Prozessoptimierte Mehrniveau-Nutzung der solaren Strahlungsenergie

 

PROZOP-Solar-Energiesystem (Solarmuschel)
Technische Informationen

 

Die Alleinstellung des PROZOP-Solar-Energiesystems ist das Ergebnis einer Optimierung in mehreren Bereichen:

  • Ein optimaler physikalischer Prozess
  • Eine hohe technische Praktikabilität und ein überragender ökologischer Nutzen
  • Sehr kostengünstig produzierbare große Flächen, die sich harmonisch in bebaute Gebiete einfügen.
  • Einfacher und schneller Aufbau beim Kunden
  • Geringe Markterschließungskosten

 

Ein optimaler physikalischer Prozess

Die bislang realisierten Solarenergieanlagen lassen sich technisch grob in drei Gruppen aufteilen: Photovoltaische Anlagen, die aus dem Sonnenlicht direkt elektrischen Strom erzeugen, Solarkollektoren, die flächig aus dem Sonnenlicht Wärme aufnehmen und konzentrierende Solarenergiesysteme, die das Sonnenlicht stark bündeln und in einem sogenannten Receiver Hochtemperaturenergie gewinnen können.

Die konzentrierenden Solarenergiesysteme zeichnen sich physikalisch dadurch aus, dass sich die Energie auf mehreren Niveaus nutzen lässt. Dadurch können Wirkungsgrade von über 70% erreicht werden. Wird zum Beispiel Wärme von 600°C erzeugt, so kann diese im Bereich zwischen 100°C - 600°C zur Stromerzeugung genutzt werden. Die dabei entstehende Abwärme kann noch in Form von ca. 80°C heißem Wasser genutzt werden.

Diese konzentrierenden Systeme haben den Nachteil, dass sie der Sonne nachgeführt werden müssen, was bei großen Flächen sehr aufwändig sein kann. Es können drei verschiedene Arten von konzentrierenden Solarenergieanlagen unterschieden werden: Die Solarturmkraftwerke, bei denen die Sonnennachführung mit Hilfe von Heliostaten erfolgt; die Parabolrinnenanlagen, die der Sonne nur einachsig (polar) nachgeführt werden müssen, und die zweiachsig nachgeführten Parabolspiegel.

Das PROZOP-Solar-System beruht auf einem zweiachsig nachgeführten Parabolspiegel. Nur diese Systeme können die Sonnenenergie bis zum 10.000fachen kon­zentrieren. Es können Temperaturen bis zu 3600°C erreicht werden. Dies ermöglicht wiederum eine sehr effiziente Wandlung der Wärme in elektrischen Strom mit Wir­kungsgraden von bis zu praktisch 30% und theoretisch 52%; herkömmliche Serienphotovoltaikmodule erreichen im Praxisbetrieb maximal 13%; In der Regel aber unter 10%. Diese zweiachsig nachgeführten Parabolspiegel sind aus phy­sikalischer Sicht am besten zur Nutzung der solaren Strahlungsenergie geeignet.

 

Eine hohe technische Praktikabilität und ein überragender ökologischer Nutzen

Auf Grund dieser physikalischen Gegebenheiten wurden in den vergangenen 100 Jahren unzählige Entwürfe solcher zweiachsig nachgeführten Parabolspiegel­systeme entwickelt, die alle bei weitem nicht die Wirtschaftlichkeit konventioneller Kraftwerke erreichten. Ohne Ausnahme handelt es sich dabei um tonnenschwere Anlagen, de­ren Preis pro m² weit über 1.000 Euro liegt.

Das PROZOP-Solar-System ist hingegen extrem leicht (ca. 10kg/m²), kann auf Flach­dächer montiert werden oder sogar Bedachungen vollständig ersetzen. Das PROZOP-Solar-System reduziert den Aufwand für die Nach­führung auf ein Mini­mum und lässt sich als einziges konzentrierendes Solarenergiesystem formschön und harmonisch in bebaute Gebiete integrieren.

Der PROZOP-Solar-Spiegel ist langlebig, sturmfest und witterungsbeständig. Das PROZOP-Solar-System nutzt die Solarenergie prozessoptimiert und auf mehreren Energieniveaus gleichzeitig, so dass ein Gesamtwirkungsgrad von bis zu 70% erreicht wird (zum Vergleich: Solarzellen erreichen heute 13%, Solarkol­lektoren 30-50%, Atomkraft 30-40%). Aus ein und der selben Fläche wird sowohl elektrischer Strom als auch Wärme. So wird Fläche gespart.

Solarenergie ist besonders umweltfreundlich; es entsteht kein Lärm wie z.B. bei Windkraftanlagen. Die Komponenten des PROZOP-Solar-Systems lassen sich zudem besonders umweltfreundlich produzieren. Die PROZOP-Solar-Produktion verbraucht we­sentlich weniger Energie und Material als z. B. die Produktion von Solarzellen. Des­halb kann auch besonders günstig produziert werden. Es entstehen fast keine Ab­fälle. Die Gesamtenergie, die zur Herstellung einer Solarmuschel benötigt kann von ihr innerhalb vom einem halben Jahr erbracht werden! Photovoltaikanlagen benötigen ca. 7 Jahre dafür.

Durch die Trennung von Erntefläche und Energiewandler kann der Nutzer am technischen Fortschritt weiter teilhaben, da der Energiewandler, auf den nur ca. 20% der Gesamtkosten fallen, ausgetauscht werden kann wenn effektivere Versionen Entwickelt werden.

Die Solarmuschel ist darüber hinaus optisch sehr ansprechend.

 

Sehr kostengünstig produzierbare große Flächen, die sich harmonisch in    bebaute Gebiete einfügen lassen.

Die Rentabilität von Solarenergiesystemen entscheidet sich mit dem Preis, der pro m² der Fläche, die das Sonnenlicht sammelt, bezahlt werden muss. Pro kW Spitzen­leistung können in Deutschland etwa 1000 kWh pro Jahr geerntet werden. Hier eine Liste mit der Größenordnung aktueller Preise:

 

 

Systemart

Ca. Preis in €/m²

Ca. Energieleistung
elektrisch/thermisch

Ca. Preis in €/kWp *³

auf Dach
möglich?

Photovoltaik

600,-/m²

100W el

>5.000,-/kW

ja

Zweiachsig nachgeführte
Parabolspiegel herkömmlicher Art

2.000,-/m²

300W el + 400W th

2.860,-/kW

nein

Parabolrinnen

200,-/m²

150W el *1

1.333,-/kW

nein

Warmwassersolarkollekto­ren

300,-/m²

400W th

750,-/kW

ja

 PROZOP-Solar in Kleinserie

400,-/m²

150W el + 400W th

724,-/kW

ja *2

 PROZOP-Solar in Groß­serie

100,-/m²

150W el + 400W th

181,-/kW

ja *2

 

*1  Die anfallende thermische Energie kann nicht wirtschaftlich genutzt werden.

*2 Nachträglich auf Flachdächern. Bei Neubauten kann das Energiesystem ein Ziegeldach, weitgehend
    kostenneutral, ersetzen. D.h. das Energiesystem und damit die Energiekosten gehen in diesem Fall gegen 0.

*³ Es wurde nicht zwischen dem Preis von elektrischer und thermischer Energie unterschieden. Da es sich bei
    der gleichzeitigen Erzeugung von Strom und Wärme aus Sonnenenergie um eine Neuheit handelt gibt es hier
    noch keine Handhabungsrichtlinien.

 

Das PROZOP-Solar-Solarenergiesystem ist auf kostengünstige Herstellung hin op­timiert. Für PROZOP-Solar-Kunden mit einer günstigen Kosten-Nutzen-Relation amortisiert sich die Solarenergieanlage inner­halb von 3 bis 5 Jahren (in der Regel in 8-10 Jahren). Die PROZOP-Solar-Energieversorgung ist autark und dezentral.

 

4.Einfacher und schneller Aufbau beim Kunden

Ein Standardsystem mit 50m² Spiegelfläche wiegt ca. 500kg. Es kann von einer nor­malen Spedition mit Lastwagen, die mit Führerschein der Klasse 3 gelenkt werden dürfen, angeliefert werden. Es kann von zwei Monteuren in weniger als 6 Stunden aufgebaut und in Betrieb genommen werden.

 

5.Geringe Markterschließungskosten

Gerade in der frühen Unternehmensaufbauphase fallen bei PROZOP-Solar nur ge­ringe Markterschließungskosten an. Nach der Nutzung der Subvention von 0,48 €/kWh in Deutschland (0,16€ auf den Kanarischen Inseln und in Spanien bei 2,5-facher Sonneneinstrahlung) bieten sich als Zielgruppe für die nächste Wachstums­phase Tourismus am Mittelmeer und auf den Kanarischen Inseln an.

PROZOP-Solar hat für Tourismushotels Kunden besondere Vorteile: Am Mittelmeer ist die Luft im April und Mai schon angenehm warm; hingegen haben das Meer und unbe­heizte Schwimmbecken erst eine Temperatur von ca. 19 °C. Beim PROZOP-Solar-System fällt in großem Umfang Abwärmeenergie an. Damit können Schwimm­becken beheizt werden. Hotels, die mit ganzjährig beheizten Schwimmbecken wer­ben, wer­den in der Vor- und Nachsaison ihre Kapazitäten besser auslasten können. Als einzige Solarenergietechnik ist die Solarmuschel durch ihr Aussehen und durch ihren Neuheitswert auch wirklich als Werbe und Marketinginstrument einsetzbar. Mit Ihr kann für ein Hotel Strom, Warmwasser, Klima und Trinkwasser erzeugt werden und gleichzeitig der Pool (mit „Abfallwärme“) geheizt werden. Auch wenn sich das nach der eierlegenden Wollmilchsau anhört, so entspricht das doch den Tatsachen. Die Solarmuschel ist ein Energiesystem, mit dem aus der Sonnenstrahlung jede beliebige andere Energieform erzeugt werden kann, auf allen technisch interessanten Energieniveaus.

Touristen im Segment "Ökotourismus" wird man damit begei­stern können, dass sie  die Ressourcen des Gastlandes schonen. Es könnte als Marketingstrategie eine ganz neue Kategorie von Hotels etabliert werden. Ein "Solar-Hotel" könnte z.B. dadurch hervorgehoben werden, dass es mehr als 50% oder 100% seines Energieverbrauchs mit Solarenergie deckt. Gelingt es solchen Touristikhotels ihren Umsatz um 10% zu steigern, würde sich ein PROZOP-Solar-System innerhalb von ein bis zwei Jahren amorti­sieren!

Reiseveranstalter können als Distributionskanäle für PROZOP-Solar genutzt wer­den. Sie können Pilotprojekte initiieren und vorfinanzieren sowie ggf. ihre Kunden (die Touristen) für die an­schließende Anschaffung einer PROZOP-Solar-Anlage  zu Hause gewinnen. So können weltweit zunächst die Tourismuszentren und anschließend auch das Hinterland für die Nutzung der solaren Strahlungsenergie erschlossen werden.

 

Solarmuschel M500 ohne Receiver und Drehkranz

 

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