PROZOP-Solar
Alleinstellungsmerkmale

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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