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PROZOP-Solar Das
PROZOP-Solarsystem ist eine Solarenergieanlage zur allgemeinen Erzeugung von
Wärme und Strom aus der solaren Strahlungsenergie. Es nutzt gleichzeitig
mehrere physikalische Gesetze so aus, dass zum "Ernten" von Sonnenenergie
ein physikalisches, technisches und ökonomisches Optimum erreicht wird. Es
ist ein konzentrierendes System, da Energie um so leichter und mit höheren
Wirkungsgraden genutzt werden kann, je stärker sie konzentriert wird (2.
Hauptsatz der Thermodynamik). Die Sonnenenergie
wird mit einem Parabolspiegel im Brennpunkt konzentriert. Dort befindet sich
ein Energiewandler, der aus der konzentrierten Sonnenenergie gleichzeitig
Strom und Heißwasser erzeugt. Es ist auch möglich Kälte für Klimaanlagen zu
erzeugen. Für den Einsatz als Energiequelle für Klimaanlagen ist dieses
System besonders geeignet, da auch Temperaturen von mehreren hundert Grad
Celsius erzeugt werden können. Der Parabolspiegel wird der Sonne zweiachsig
nachgeführt. Durch die
gleichzeitige Erzeugung von Strom und Heißwasser wird, gegenüber
konventionellen Systemen, eine prinzipielle Kosten- und Platzersparnis von 50
% erreicht, da diese für den gleichen Ertrag ungefähr doppelt so viel Fläche
brauchen. Unsere Erfindung
bezieht sich auf eine spezielle Bewegungsmechanik, die den
Nachführungsaufwand auf ein Minimum reduziert und die es gleichzeitig erlaubt den Parabolspiegel immer dann,
wenn die Sonne nicht scheint mit der Spiegelfläche nach unten, völlig flach,
auf den Untergrund zu legen. Die gesamte Mechanik und Steuerung findet, in
diesem Ruhezustand des Systems, unter dem Parabol-spiegel Platz und wird
durch ihn geschützt. Damit haben wir das "Konzentratorproblem"
gelöst. Es entsteht dadurch, das für die Konzentration von Sonnenenergie
immer sehr große Flächen der Sonne nachgeführt werden müssen. Durch unsere
Erfindung ist das nun erstmalig kostengünstig und auf eine praktikable und
allgemein nutzbare Weise möglich. Das System ist weltweit zum Patent
angemeldet. Der Parabolspiegel
wölbt sich im geschlossenen Zustand wie ein Schildkrötenpanzer über die ganze
Anlage. Durch diesen Selbstschutz kann mit einer sehr langen Lebensdauer von
über 30 Jahren für eine PROZOP-Solar Anlage gerechnet werden. Nicht umsonst
gehören die Schildkröten zu den Tierarten, mit der längsten Lebensdauer und
zu denen, die sich seit über 100 Millionen Jahren nicht mehr weiterentwickeln
mussten, da sie damals schon ein Entwicklungsoptimum erreicht hatten. Von
ihnen und den Muscheln haben wir die technischen Kniffe für effiziente und
einfache Langlebigkeit abgeschaut. Die PROZOP-Solar Anlagen sind ein
weiteres, eindrucksvolles Beispiel für den sinnvollen Einsatz bionischer
Ansätze bei der Entwicklung herausragender, neuartiger Technologien. Die Wirksamkeit
dieses Schutzes wir klar, wenn man sich vor Augen führt, dass immer dann,
wenn die Sonne scheint weder Sturm noch Niederschlag herrscht. Immer dann
aber wenn es stürmt, regnet, hagelt oder schneit oder in der Nacht wird das
System automatisch geschlossen. Die Mechanik, der Energiewandler, die
Steuerung und die Spiegeloberfläche sind dann geschützt. Durch diesen
raffinieren Aufbau kann das System sehr kostengünstig hergestellt werden. Das Paraboloid
besteht aus glasfaserverstärktem Kunststoff und ist sehr leicht aber auch
stabil (Formel 1-Rennwagen). Durch die parabolische Form ist der Spiegel
selbsttragend. Er ist wie eine Kuppel. Gegenüber geraden Flächen wie sie bei
Photovoltaikanlagen und Solarkollektoren gegeben sind, ergibt sich ein
baustatischer Vorteil, der ca. 50% Kostenersparnis bringt. Der Preis für 1m²
Erntefläche liegt bei etwa 25 Euro,-. Die Sonnenenergie
wird, jetzt am Anfang der Entwicklung, ca. 20fach konzentriert. Der
Energiewandler ist bei diesem System also ein zwanzigstel so groß wie die
Erntefälche. Bei Photovoltaikmodulen
müssen dagegen die teuren Solarzellen die gesamte Erntefläche ausfüllen. Auch
bei Solarkollektoren muss die gesamte Erntefläche sehr aufwändig isoliert und
von Rohren durchzogen sein, die als Energiewandler dienen. Die
Installationskosten sind sehr hoch. Im Bereich der
Energiewandlung ergibt sich hierdurch eine Kostenersparnis von 95%. Unser
Energiewandler besteht aus einer Kombination von Solarzellen mit einem
Solarkollektor. Die Solarzellen ersetzen quasi die bei den Solarkollektoren
übliche dunkle Antireflex - Schicht und erzeugen Strom, während das Wasser
die Solarzellen kühlt und dabei erhitzt wird. Deshalb können die Kosten
unseres Wandlers direkt einem
Photovoltaikmodul und einem Solarkollektor verglichen werden. Entgegen diesen
Kostenersparnissen kommt beim PROZOP-Solar System die Bewegungsmechanik und
die Steuerung hinzu. Diese kann
jedoch im Vergleich zu schon bestehenden Parabolspiegelsystemen sehr
kostengünstig ausgeführt werden, da das System keinem Sturm standhalten muss.
Es ist dann heruntergeklappt, in Ruheposition. Aus dem gleichen Grund kann
auch das Paraboloid sehr leicht aufgebaut werden. An die Mechanik werden also
sowohl dynamisch (Winddruck) als auch statisch (Gewicht des Paraboloids) nur
minimale Anforderung gestellt. Die Kosten für Mechanik und Steuerung betragen
deshalb nur ca. DM 40 /m² Erntefläche. Insgesamt ergibt
sich ein Kosten/Nutzen-Verhältnis des PROZOP-Solar Systems von besser als 10
im Vergleich zu den herkömmlichen Solarenergiesystemen. Es ist damit zum ersten
mal eine tragfähige technische Grundlage zur ökonomisch sinnvollen Nutzung
der Sonnenenergie auf breiter Basis geschaffen. Die Energiegestehungskosten
kommen denen von konventionellen Kraftwerken sehr nahe. In Sonnenreichen
Gegenden oder dort wo die Energieverteilungskosten hoch sind, können wir die
Preise von herkömmlichen Kraftwerken sogar unterbieten! Durch die Trennung
von Energiewandler und Erntefläche ergeben sich verschiedene weitere
Vorteile: 1) Hohe Flexibilität. Mit dem selben
System kann entweder nur Storm, nur Wärme oder beides gleichzeitig erzeugt
werden - je nach Bedarf. Ändert sich das Bedarfsprofil des Anwenders
unvorhergesehen so kann das System einfach und kostengünstig durch Wechsel
oder anderen Einsatz des Wandlers angepasst werden. 2) Da die Energiewandler sehr klein
sind, Anfangs 5% der Erntefläche, in ca. 3 Jahren 2% der Erntefläche und in
ca. 10 Jahren 0,5% der Erntefläche, können sie wesentlich aufwändiger gebaut
werden und ermöglichen so höhere Wirkungsgrade und eine effiziente Weiterentwicklung.
Anfangs rechnen wir mit einem Wirkungsgrad von 10 % für elektrischen Strom,
in ca. 3 Jahren mit 20% und in ca. 10 Jahren mit 40%. 3) Der PROZOP-Solar Kunde kann weiterhin
am technische Fortschritt teilhaben.
Da die Kosten für den Energiewandler nur ca. 20% der Gesamtkosten
betragen lohnt es sich den Wandler bei entsprechenden Verbesserungen
auszutauschen. Der Käufer einer herkömmlichen Photovoltaikanlage dagegen
bleibt auf dieser sitzen, solange diese Nutzbar ist und das sind, so Gott
will, mindestens 20 Jahre. Bei dem
PROZOP-Solar System wird ein im Wesentlichen halbierter Parabolspiegel als
Erntefläche genutzt. Hierdurch werden noch einmal Verbesserungen im
dynamischen und statischen Verhalten des Systems erzielt. Hauptsächlich wird
dadurch aber ermöglicht, dass das PROZOP-Solar System auf Flachdächern
montiert werden kann. Im heruntergeklappten Zustand kann das PROZOP-Solar
System ein Dach auch vollständig ersetzen. Die PROZOP-Solar
Energieanlagen sind als dezentrale Kleinanlagen konzipiert, können aber auch
mit geringem Aufwand zu Solarenergiefarmen zusammengeschaltet werden. Sie
eignen sich hervorragen zur gleichzeitigen Erzeugung von Trinkwasser und
elektrischem Strom. Dies ist ein hervorragendes Merkmal für den Einsatz in
der 3. Welt. An dieser Stelle
soll auch kurz auf einen Fehler hingewiesen werden, der viele von der
Entwicklung und dem Einsatz konzentrierender Solarenergiesysteme abgehalten
hat. Mit
konzentrierenden Systemen, wie der PROZOP-Solar Anlage kann ausschließlich
der Direktstrahlungsanteil der solaren Strahlungsenergie genutzt werden,
nicht der Diffusanteil. In vielen Physikbüchern wird angegeben, dass der
Direktstrahlungsanteil weltweit nur ca. 40% des Energiegehalts der solaren
Strahlungsenergie enthält. Dieser Wert ist falsch, er bezieht sich auf nicht
nachgeführte ebene Flächen (Ackerland). Im Direktstrahlungsanteil sind im
Jahresmittel, standortabhängig, zwischen 60% und 90% des Energiegehalts der solaren
Strahlungsenergie enthalten. Mit dem zweiachsig nachgeführten PROZOP-Solarsystem
kann diese Energie fast vollständig genutzt werden. Die Energieausbeute
übersteigt damit die von nicht nachgeführten Systemen deutlich. |
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