der 20% von Swissolar!
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Kostendeckende Einspeisevergütung KEV
Tarife 2011:
Leistungsklasse
Vergütung (Rp/kWh)
42.7
39.3
34.3
30.5
48.3
46.7
42.2
37.8
59.2
54.2
45.9
41.5
freistehend
10
kW
30
kW
100
kW
>100 kW
10
kW
30
kW
100
kW
>100 kW
10
kW
30
kW
100
kW
>100 kW
angebaut
integriert
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Burgdorf begründete Milliarden-
Industrie-Zweig
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Burgdorf begründete Milliarden-
Industrie-Zweig
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
KEV: Umlage-Vergütung mit Absenkung
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Burgdorf: Standort des PV-Labors der Berner
Fachhochschule Technik und Informatik
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Forschungsschwerpunkt Energie, Verkehr,
Mobilität
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
PV-Fassaden
„Hochhäuser Sihlweide“:
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Sanierung zweier 60 m Hoch-
häuser der BGZ in Zürich mit PV-
Fassaden
–
2 x 150 kWp
Fassaden-Elemente mikromorphe
Solarmodule preislich ähnlich wie
Fassadenelement
2‘000 Watt-Gebäude
Bauherr: Baugenossenschaft
Zurlinden (BGZ) Zürich
Vermarktung Solarstrom
Sanierung 15 Mio pro Haus
Hochhäuser können keine Plus-
Energiehäuser sein
Wünschenswert: Freiflächen-
Anlagen im Alpengebiet!
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Aktuelle StudentInnen-Arbeiten in Burgdorf:
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Evaluation von 3 + 3 PV-
Simulationsprogrammen
(Heiniger)
Vergleich PV-Simulationsprogramme
mit PV-
Langzeitmessung der BFH-TI (Hauser)
Sanierung zweier 60m Hochhäuser
in Zürich mit
PV-Fassaden: Berechnung des Ertrags und der
optimalen Beschaltung (Reber/ Bützer)
Konzept PV-Elektrotankstellen für E-Mobil
Parkplätze der BFH TI und Elektroflugzeuge auf
einem CH-Flugplatz (Ajeti Besnik)
PV-Strom und maximale Autarkie Wohnhaus
Dyntar in Horw und ETHZ Suncar - Emobil (Meier)
Digitale Sensoren P-I-U-
für PV-
Langzeitmessung (Brügger)
Betreuung: Dr. Urs Brugger/ Urs Muntwyler
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Technik und Informatik / Elektro- und Kommunikationstechnik
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
Ich freue mich auf eine angeregte
Diskussion!
Weitere Informationen auf:
www.pvtest.ch!