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Saisonale Wärmespeicher

Kommen vor allem in Verbindung mit großen solarthermischen Anlagen zum Einsatz, da diese im Sommer sehr viel mehr Wärme aufnehmen, als im Winter, der Wärmebedarf aber im Winter viel höher als im Sommer ist. Die Wärmespeicher machen also die überschüssige Wärme aus den Sommermonaten im Winter nutzbar (abzüglich der Wärmeverluste der Speicher, die sich nicht vermeiden lassen). Zum Einsatz kommen dabei verschiedene Technologien, wie Heißwasser-Wärmespeicher, Kies/Wasser-Wärmespeicher, Erdsonden-Wärmespeicher, oder auch Aquifer-Wärmespeicher. Erprobt werden derzeit auch Latent-Wärmespeicher, die die Energie eines Phasenübergangs zur Wärmespeicherung nutzen und oftmals weniger Platz benötigen, als Wärmespeicher, die nur die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes nutzen.


Salinität

Bezeichnet den Salzgehalt des Thermalwassers. Dieser kann je nach Standort der Bohrung von Trinkwasserqualität bis salziger als Meerwasser liegen. Der Salzgehalt bedingt z.B. die Materialwahl für die Rohre in der Bohrung und im Thermalwasser-Kreislauf, denn im Falle hoher Salzgehalte kommt es auf deren Korrosionsbeständigkeit an (siehe auch Thermalwasser-Kreislauf).


Sammelbohrplatz

Von einem Bohrplatz aus werden sowohl Förderbohrung (Produktionsbohrung), als auch Reinjektionsbohrung abgeteuft. Um den nötigen horizontalen Abstand zu gewährleisten kommt das Richtbohrverfahren zum Einsatz. Die beiden Bohrungen werden dabei nicht senkrecht, sondern seitlich abgelenkt abgeteuft.


Saug- und Schluckbrunnen

kommen bei Wasser/Wasser-Wärmepumpen zum Einsatz, welche ein oberflächennahes Grundwasservorkommen zur Wärmegewinnung nutzen. Der Saugbrunnen (Förderbrunnen) dient dazu das Grundwasser durch eine Unterwasserpumpe der Wärmepumpe zuzuführen. Durch den Schluckbrunnen wird das Wasser nach der Wärmeabgabe wieder in den natürlichen Wasserkreislauf zurückgeführt.


Scaling

(Geothermie) Enthält ein Thermalwasser z.B. hohe Gehalte an gelöstem Kalk kann dieser bei der Förderung des Thermalwassers sich in den Rohren ablagern und diese somit verstopfen. Diesen Prozess nennt man „Scaling" und die Mineralablagerungen werden „Scale" genannt. Um die Kalkablagerung zu verhindern, müssen Gegenmaßnahmen getroffen werden wie z.B. Druckhaltung, damit die Kohlensäure, welche den Kalk in Lösung hält, nicht entweichen kann. Andere Möglichkeiten wären die Zugabe eines chemischen Stoffes (Inhibitor), welcher die Mineralausfällung verhindert, oder die Gewinnung des CO2, welches dann als Zusatz für Mineralwasser oder andere Erfrischungsgetränke verkauft werden kann. Welche der Möglichkeiten zur Anwendung kommt, hängt von den jeweiligen Bedingungen ab und hat Auswirkungen auf die jeweiligen Betriebskosten.


Sekundärenergie

Wird durch Umwandlung in technischen Anlagen aus Primärenergie oder anderen Sekundärenergien gewonnen. Sie stellt aber noch nicht die Nutzenergie dar (hier ist eine (oder mehr) weitere Umwandlung nötig). Sekundärenergieträger lassen sich oftmals besser speichern, umwandeln und transportieren, als Primärenergieträger. Sekundärenergieträger sind zum Beispiel elektrischer Strom, Treibstoffe, aber auch Briketts, oder Pellets.


Siedlungsabfälle

Hierzu gehören der Müll privater Haushalte, aber auch ähnliche Abfälle aus anderen Einrichtungen wie kommunale Einrichtungen, oder Gewerbe. Abwasser, Klärschlamm, Sperrmüll, Marktabfälle und Straßenkehricht gehören ebenfalls zu den Siedlungsabfällen.


Silage

Ist durch Milchsäuregärung haltbar gemachtes Pflanzenmaterial. Silage lässt sich dadurch gut lagern und dient als Tierfutter und Grundstoff der Biogaserzeugung.


Silizium

(Si) ist ein Halbmetall. Sehr reines Halbleitersilizium dient als Rohstoff für die Herstellung von Photovoltaikzellen. Silizium ist nach dem Sauerstoff das zweithäufigste Element und hat einen Anteil von circa 25% am Gewicht des Erdmantels.


Smart Grid

vgl. = Intelligente Netze


Solararchitektur

Nutzt die Sonnenenergie so gut wie möglich für Heiz- und Kühlzwecke. Die Gebäude sind nach Süden i.d.R. offen und nach Norden geschlossen. Dadurch fällt tagsüber Sonnenlicht in die Gebäude und heizt Böden und Wände, welche als Wärmespeicher für die Nacht dienen. Die Gebäude sind so gebaut, dass in den sehr heißen Mittagstunden im Sommer keine Sonne in die Räume fällt um ein zu starkes aufheizen zu vermeiden. Im Winter hingegen fällt Licht in die Räume. Die Gebäude bleiben im Sommer angenehm kühl und benötigen weniger Heizenergie im Winter.


Solare Kühlung

Nutzt die thermische Energie der Sonne als Antriebsenergie für thermische Kühlprozesse. Sie kann in Verbindung mit Adsorptions- und Absorptionskältemaschinen umgesetzt werden.


Solarer Deckungsgrad

Gibt den Anteil der in einem Solarkollektor gewonnenen Wärme am gesamten Wärmebedarf in einem Gebäude an. Wird eine Solarthermie-Anlage nur zur Warmwasserbereitung genutzt, wird auch nur die für die Warmwasserbereitung, nicht aber die für Heizzwecke, benötigte Energie berücksichtigt.


Solargenerator

Ist die Gesamtheit aller zusammengeschalteter Photovoltaik-Module in einer Anlage. Werden die Anlagen sehr groß, gibt es meist mehrere Solargeneratoren.


Solarkollektor

(auch Sonnenkollektor) dient zur Nutzung der in der Sonnenstrahlung enthaltenen thermischen Energie. Solarkollektoren stellen i.d.R. Niedertemperaturwärme zur Verfügung (50°C – 100°C). Sie werden für die Heizungsunterstützung, Warnwasserbereitung, oder auch Schwimmbadbeheizung genutzt. Es gibt verschiedene Arten wie Flachkollektoren, Vakuumröhrenkollektoren, oder einfache Röhrenabsorber. Je nach Art erreichen Solarkollektoren einen Wirkungsgrad von bis zu 75%.


Solarkraftwerk

Ein Kraftwerk, das Strom aus Sonnenlicht erzeugt. Dies geschieht entweder mittels Photovoltaik, oder in solarthermischen Kraftwerken


Solarmodul

Besteht aus mehreren Solarzellen, die in einem Modul in Reihe, oder parallel geschaltet sind. Die Zellen sind dabei durch eine Abdeckung und einen Rahmen gegen Witterungseinflüsse geschützt. Werden mehrere Solarmodule zusammen installiert, erhält man einen Solargenerator.


Solarspeicher

Diese Speicher sind nötig, um die solar gewonnene Wärme auch dann zur Verfügung zu stellen, wenn die Sonne gerade nicht scheint. Die meisten Speicher dienen dazu Wärme einen, oder nur ein paar Tage zu speichern (im Gegensatz zu Saisonalen Wärmespeichern). Solarspeicher gibt es in unterschiedlichen Bauformen, je nachdem, ob die Solaranlage nur für Heizzwecke (Pufferspeicher), oder Warmwasserbereitung (Warmwasserspeicher), oder auch für beide Zwecke (Kombispeicher) genutzt wird.


Solarstrahlung

Ist die Strahlung, die von der Sonne auf die Erde abgestrahlt wird. Man unterscheidet dabei zwischen diffuser (erreicht uns aus allen Richtungen durch Streuung, Reflexion und Brechung in der Atmosphäre), und direkter Strahlung, die uns direkt von der Sonne erreicht). Beide Strahlungsarten zusammen ergeben die Globalstrahlung.


Solarthermie

Bei der Solarthermie wird die thermische Energie der Sonnenstrahlung nutzbar gemacht. Es kann zwischen einer passiven und einer aktiven Nutzung der thermischen Energie der Sonneneinstrahlung unterschieden werden. Bei der passiven Nutzung wird die Energie direkt, also ohne technische Hilfsmittel, genutzt. Dies ist zum Beispiel die Nutzung der Sonne zur Raumheizung durch große Fenster mit Südausrichtung. Bei der aktiven Nutzung werden noch Hilfsmittel, wie Sonnenkollektoren und Absorbergenutzt. Hier wird die thermische Energie gebündelt und an einen Wärmeträger übertragen, der die Wärme dann zu einem Wärmespeicher transportiert und dort über einen Wärmetauscher wieder abgibt. Die Wärme kann dann zur Heizung und Warmwasserbereitstellung genutzt werden. Wird keine Wärme benötigt, kann sie auch mittels Ab- oder Adsorptionskältemaschinen zur Bereitstellung von Kälte genutzt werden.
Die Wärme der Sonneneinstrahlung kann auch in solarthermischen Kraftwerken genutzt werden. In Deutschland ist Einstrahlung allerdings nicht groß genug für die Nutzung in solarthermischen Kraftwerken.
Solarthermie zur Heizungsunterstützung und Warmwasserbereitstellung ist mittlerweile weit verbreitet und die Technik ausgereift. Die Wirtschaftlichkeit solarthermischer Systeme muss im Einzelfall geprüft werden und ist von mehreren Faktoren abhängig. Mit entscheidend sind die Ausrichtung der Fläche, auf der die Anlage installiert werden soll, der Warmwasserbedarf und die Sonneneinstrahlung. Als Faustformel für den Haushalt kann man eine Kollektorfläche von 1,5m² pro Person und ein Speichervolumen von mindestens 100l annehmen.


Solarthermisches Kraftwerk

Solarthermische Kraftwerke nutzen die thermische Energie der Sonnenstrahlung um Strom zu erzeugen. Die Wärme wird entweder genutzt um ein Gas zu erwärmen und dieses direkt in eine Turbine, oder um eine Flüssigkeit zu erwärmen, welche die Wärme dann an eine andere Flüssigkeit in einem Sekundärkreislauf überträgt und diese verdampft. Der Dampf wird wie in herkömmlichen thermischen Kraftwerken (wie bei Kohlekraftwerken) in eine Turbine geleitet. Um eine ausreichende Hitze zu erreichen wird das Sonnenlicht mittels Spiegeln auf einen Punkt, oder eine Leitung (bei Parabolrinnen-Kraftwerken) konzentriert.
Mit Gas betriebene solarthermische Kraftwerke sind Turmkraftwerke, bei denen ein Spiegel die Sonnenstrahlen eines großen Feldes auf einen Punkt an der Spitze eines Turmes konzentrieren, wo sie ein Gas erhitzen. Es können Temperaturen bis zu 1000°C erreicht werden.
In Thermikkraftwerken wird Luft in Bodennähe unter einem großen Glasdach erwärmt. Sie nutzen den Kamineffekt. Warme Luft hat eine geringere Dichte als kalte und steigt nach oben. In der Mitte des Glasdaches ist ein hoher Turm (Kamin), in dem die heiße Luft aufsteigt und eine oder mehrere Turbinen antreibt, die mit einem Generator gekoppelt sind.
In Parabolrinnen-Kraftwerken verläuft eine Röhre im Brennpunkt einer Spiegelrinne, in der eine Flüssigkeit zirkuliert und erhitzt wird. Die aufgenommene Wärme wird an einen zweiten Kreislauf übertragen um dort eine Flüssigkeit zu verdampfen. Fresnel-Kollektoranlagen arbeiten nach einem ähnlichen Prinzip.


Spezifische Wärmekapazität

(c) ist eine Stoffeigenschaft. Sie gibt an, wie viel Energie einem Kilogramm eines Stoffes zugeführt werden kann/muss, um die Temperatur dieses Stoffes um ein Kelvin zu erhöhen. Sie wird in Joule pro Kilogramm und Kelvin angegeben (J/(kg*K)). Wasser hat die zweithöchste spezifische Wärmekapazität (4180 J/(kg*K)), weshalb Wasser auch oft als Wärmespeichermedium eingesetzt wird.
Bei Gasen werden zwei Werte für die Wärmekapazität angegeben:
cp: Wärmekapazität bei konstanten Druck, aber veränderlichem Volumen
cv: Wärmekapazität bei konstantem Volumen, aber veränderlichem Druck


Spitzenlast (Peak load)

Bezeichnet die Verbrauchsspitzen in einem Versorgungsnetz (Strom, Gas, Wärme,...). Um die Spitzen der Stromnachfrage bedienen zu können, werden Kraftwerke eingesetzt, die sehr schnell zu- und abgeschaltet werden können. Dies sind i.d.R. Speicherkraftwerke, Gas-, oder Ölkraftwerke. Sie ermöglichen kurzfristigen Preisschwankungen schnell zu begegnen.


Spülungsverlust

Tritt während einer Bohrung ein plötzlicher Verlust an Bohrspülung auf, bedeutet dies, dass die Bohrung ein gut durchlässiges Gestein/Struktur erreicht hat, in welches die Bohrspülung seitlich entwichen ist. Für die Bohrfirma stellt dies eine Komplikation dar, da mehr Bohrspülung als bisher zum weiterbohren benötigt wird, damit der Bohrkopf nicht zu heiß wird und die Bohrlochwand stabil bleibt. Wenn dieser Spülungsverlust in der gewünschten Zieltiefe auftritt, ist dies für die Auftraggeber der Bohrung ein gutes Zeichen, da der Zielhorizont eine hohe Durchlässigkeit für Wasser aufweist.


Stilllegungsfläche

Die Stilllegung von landwirtschaftlichen Flächen war seit Ende der 1980er Jahre ein in der Europäischen Union angewandtes agrarpolitisches Instrument um die Überproduktionen von Lebensmitteln (insbesondere Getreide) zu verringern. Die Landwirte erhielten im Gegenzug für die Stilllegungen Ausgleichszahlungen. Auf Stilllegungsflächen durften allerdings nachwachsende Rohstoffe angebaut werden. So kam es zu einem verstärken Anbau von Nutzpflanzen für Biokraftstoffe auf Stilllegungsflächen. Die Flächenstilllegung wurde im Jahr 2009 in Folge einer steigenden Nachfrage nach Agrarprodukten abgeschafft.


Stimulation

Wenn nach dem Abteufen der Geothermie-Bohrung, die Fließrate des Thermalwassers kleiner als erwartet ist, kann dies durch den Bohr-Vorgang selbst bedingt sein, d.h. vom Bohrmeißel abgelöste Gesteinsbruchstückchen (Bohrklein) etc. können die Wegsamkeiten für das Thermalwasser verstopfen. In diesem Fall kann man z.B. bei einer Kalksteinschicht als natürlichem Thermalwasserleiter die Verstopfung im unmittelbaren Umfeld der Bohrung durch Zugabe von Säure wieder auflösen. Die Bohrung wird durch die Säuerung zur erhöhten Abgabe (Produktion) von Thermalwasser angeregt, weshalb man diese Maßnahme als Stimulation bezeichnet.
Gesteine, die von Natur aus nicht genügend Wegsamkeiten für Wasser aufweisen, werden künstlich durch Einpressen von Wasser mit hohem Druck stimuliert (engl. hydraulic fracturing; kurz Hydro-Frack-Verfahren). Dabei entstehen neue künstliche Risse im Untergrund, die als unterirdische Wärmetauscher verwendet werden (siehe EGS). Die künstliche Risserzeugung geht zumeist mit nicht fühlbaren Erschütterungen einher (induzierte Seismizität). Das Hydro-Frack-Verfahren wird auch bei Erdöl- und Erdgasbohrungen durchgeführt/angewendet, um den Zufluss an Kohlenwasserstoffen in den Förderbohrungen zu verbessern. Induzierte Seismizität tritt neben EGS- und stimulierten Kohlenwasserstoff-Bohrungen auch z.B. bei Staudämmen, im Bergbau, im Tunnelbau und bei der Verpressung von CO2 (CCS) auf.


Stirling-Motor

Der Stirlingmotor ist eine Wärme-Kraft-Maschine, die Wärme in mechanische Arbeit umsetzt. Er funktioniert mit einem Arbeitsgas, das im inneren des Kolbens bleibt. Es hat also keinen direkten Kontakt zur Wärmequelle, weshalb prinzipiell jede Wärmequelle zum Antrieb des Motors genutzt werden kann. Der Kolben, in dem sich das Arbeitsgas befindet, wird in zwei verschiedenen Bereichen erhitzt und gekühlt wird. Das Gas wird von einem Verdrängungskolben abwechselnd in den heißen und in den kalten Bereich des Kolbens geschoben. Das Gas selbst dehnt sich im heißen Bereich aus und zieht sich im kalten Bereich wieder zusammen. Diese Volumenänderung treibt den Arbeitskolben an, wodurch mechanische Energie zur Verfügung gestellt wird. Diese mechanische Energie kann wiederum in elektrische Energie umgewandelt werden. Erfunden wurde der Motor 1860 von dem damals 26-jährigen Schotten Robert Stirling.


Strohpellets

Sind ca. einen Zentimeter dick und wenige Zentimeter lang. Zur Herstellung wird Stroh fein gehäckselt, etwas befeuchtet, da sonst die Strohspäne nicht zusammenhalten, und anschließend gepresst. Zur Herstellung können die gleichen Maschinen wie für die Futterpelletsproduktion genutzt werden. Der Heizwert von einer Tonne Strohpellets beträgt circa 5000kWh. Wie Holzpellets können Strohpellets in vollautomatischen Heizungsanlagen verbrannt werden.


Stromgestehungskosten

Sind die Kosten, die für die Umwandlung einer Energieform in elektrische Energie aufgewendet werden. Sie werden i.d.R. in € pro MWh, oder €-Cent je kWh angegeben.


Strommix

Der Strommix gibt an, woher der elektrische Strom stammt, der in einem Gebiet (Region, Bundesland, Land) genutzt wird. In Deutschland stammt der Strom aus Atomkraftwerken, Braun- und Steinkohlekraftwerken, Öl- und Gaskraftwerken, sowie aus erneuerbaren Quellen, wie Wasserkraft, Windkraft, Sonnenenergie, Biomasse und Sonstige (z.B. Müll). Der Strommix hatte 2009 in Deutschland folgende Zusammenstellung (Quelle AGEB, AGEE-Stat Stand 08/2011):

Braunkohle: 23%
Steinkohle: 19%
Kernenergie: 22%
Erdgas: 13%
Wasserkraft: 3,3%
Windkraft: 6,0%
Biomasse: 5,5%
Photovoltaik: 2,0%
Sonstige: 6%


Strompreis

(in ct/kWh) Er setzt sich grob aus drei Bestandteilen zusammen. Dies sind Stromerzeugung, Netznutzung und Steuern, Abgaben, Umlagen. Für Haushalte beträgt der Preis pro kWh derzeit rund 23 Cent und wird im nächsten Jahr voraussichtlich steigen.


Stückholz

Eignet sich zur Nutzung in Kachelöfen und Stückholzheizungen. Kurzes Stückholz ist zwischen 15 und 50 cm lang, langes Stückholz etwa 50 bis 100 cm. Stückholz muss i.d.R. circa zwei Jahre trocken gelagert werden, bevor es verbrannt werden kann.


Subsidiaritätsklausel

(Gemeindeordnung): Besagt, dass sich eine Kommune nur dann wirtschaftlich betätigen darf, wenn die zu erbringende Aufgabe nicht besser (einfache Subsidiaritätsklausel), oder ebenso gut (strenge Subsidiaritätsklausel) durch andere erfüllt werden kann. Verankert ist die Klausel in den Gemeindeordnungen der Länder.


Substrat

(Biomassesubstrat) ist der zumeist pflanzliche Rohstoff, der in einer Biogasanlage zur Biogas-Erzeugung eingesetzt wird. Für die Erzeugung von Biogas eignen sich insbesondere wasserhaltige Substrate, die nicht direkt verbrannt werden können. Holz wiederum ist für die Bakterien in einer Biogasanlage nur schwer abbaubar und muss, wenn es zur Gaserzeugung verwendet werden soll, vorher aufgeschlossen werden, es eignet sich aber sehr gut für die direkte energetische Nutzung, also Verbrennung. Als Co-Substrat in Biogas-Anlagen, die hauptsächlich mit Gülle betrieben werden, können auch Fett-Abfälle eingesetzt werden.


SUN-AREA

Ist ein digitales Solarpotenzial-Dachkataster. Beim Überfliegen von Städten oder Regionen werden alle Dächer (Fläche, Ausrichtung, Neigung) mit Hilfe von Laserscannern erfasst und vermessen. Des Weiteren wird die ortsspezifische Sonneneinstrahlung berücksichtigt. Anhand dieser Daten wird für jedes einzelne Dach das Photovoltaik- und Solarthermie- Potenzial ermittelt. Die gewonnenen Daten stehen frei im Internet zur Verfügung und sollen Hausbesitzer, Kommunen und Unternehmen dazu animieren die Potenziale ihrer Dächer zu nutzen.


Säuern

Nach Beendigung der Bohrarbeiten wird die Bohrung mit Säure versetzt um die Wasserwegsamkeit zu erhöhen und dadurch die Leistungsfähigkeit zu verbessern. Dies geschieht durch das Auflösen des Gesteins.


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