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Kompetenz-Zentrum
Erneuerbare Energien
EBA
 

Seit über 14 Jahren wird in Triesdorf geforscht, wie man die Sonnenenergie in der Landwirtschaft am besten einsetzen kann. Insellösungen zur Stromversorgung von Weidezäunen, Fütterungsautomaten oder Fischteichanlagen wurden erprobt.Nichts ist unmöglich. Solarstrom kann dort Energie sichern, wo sonst Strom nicht verfügbar ist, oder aber zu lukrativen Preisen in das öffentliche Netz abgegebenwerden. In südlichen Ländern bietet das Potenzial der Sonne großartige Entwicklungschancen.

Station 25
Photovoltaikanlage Triesdorf
 
Sonnenenergie

Sonnenenergie kommt in gespeicherter und stark abgewandelter Form vielfältig vor: als Biomasse wie Holz oder Stroh, als Windenergie oder Wasserkraft. Bis auf Geothermie, Kernenergie und Gezeitenenergie haben alle Energieformen ihren Ursprung in der Sonnenenergie. Aber auch die direkte Nutzung von Sonnenenergie ist in Form von Photovoltaik (Stromerzeugung) oder Solarkollektoren (Warmwassererwärmung, Heizwärme) möglich.

 

Funktionsweise
Solarstromanlage
(für reine Photovoltaikanlagen)

 

Der photoelektrische Effekt
Der Grundbaustein der meisten Solarzellen ist Silizium (Halbleiter). Trifft ein Photon (Sonnenstrahlung besteht aus diesen energiegeladenen Teilchen) auf eines der vier äußeren Elektronen eines Siliziumatoms, wird seine Energie vollständig absorbiert und das Elektron kann mit der neu gewonnenen Energie seine Bahn verlassen. Dadurch entsteht ein "Elektronenloch". Zurück bleiben ein positiv geladener Atomkern und ein negativ geladenes freies Elektron. Für einen dauerhaften Elektronenfluss (Strom) ist dies jedoch noch nicht ausreichend, denn das ziellos umherschwirrende Elektron würde in das nächstbeste Elektronenloch zurückfallen. (neben Siliziumatom)
Deshalb werden die Siliziumscheiben (Wafer) gezielt verunreinigt. Ihre obere, der Sonne zugewandte Schicht ist mit Phosphoratomen "dotiert", die etwa genau so groß wie Siliziumatome sind, aber auf der äußeren Elektronenschale ein Elektron mehr aufweisen (negativ-dotiert). In der unteren Schicht sind Bor-Atome eingebracht, bei denen es sich genau komplementär verhält: gleiche Größe wie Siliziumatome, aber ein Elektron weniger auf der äußeren Schale (positiv-dotiert). Somit bildet die Vorderseite des Wafers den Minuspol, die Rückseite den Pluspol. Über Kontaktfinger an den Polen erfolgt die Stromabnahme. (neben Aufbau und Funktionsweise einer Solarzelle)
Dringen Photonen in die Zelle ein, lösen sich Elektronen aus den Siliziumatomen und wandern zum Minuspol. Die so entstandenen Elektronenlöcher wandern zum Pluspol. An der Solarzelle liegt die so genannte Photospannung an.
Die Elektrik der Solarstromanlage ist vom Hausnetz komplett getrennt. Den Strom vom Solargenerator auf dem Dach (Gleichstrom) wandelt der Wechselrichter in Wechselstrom um. Über eine eigene Leitung wird der Strom über einen seperaten Zähler in das öffentliche Netz eingespeist. (neben Verschaltung einer Solarstromanlage

Pilotprojekt
Photovoltaikanlage
Triesdorf
1988 errichtete das FÜW zusammen mit dem Bezirk Mittelfranken auf dem Areal der landwirtschaftlichen Lehranstalten Triesdorf eine Forschungs- und Versuchsanlage für die dezentrale Anwendung der Photovoltaik in der Landwirtschaft und der Wassertechnologie. Ziel dieser Pilotanlage ist, umfangreiche Kenntnisse über Planung, Bau und Betrieb von unterschiedlichen Anwendungen zu gewinnen und diese Erfahrungen an die Öffentlichkeit weiterzugeben.
Die anschließend dargestellten Stationen sind ein Auszug aus den zahlreichen Untersuchungen der Photovoltaik-Nutzung.
12V-Gleichstrom-Aufladestation
24 Module - Gesamtleistung 12 Wp/12V (Gleichstrom)
24 Photovoltaik-Module auf dem Dach der Landmaschinenschule zum Aufladen von Akku-Geräten und Fahrzeugbatterien
Rinderhaltung
(Weidebetrieb)
40 Module - Gesamtleistung 2000Wp/48V - Wechselrichter - Batterie als Speicher für die Nachtzeit oder Schlechtwetter
Für die Stromversorgung von Weidezaun, Beleuchtung, Steckdosen und Kraftfutterautomat
Schweinehaltung
(Stallbetrieb
außerhalb des Ortes)

80 Module - Gesamtleistung 4000Wp - mit Nachführung (Heliostat) - Wechselrichter 40 Module - Gesamtleistung 2000 Wp - Festpaneele - Wechselrichter
Computergesteuerte Kraftfutterabrufstation, Kompressor, Lüftungssteuerung etc.
Keine autarke Stromversorgung in den Wintermonaten möglich.

 

Teichwirtschaft
14 Module - Gesamtleistung 700 Wp - Batterie als Speicher
Für den Betrieb von Fütterungsautomaten und Teichbelüftung
Ergebnis
Die Erfahrungen verdeutlichen das Ungleichgewicht von Angebot und Nachfrage bei Solarstrom. Zu Zeiten erhöhten Bedarfs (Wintermonate) ist das solare Angebot am geringsten.
Der Einsatz von dem Sonnenstand nachgeführten Modulen hat sich als unrentabel erwiesen. Dem nur geringfügig zu steigernden Energieertrag stehen erhöhte Kosten reparaturanfälliger Befestigungen gegenüber.
Als Demonstrationsobjekte für die Nutzung von Solarkollektoren für die Wassererwärmung sind Röhren- und Flachkollektoren aufgestellt.
Wegbeschreibung

Auf der B14 zwischen Ansbach und Gunzenhausen, Abfahrt Triesdorf.
An der Landmaschinenschule (LMS) Triesdorf.

Besichtigungen
nach vorheriger telefonischer Absprache möglich
EBA
Steingruberstr. 5
91746 Weidenbach Triesdorf
Tel. 09826 -18 266

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