umwandlungs

Einbindung von Solar- und Windkraft-Anlagen in dezentrale Energieversorgungssysteme
Der Gesamtnutzungsgrad wird zudem geringer, je mehr Wärme vom Kollektorfeld zur
Verfügung steht, da diese Erträge primär genutzt werden. (siehe Punkt 6.1.2.) Das hat zur Folge,
daß die Erdlangzeitspeicherung ausgeweitet werden müsste und damit die Verluste zunehmen.
Sind keine Erdlangzeitspeicher für die BHKW-Wärme vorgesehen, muß die überschüssige
thermische Energie an die Umgebung abgegeben werden.
Solarthermie
Der Jahresnutzungsgrad ist einerseits von der Kollektorfeldgröße und andererseits vom Temperaturniveau
der Bereitschafts- und Langzeitspeicher abhängig. Bei hohem Heizenergiebedarf
beträgt der Nutzungsgrad bei einer Solarthermiefläche von 2250 m² 30 Prozent. Mit Zunahme
dieser Fläche sinkt er aufgrund der thermischen Verluste durch die Langzeitspeicher auf
26 Prozent bei einer Kollektorfläche von 6750 m². Für die Simulationsvarianten mit niedrigem
Heizenergiebedarf sinkt der Nutzungsgrad um ca. 3 Prozent infolge des höheren Temperaturniveaus
(Werte sind dem Anhang zu entnehmen).
Demgegenüber wirkt sich eine sofortige Verwendung der Wärmeenergie zur Klimatisierung
wegen des geringen Bedarfes nicht wesentlich auf den Nutzungsgrad aus, da zwar Speicherverluste
vermieden, allerdings gleichzeitig ein hohes Temperaturniveau zu verzeichnen sind.
Mit einer sofortigen Nutzung des Wärmeenergieertrages des Kollektorfeldes (keine Langzeitspeicherung)
könnte eine Steigerung des Nutzungsgrades um 10 Prozent erzielt werden (vgl.
Abbildungen 6-3 und 6-4).
Windkraft und Photovoltaik
Die Nutzungsgrade sind hierbei unter den im Hauptpunkt 3 beschriebenen idealisierten
Bedingungen unabhängig von der Anlagenleistung. Für die Photovoltaik beträgt er 14,46 Prozent
und für die Windkraftanlage 27,55 Prozent, was 1392,79 Vollaststunden entspricht.
6.1.2. Energetische Nutzungsgrade für das gesamte Energieversorgungssystem
Zur energetischen Bewertung des dezentralen Energieversorgungssystems wurden vier
Kennzahlen festgelegt (siehe Hauptpunkt 4). Sie unterscheiden sich jeweils in bezug auf die
energetischen Aufwendungen; berechnet werden sie für alle vier Versorgungsprofile, wobei die
Varianten ohne Klimakälte im Textteil nicht dargestellt werden, da die Unterschiede zwischen
diesen und den Simulationsvarianten mit Klimakälte sehr gering sind. Sie können, wie alle
anderen Werte, dem Anhang entnommen werden.
Folgende energetische Nutzungsgrade, die sich in den Aufwendungen unterscheiden, sollen im
folgenden diskutiert werden (Abbildungen 6–2 bis 6–4):
o mit Bezug auf alle Primärenergien ξN,g (Brennstoffe, Solarstrahlung und Windenergie)
„NGen-PE“ (vgl. Gleichung 4-10),
o unter Berücksichtigung der fossilen Energieträger ξN,FE,g „NGen-fos“ (vgl. Gleichung 4-13),
o nach der „lokalen Bilanz“ ψN,g, siehe Hauptpunkt 4 (Endenergien der Solarthermie,
Windkraft und Photovoltaik sowie Brennstoffe) „NGen-loB“ (vgl. Gleichung 4-16),
o neben den fossilen Energieträgern werden die energetischen Aufwendungen zum Bau der
Regenerativkomponenten ψN,g,Bau – einbezogen „NGen-Bau“ (vgl. Gleichung 4-19).
Als Nutzen ist für alle Kennzahlen zur Bewertung der dezentralen Energieversorgung
ausschließlich der dezentrale Elektrizitäts-, Wärme-, und Kälteverbrauch definiert.
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