Das Physik und Umweltwochenende führte uns diesmal in die energieautarke Vorzeigegemeinde Güssing im Burgenland.
Zeitig in der Früh am 7.Mai 2011 fuhren wir mit dem öffentlichen Autobus los. Es ist schon irgendwie komisch, dass es in diese Gemeinde keinen Bahnanschluss gibt, wo doch jeder weiß, dass die Bahn für längere Distanzen das ökologisch und energetisch günstigste Verkehrsmittel ist. Zumindest haben wir das bei unseren Präsentationen der VCÖ-Broschüre „Gesamtbilanz Verkehr“ gelernt.
Zuerst wurde uns „Das Modell Güssing“ präsentiert. Es geht darum den gesamten Energiebedarf des Bezirks Güssing mit Energieträgern aus der Region lokal zu decken. Die Vorteile liegen auf der Hand: die Wertschöpfung bleibt in der Gemeinde(drum geht es der inzwischen sehr gut, dh. die Abwanderung ist gestoppt, Ansiedlung von Kleinindustrie sichert Arbeitsplätze in der Region) und ökologisch sinnvoll ist es auch noch.
Die Besichtigung des Biomassekraftwerks Güssing zeigte uns, wie durch Holzvergasung Treibstoff für die Fahrzeuge entsteht, und nebenbei für Strom und Wärmeerzeugung genutzt wird.
Danach besichtigten wir die Solarschule Güssing, wo der Beruf der/s SolateurIn gelehrt wird.
Die alte Fernwärmeanlage, kombiniert mit Solarenergienutzung war der Abschluss des Samstägigen Programms
Danach ging es zum Nachtquartier, dem Bio-Pferdehof Fabian. Zelten und am Lagerfeuer grillen und den Tagesausklang mit Spielen genießen war nach dem anstrengenden Tagesprogramm der lustigste Teil.
Am nächsten Tag stand die Energiebilanz des Bio-Pferdehof selbst auf dem Programm. Von der Stromrechnung zum Energieausweis war das Motto. Wir lernten die Energierechnungen für Strom und Holz in kWh umrechnen, Preise zu berechnen und schauten uns die Betriebseigene Solaranlage fürs Warmwasser an.
Danach versuchten wir die Gebäudegeometrie zu vermessen und den theoretischen Energiebedarf zu berechnen. Eigentlich sollte dann der Vergleich mit den tatsächlichen Energieaufwändungen aufzeigen, wo es Einsparpotentiale gibt. Aber damit wurden wir nicht ganz fertig. Nur ein paar Einzelergebnisse haben wir geschafft.
Danach ging es mit dem Bus wieder nach Wien. Ein interessantes und lustiges Wochenende ist wieder vorbei.
Emil und Paul versuchten den Stromverbrauch aller Elektrogeräte theoretisch zu berechnen:
Stromverbrauch am Bio-Reithof
Elektrische Geräte, Betriebsdauer
Emil Kuric und Paul Thrakl
Jeder von uns musste in Güssing beim Bio-Reithof einen speziellen Punkt bearbeiten. Wir beide mussten durch den Stromverbrauch der einzelnen Geräte den wir errechneten, auf den jährlichen Energieträgerbezug der 10.533 kWh kommen. Dazu begutachteten wir die einzelnen Elektrogeräte, zählten sie zusammen und schätzten und erarbeiteten uns ihre Laufdauer. Zudem unterschieden wir die Lampen auf Glüh- und Energiesparlampen und errechneten ihren Energieverbrauch auch auf die Tage in der die Familie selbst sich am Hof befindet. Wichtig war hier der Hinweis das die Räume 166 Tage durchgehend belegt waren (Hier wurden auch der Rest der nicht Vollbelegungen dazu gerechnet). Bei manchen Geräten wie den Lampen war das erarbeiten der Daten noch leicht, wohingegen bei Geräten wie dem E-Herd nicht einmal mehr das Schätzen für uns möglich war. Bei Produkten bei denen wir keine Watt-Anzahl finden oder begutachten konnten halfen wir uns mit Durchschnitts-Watt-Zahlen aus dem Internet. So kamen wir bei Geräten wie den Lampen in den Zimmern beispielsweise auf Ergebnisse wie 408kWh die wir durch eine Schätzung der Laufdauer von 3 Stunden pro Tag (20-23 Uhr) erreichten. Beträge wie die des Wasserkochers errechneten wir durch Teilbeträge einer Stunde. Hier ist alles auf einer Tabelle, unterteilt in die einzelnen Bereiche, für Sie zusammengefasst.
Zimmer (5):
Energiesparlampen (20) 11W mal 3Stunden pro Tag 166Tage= 5478Wh= 109,56kWh
Glühbirnen (10) 60W mal 3Stunden pro Tag 166Tage= 29880Wh= 298,8kWh
Fernseher (5) 45W mal 2Stunde pro Tag 166Tage= 14940Wh= 74,7kWh
Wasserkocher (5) 1500W mal 3 Minuten 166Tage= 12450Wh= 62,25kWh
Satreceiver (5) 20W mal 1 Stunde pro Tag 166Tage= 3320Wh= 16,6kWh
Summe Zimmer: 561,91 kWh
Aufenthaltsraum:
Energiesparlampen (9) 11W mal 10Stunden pro 265 Tage= 29150Wh= 262,35kWh
Kugellampen (4) 20W mal 10Stunden pro 265 Tage= 53000Wh= 212kWh
Fernseher 45W mal 1 Stunde pro Tag 265 Tage= 11925Wh= 11,925kWh
Satreceiver 20W mal 1 Stunde pro Tag 265 Tage= 5300Wh= 5,3kWh
Tiefkühltruhe 900W 14 Stunden pro Tag 166Tage= 2091600Wh=2091,6kWh
Computer 200W mal 1Stunde pro Tag 265 Tage= 53000Wh= 53kWh
Stereoanlage 20W mal 2Stunden pro Tag 166 Tage= 6640Wh= 6,64kWh
Summe Aufenthaltsraum: 2642,815 kWh
Küche:
E-Herd 2000W mal 1 Stunde pro 265 Tage= 530000Wh=530kWh
Geschirrspülmaschine 1800W mal ½ Stunde pro 265Tage= 238500Wh=238,5kWh
Friteuse 1500W mal 5Minuten pro 265Tage= 33125Wh= 33,125kWh
Kaffemaschinen (2) 1500W mal ¼ Stunde pro 265 Tage= 99375Wh= 198,75kWh
Brotschneidemaschine 150W mal 5Minuten pro 166 Tage= 2075Wh= 2,075kWh
Summe Küche: 1002,45kWh
Außenbereich:
Gartenlampen (3) 11W mal 4Stunden pro Tag 265 Tage= 11660Wh= 11,66kWh
Girlande (12 Glühb.) 360W mal 5Minuten pro Tag 166 Tage= 4980Wh= 4,98kWh
Stereoanlage 20W mal 2Stunden pro Tag 166 Tage= 6640Wh= 6,64kWh
Summe Außenbereich: 32,28kWh
Endsumme: 4230,455kWh
Wie Sie sehen sind wir auf ein Endergebnis von 4231kWh gekommen was der Gesamtzahl von 10533kWh nicht nahe kommt. Wir vermuten dass das daran liegt das wir für uns unerreichbare Informationen wie die Warmwasserpumpen oder die (mögliche) Elektronische Heizung nicht mit einbezogen haben, etwas übersehen haben und einige unserer Schätzungen wie die der Küche oder des Aufenthaltsraumes schlicht und ergreifend falsch waren.
Arijane und Elena hatten die Solarenergienutzung genauer betrachtet. Hier ihr Bericht
Solarenergie
Unsere Sonne erzeugt Energie durch Kernfusion. Diese gelangt als elektromagnetische Strahlung zur Erde. Das ist für uns wichtig, weil sie Wärme spendet und Prozesse wie Photosynthese, Photothermik und Photovoltaik ermöglicht.
Man kann die Sonnenenergie auf unterschiedlichen Wegen nutzen:
- Sonnenkollektoren (Solarthermie bzw. Photothermik)
- Sonnenwärmekraftwerke
- Solarzellen (Photovoltaik)
- Sonnenkollektoren (Solarthermie bzw. Photothermik)
Solarkollektoren absorbieren Sonnenenergie und erwärmen Wasser (Übertragungsmedium). Es wir fast das gesamte Strahlungsspektrum ausgenutzt. Daher haben diese thermischen Solarkollektoren einen sehr hohen Wirkungsgrad (zwischen 60 und 75%). Ein Solarabsorber wandelt die Lichtenergie der Sonne in Wärme um. Diese Wärme wird, mittels Wärmeübertragung, an einen Wärmeträger (Wasser) abgegeben. - Sonnenwärmekraftwerke
Sonnewärmekraftwerke benutzen die Wärme der Sonne als primäre Energiequelle. Sie rentieren sich nur in sonnenreichen Regionen. Es gibt Kraftwerke die die Sonne mit Hilfe von Reflektoren bündeln und welche die dies nicht tun. Es wird Wasserdampf erzeugt, welches Turbinen antreibt und Strom erzeugt. - Solarzellen (Photovoltaik)
Photovoltaik wandelt Sonnenenergie direkt in elektrischen Strom um. Solarzellen haben einen Wirkungsgrad der mindestens um 20% niedriger ist als der der Sonnenkollektoren -er ist fast nie höher als 40%. Bei Photovoltaik wird Gleichstrom erzeugt. Im Haushalt benötigen wir aber Wechselstrom. Bei der Umwandlung entstehen meist 3-7% Verluste.
Speicherung der Sonnenenergie
da die Energiegewinnung auf Grund von Tages- und Jahreszeitenwechsel stark variiert ist es wichtig sie zu speichern. Sie kann mit Wasser oder Dampfturbinen gespeichert werden. Wasser fungiert als Wärmespeicher und Dampfturbinen erzeugen Strom.
Die Sonne als Energiequelle
Die Sonne ist die größte Energielieferant für die Erde –sie liefert pro Jahr etwa eine Energiemenge von 3,9 x 1024J. Wenn man all diese Energie auffangen könnte, wäre es möglich 7000 mal die ganze Welt zu versorgen.
Die Straghlungsleistung
Die Strahlungsleistung hängt von verschiedenen Faktoren ab: vom Einfallswinkel; der Himmelsrichtung, in welcher es ausgerichtet ist, vom Wetter und von der Jahres- bzw. Tageszeit.Beim flachen Winkel treffen weniger Photonen auf als am senkrechten Einfall. Wie hoch die Strahlungsleistung ist kann man mit folgender Formel ausrechnen: J = J0 · sin(ß) J0 … Strahlungsleiatung bei senkrechtem Einfallswinkel, ß … Einfallswinkel gegenüber dem Horizont
Bei Dächern beträgt der optimale Winkel 33° und die Solarzellen sollten nach Möglichkeit angebra
cht werden (siehe Solarschule).
Vor- und Nachteile
+ Die Sonnenenergie ist unbegrenzt verfügbar. Anders als fossile Energieträger oder spaltbare Isotope.
+ Die Forschung sichert Arbeitsplätze und fördert die Wirtschaft.
+ Die Solarenergie ist klimaschonend. Es entstehen weder Treibhausgase noch Feinstaub.dadurch wird die Umwelt nicht verschmutzt und der CO2 Ausstoß gesenkt.
+ Die Verwendung von Sonnenenergie ist langfristig gesehen eine Kosteneisparung.
Da die Strahlungsleistung stark variiert ist keine konstante Energieversorgung möglich. Bei ihr kann keine Rücksicht auf Verbrauchsschwankungen genommen werden, da sie von der Sonne abhängig ist. Sie ist genau zu der Zeit, in der wir besonders viel Energie zum Heizen benötigen (Winter) leistunsschwächer.
Bei der Herstellung von Solaranlagen werden Emissionen freigesetzt und Energie benötigt. Diese Energie wird nach 1,5 – 3,5 Jahren Betrieb wieder gewonnen. Die Gesamtbilanz rentiert sich, da eine Solaranlage 20-40 Jahre Lebensdauer aufweist.
Windenergie ist billiger. Sie kostet 6-8 Cent pro kWh während Photovoltaik bei 22-29 Cent pro kWh liegt.
Solarschule in Güssing
Am 7. Mai 2011 besuchten wir, die SchülerInnen der AHS/BRG Rahlgasse, die Solarschule in Güssing. Auf den Dächern dieser Schule wurde eine Photovoltaikanlage (10 kW/100 m²) zur solaren Stromgewinnung und eine Thermische Solaranlage (40 m²/3.000 Liter Warmwasser- Speicher) errichtet. Diese Anlagen kommen im Sommer und im Winter für den gesamten Warmwasser- und Strombedarf auf. Dadurch wird Geld und Energie gespart zudem ist es auch noch Umweltfreundlich. Zudem sind auch noch die Dächer aus Müll recycelt. Sie sind Wetterresistent, haben eine längere Lebensdauer, sind gleich teuer wie und wiegen um 2/3 weniger als herkömmliche Ziegel. Das Alles ist unserer Meinung nach eine langfristige und gute Lösung für das Problem, dass die fossilen Brennstoffe bald zuneige gehen werden.