Autoren-Archive: Ingrid

Über Ingrid

Ingrid Beckmann ist Diplom-Informatikerin mit einem grünen Herz. Ihr technischer Kopf wünscht allerdings, dass Öo-Entscheidungen sich amortisieren.

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Diese Woche erreichte uns der folgende Kommentar zu unserer Berechnung für thermische Solaranlagen zur Warmwasserunterstützung.

Werte Damen und Herren, ich finde Ihr Angebot für Solaranlagen interessant. Ich habe derzeit eine Erdgasheizung, mit der ich auch Warmwasser aufbereite, Ich möchte gerne wissen wieviel Kilowattstunden Erdgas, oder qm Erdgas man benötigt um 1 qm Wasser zu erwärmen( 90°)
Bitte senden Sie mir eine Beispielrechnung im Vergleich mit einer Solaranlage.

Wir bieten zwar Rechner an, aber keine Rechendienstleistungen. Trotzdem fanden wir die Frage so interessant, dass wir ein wenig recherchiert haben.

Wieviel Energie benötigt man um 1000l Wasser zu erwärmen?

Laut Wikipedia hat Wasser eine Wärmekapazität von 4,18 kJ (KiloJoule) pro Kilogramm pro Kelvin, d.h. man benötigt die Energiemenge von 4,18 kJ um ein Kilogramm Wasser um ein Kelvin zu erwärmen. Eine Temperaturdifferenz von einem Kelvin entspricht außerdem der Temperaturdifferenz von 1°C.

Der Kommentator wollte ein Kubikmeter Wasser von, so nehmen wir an, 20°C auf 90°C erwärmen. Das ist eine Temperaturdifferenz von 70 Kelvin. Ein Kubikmeter Wasser entspricht 1000 Litern und wiegt somit etwa 1000kg. Dafür würde pro Kelvin 4.180 kJ aufgewendet. Für 70 Kelvin entspricht dies 292.600 kJ, bzw. 292,6 MJ (MegaJoule).

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Laut der Wikipedia-Seite über Erdgas verfügt dieser Energieträger über einen Brennwert von 30 bis 40 MJ pro Kubikmeter, je nach Erdgas-Sorte. Damit müssen zwischen 7,32 und 9,75 Kubikmeter Erdgas aufgebracht werden, wenn man einen Wirkungsgrad des Warmwasserbereiters von 100% annimmt. Davon kann man jedoch nicht ausgehen. Ein moderner Kessel hat einen Wirkungsgrad von 80%, so dass zwischen 9,15 und 12,19 Kubikmeter Erdgas verbraucht werden. Wenn man einen Gaspreis von 7¢ pro Kubikmeter annimmt, kostet das etwa 0,7-0,8€. Alte Kessel benötigen deutlich mehr. Über den Daumen gepeilt können wir für alte Kessel mit Kosten von etwa 1€ rechnen.

Im Vergleich die Solarthermie

Der Vergleich mit dem solarthermischen Aufheizen ist schwierig. Zum einen sind die meisten Anlagen auf 60°C abgeregelt, weil diese Temperatur zum Abtöten von Keimen (Legionellen) erreicht werden muss, und zum Duschen völlig ausreichend ist.
Energie verbraucht eine solarthermische Anlage um das Wasser durch den Kollektor zu pumpen und um an dunklen Tagen im tiefsten Winter das Wasser auf die nötige Temperatur nachzuheizen. Zahlen dazu haben wir derzeit nicht verfügbar. Insbesondere der Verbrauch zum Nachheizen hängt vom Wetter und vom Nutzerverhalten ab und schwankt daher stark.

Man kann also nicht so genau sagen, wieviel Energie es kostet, die 1000 Liter Wasser mit einer Solarthermie-Anlage von 20°C auf 90°C zu erwärmen.

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Elektro-Hybrid-Fahrräder sind nicht mehr neu, es gibt sie seit einigen Jahren. Auf der Fahrradmesse IFMA habe ich mich breit schlagen lassen, eins Probe zu fahren.

Das Elektro-Hybrid-Fahrrad von Flying-Cranes aus der Schweiz überzeugt mit einer Verbesserung: wird der Elektromotor nicht benutzt, dann lädt er wieder! Dieses Konzept nutzen alle Hybrid-Autos (Stichwort: Bremsenergie), bei Fahrrädern wurde es meines Wissens nach jedoch bisher nicht eingesetzt.

Ich nahm also mit etwas Zurückhaltung das Elektrofahrrad und fuhr über den Ausprobier-Parcours, der die halbe Halle füllte: es hat auf Anhieb solchen Spaß gemacht, damit zu fahren, dass ich mir nun vorstellen kann, so ein Fahrrad zu besitzen und zu benutzen!

Das Elektro-Fahrrad fährt sich wundervoll leicht. Man merkt nicht (hört und fühlt nicht), dass ein Elektromotor helfend eingreift, man merkt nur, dass man sehr schnell auf ein angenehmes Reisetempo kommt und dass man am Berg (es war ein kleiner aufgebaut) mit der gleichen Kraft weitertreten kann. Um das Aufladen des Generators zu bemerken, sollte ich auf der Bergabseite nicht trampeln, der anspringende Generator macht sich durch leichtes Bremsen bemerkbar. Offensichtlich lädt der Generator auch, wenn man rollt, denn nach einigen Runden (konnte mich nicht von dem Rad trennen) habe ich das Rad mit höherem Batteriestand zurück gegeben, als ich es erhalten habe.

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Diese "Energie Rückführung" wird auf der Webseite des Herstellers so beschrieben:

Sensorpaket und Rechner ermöglichen im Betriebs-modus "Automatic" eine automatisch geregelte Energie-Rückführung ab einer Geschwindigkeit von 10 km/h, wenn nicht getreten wird. Damit verbunden ist ein stufenlos variierender Bremseffekt, welcher das Fahrrad im Geschwindigkeitsbereich zwischen 15 und 20 km/h hält. Im Modus "Nur Laden" ist der Antrieb ausgeschaltet und die Generatorfunktion kann in vier Stufen gewählt werden. Durch Mittreten kann die Batterie damit rascher aufgeladen werden.

Wenn man so ein Elektro-Fahrrad hat, dann hat man keine Entschuldigung mehr: "der Berg zur Arbeit ist zu steil", "ich werde verschwitzt ankommen" und "das Rad sieht aus wie ein Oma-Fahrrad". Das letzte stimmt zwar, wird aber niemanden interessieren, am wenigsten diejenigen Mountainbiker, die man gerade überholt hat :-)

Ãœbrigens wird der Energieverbrauch des Elektro-Fahrrads von genau den gleichen Faktoren beeinflusst, wie der Benzinverbrauch beim Auto:

  • Fahrverhalten
  • Reifenluftdruck
  • Terrain
  • Gewicht des Fahrers/Gepäcks

Bergab kann man laut dem Mitarbeiter am Parcours bis zu 30% der Energie zurück gewinnen, die man beim Aufstieg hereingesteckt hat! Besitzer scheinen einen internen Wettbewerb zu haben, wer wie weit mit einer "Ladung" der Batterie kommt, der aktuelle Rekord liegt bei 120km. (Hypermiling fürs Fahrrad).

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Von den weißen Flecken auf Deutschlands Internet-Landkarte ist selten die Rede, es gibt sie aber immer noch: Dörfer, die kein DSL erhalten, weil es sich für die Telekom nicht rechnet. Abhilfe war bisher immer ein Satelliten-Internet, doch war nur der Down-Link über Satellit, der Versand von E-Mails und andere Uploads gingen weiterhin durch die Telefonleitung.

Seit einiger Zeit gibt es die Möglichkeit, beide Richtungen über Satelliten zu betreiben: das bedeutet einen immensen Geschwindigkeitsvorteil. Aber nicht nur das:

Das Satelliten-Internet spart mächtig Energie:

  • Es muss keine Infrastruktur mehr verlegt werden, jedes noch so kleine Dorf kann angeschlossen werden.
  • Die Sendeleistung ist geringer als bei verteilten Funkmasten.
  • Satelliten werden alleine durch Photovoltaik-Zellen mit Strom versorgt, sie kosten keine Energie, verbrauchen kein Öl und sind klimaneutral.
  • Da Satelliten geschätzte 15 Jahre im All ihren Dienst tun, kann man die (Energie-)Kosten für den Start der Rakete auf die gesamte Zeit umlegen:
    Rechnerisch verbraucht der Satellit in seinem ganzen Leben soviel Energie wie ein Mittelklasse-Fahrzeug.

Noch sind die Satelliten nicht im All, der erste Start ist für 2010 geplant.

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Berretta:

Die Mengen an Kohlendioxid, um die es bei diesem Prozess geht, sind erstaunlich gering. Wenn ich einmal davon ausgehe, dass ein Satellit 15 Jahre in Betrieb ist, dann entspricht sein virtueller Kohlendioxid-Ausstoß dem eines einzigen Mittelklasse-Autos. Wer das Klima schützen will, muss also auf die umweltfreundliche Satellitentechnik setzen.

Weiß Greenpeace das schon?

Berretta:

Ich hoffe.

Quelle: Interview mit Eutelsat Chef Giuliano Berretta in der Welt vom 13. September.