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SOLARENERGIE - Museum für Naturkunde · PDF file Solarenergie wird immer günstiger. Nancy M. Haegel et al., Science 356, 141 (2017) Mit ca. 4 – 14 ct/kWh gehören Photovoltaik

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Text of SOLARENERGIE - Museum für Naturkunde · PDF file Solarenergie wird immer günstiger....

  • SOLARENERGIE Klaus Jäger 14. Februar 2020

  • Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie

    1100 Beschäftigte

  • Die Klimakrise

    3

  • Der Treibhauseffekt

    4

  • Die drei fossilen Energieträger

    5

    Kohle Öl Gas

    ‣Mehr als 40% der globalen Stromproduktion ‣2/3 der globalen

    Stahlproduktion

    ‣Fast der ganze Transport ‣Rohmaterial der

    chemischen Industrie

    ‣ Diverse Verwendungen

    790-1230 g CO2/kWh 890 g CO2/kWh 400-550 g CO2/kWh

    Bilder (v.l.n.r.) de.wikipedia.org, Markus Schweiss (GNU-Lizenz für freie Dolumentation, Version 2.1), en.wikipedia.org, John Trost, 10. Jänner 1901 (Public Domain), www.indymedia.ie/attachments/jan2008/shell_nigeria_flare.jpg

  • 67.2.2019 https://www.dw.com/de/klimaschutz-wie-gelingt-stopp-auf-unter-zwei-grad/a-47348573 Quelle: ipcc.ch, UNEP | *Gigatonnen CO2-Äquivalent

    https://www.dw.com/de/klimaschutz-wie-gelingt-stopp-auf-unter-zwei-grad/a-47348573

  • 7

  • 8

    2014-19 waren die sechs wärmsten Jahre, die jemals gemessen wurden.

    Guardian graphic. Source: Nasa/GISTEMP

  • 9

    Die Erwärmung ist eindeutig auf menschliches Handeln zurückzuführen!

  • 10

    Mögliche Folgen: Waldbrände, Dürren, Stürme

    https://climate.nasa.gov/effects/

  • Solarenergie

    13

  • Quellen: F. Nitsch, Technologische und energiewirtschaftliche Perspektiven erneuerbarer Energien (DLR, 2007). IEA 2018

    Welches Potential haben erneuerbare Energien?

    12

    Biomasse (20 × ) geothermisch (10 × )

    Wasserkraft (1 × ) Ozeane und Wellen (2 × )

    Wind (200 ×)

    Weltweiter jährlicher Primärenergiebedarf (1×) (2004: 128 628 TWh)

    Solarenergie (1800 ×) (nur kontinental)

    PV 2018 (0.3%) (570 TWh)Wind 2018

    (0.7%) (1217 TWh)

  • Kleine Flächen reichen aus, um die gesamte Menschheit mit Solarstrom zu versorgen

    13Fläuche für Stromerzeugung. Diplomarbeit Nadine May, TU Braunschweig in collaboration with DLR (2005)

  • Jacobson et al., Joule 1, 108 (2017).

    Studie zu 100% Erneuerbaren in 139 Ländern 2050

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  • Bild: @_dahinten (Twitter)

    Photovoltaikanlagen haben keine beweglichen Teile und können direkt in Dächer integriert werden.

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  • Bild: Berliner Energie Agentur

    Photovoltaikanlagen haben keine beweglichen Teile und können direkt in Dächer integriert werden.

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  • Daten: (1997-2015) BP, Statistical Review of World Energy; IRENA Renewable Capacity Statistics; 2016: BP https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/renewable-energy/solar- energy.html (retrieved on 2018-06-07); 2017/18: Solar Power Europe. Inspired by a graph from Alexander Franke (@al_f)

    Photovoltaik: Seit über 20 a ca. 40% jährliches Wachstum

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    99

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    Solarenergie wird immer günstiger.

    Nancy M. Haegel et al., Science 356, 141 (2017)

  • Mit ca. 4 – 14 ct/kWh gehören Photovoltaik und Wind in Deutschland zu den günstigsten Technologien zur Stromerzeugung.

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  • Die allermeisten Solarzellen sind aus Silizium-Wafern

    20Abb.: A.H.M. Smets., K. Jäger, et al., “Solar Energy” (UIT Cambridge, 2016)

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    Silizium-Solarzellen können einen Großteil des Sonnenspektrums nicht nutzen

    Thermalisation: ~33%

    Unterhalb der Bandlücke: ~19%

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    Tandem-Solarzellen können das Sonnenspektrums effektiver nutzen

    Thermalisation: ~19%

    Unterhalb der Bandlücke: ~19%

  • 23© Eike Köhnen, HZB

    Die Materialklasse der Perovskite ist vielversprechend für die Top-Zelle

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  • Zwischen 2011 und 2015 gingen 80 000 Arbeits- plätze in der Photovoltaikbranche verloren.

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