Fenster werden zum Energiespeicher



  • Photovoltaik für die Metropole
    Fenster werden zum Energiespeicher

    Das solarenergiespeichernde Fenster wird Realität: Wissenschaftler implementierten erstmals Silizium-Nanopartikel in sogenannte lumineszierende Solarkonzentratoren (LSCs). Jene LSCs bilden die Schlüsselelemente für künftige Photovoltaik-Fenster.

    zum Artikel



  • Der Autor schreibt:
    Mit Hilfe der LSCs (luminescent solar concentrators) können einfallende Lichtstrahlen gebündelt und konzentriert werden, bevor sie in winzige, sich im Fensterrahmen befindliche, Solarzellen gespeichert werden.

    Energie SPEICHERN in Solarzellen?
    Ich kenne Solarzellen bisher nur als Energiewandler, die Solare (Licht-) Energie in elektrische Energie umwandeln, die dann mit den bekannten Verfahren (typischerweise elektrochemisch z.B. in Form einer Batterie) gespeichert werden.
    kann.
    Wie wird denn dann die gespeicherte Energie wieder abgegeben?
    Als Licht?
    Als Wärmestrahlung?

    Wie wird dieser Vorgang dann kontrolliert (gesteuert) ?
    Wie hoch sind mögliche Kapazitäten (Wh/ccm bzw Wh/g) ?

    Irgendwie bleibt hier ziemlich unklar, worum es eigentlich geht.
    Können Sie das bitte so erklären, dass es ein normaler Ingenieur auch versteht?



  • Es ist doch immer wieder spannend, wie Journalisten eines Fachmagazins mit den Begriffen Energiespeicher und solarer Energiegewinnung umgehen. In dem Artikel wir über die Nutzung von Fenstern für die Gewinnung von Solarenergie mit den entsprechenden Zellen berichtet. Wo ist der Speicher? Wohl nur in der reißerischen Überschrift.
    Th. Spranger



  • Hallo ibw-oberhaching,
    hallo Herr Spranger,

    ich habe mich bezüglich Ihrer Fragen direkt an die Forscher der University of Minnesota gewandt. Sobald ich die entsprechende Antworten vorliegen habe, werde ich diese sowohl im Artikel als auch im Forum nachreichen.
    Beste Grüße aus der Redaktion.
    Benjamin Kirchbeck



  • Hallo zusammen,
    ich habe Ihnen im weiteren Verlauf die Original-Antworten von Samantha Ehrenberg (Univerisity of Minnesota) angefügt. Frau Ehrenberg ist im Team von Uwe Kortshagen, dem Leiter des Projekts. Im Artikel selbst, finden Sie dann zeitnah die übersetzten Inhalte wieder.
    Wie wird die gespeicherte Energie wieder abgegeben?
    The luminescent solar concentrator does not itself store energy. Rather, it both converts and concentrates light into useful frequencies and locations for harvesting by a solar cell. The photovoltaic can be hooked up traditionally to a battery system or inverter, etc. to reclaim or store the concentrated light energy.
    Wie wird dieser Vorgang dann kontrolliert (gesteuert)?
    The silicon nanocrystals which are dispersed in the plastic slab are always absorbing and reemitting light when under illumination. We control how much of the light we are able to concentrate by how much of the silicon nanocrystals we add to the concentrator slab.
    Wo ist der Speicher?
    The power storage is not incorporated into the luminescent solar concentrator device itself, but would be hooked up to the balance of the PV system which could take any form required for the given installation and also be hidden within the walls.
    Wie hoch sind mögliche Kapazitäten (Wh/ccm bzw Wh/g)?
    The maximum capacity for storage would depend on the specific design of the PV system and how many LSCs were hooked up to it.
    Beste Grüße
    Benjamin Kirchbeck
    * zuletzt geändert von: BK am 27.02.2017 um 16:48 Uhr *



  • Interessant - allerdings erscheint mir der Titel falsch und der Inhalt unklar. So wie ich das verstehe werden diese Fenster zum Energiesammler; ähnlich wie eine Sammellinse Licht im Brennpunkt konzentriert, leiten die neuartigen Fenster das Licht in den Fensterrahmen. Dort kann es mittels Photozellen etc. in Strom verwandelt und letztlich auch gespeichert werden (was aber mit den Fenstern selbst gar nichts zu tun hat).

    Allerdings: Zwangsläufig gelangt weniger Licht durch das Fenster hindurch, das Fenster wird daher dunkler erscheinen(es sei denn, man nutzt nur Wellenlängen außerhalb des sichtbaren Bereichs), was man nicht unbedingt haben möchte. Nehmen wir eine akzeptable Abdunklung um 30%, dann gelangt also 30% des Sonnenlichts in den Rahmen. Photozellen etc. haben einen Wirkungsgrad von ca. 20%, daher liegt die effektive Energieausbeute des Fensters bei ca. 6% bezogen auf die Einstrahlung in die Fensterfläche. - Angesichts dessen erscheint mir ein ganz normales Solarmodul an der Fassade (mit dem dreifachen Wirkungsgrad)doch um einiges sinnvoller! Ich kann daher nicht erkennen, wieso gerade die (lichtdurchlässigen) Fensterflächen als Stromlieferanten dienen sollten, wo doch typischerweise die Fassaden- oder Dachflächen dafür viel besser geeignet sind. Davon abgesehen: Schon ganz normale Fenster sind Energielieferanten; in der kalten Jahreszeit wandeln sie das Sonnenlicht in Raumwärme um und liefern somit Wärmeenergie.



  • Es ist also alles so wie erwartet (und von der Idee her auch schon lange bekannt).
    Schlecht, dass die Überschrift so total am Thema vorbeigeht - mit Speicherung, so wie in der (Noch?-) Überschrift angekündigt, hat das ganze erst einmal gar nichts zu tun; siehe auch den letzten Kommentar von Herrn H. Fischer.
    Gut und lobenswert ist es, dass Herr Kirchbeck so prompt auf die sachliche Kritik reagiert und sich der Diskussion mit konkreten Antworten stellt!

    Was lernen wir daraus:
    Es ist durchaus möglich, in einem Fachforum sachlich zu diskutieren und Fehler und Missverständnisse ruhig und sachlich zu klären. Da können dann ALLE Beteiligten dazu lernen.
    (Wer arbeitet macht Fehler, wer viel arbeitet macht vielel Fehler, nur wer gar nicht arbeitet macht keine Fehler - es kommt eben immer darauf an, wie dann damit umgegangen wird).
    Das sollte sich unsere leider immer mehr werdenden (oder ist es immer nur der Gleiche?) 3-Wort-Antworten Spammer mit ihren destruktiven, zum Teil wirklich dümmlichen und besserwisserischen Kommentaren auch mal zu Herzen nehmen.
    Danke, Herr Kirchbeck für ihren Mut, sich der Sache zu stellen!

    Zurück zum Thema und dem Kommentar von Herrn Fischer:
    Ich sehe da die Anwendung weniger bei uns in der gemässigten Klimazone. Im Süden der USA (Kalifornien, Texas, Florida, etc.) mit diesen riesigen vollverglasten und energiefressenden Bürogebäuden mit ihren ohnehin stark dunkel getönten Scheiben ist das perfekt. Da braucht man den Strom auch nicht groß zu speichern, sondern kann ihn (proportional zum Sonnenschein bzw. Klimatisierungsbedarf) gleich nutzen, um die dort üblichen Wahnsinns-Klimaanlagen zu betreiben.


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