Das Projekt "Beitrag der Windenergie zur Energiebilanz einer kombinierten Solar-Windkraftanlage - Teil 2 Systematische Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich, Institut für Energieforschung, Systemforschung und Technologische Entwicklung (IEF-STE) GmbH durchgeführt. Das im Teil I beschriebene Gebäude mit trivalentem Heizsystem (Nachtstrom, Sonnenkollektor, Windenergiekonverter (WEK)) wird mit Hilfe eines Rechenmodells analysiert. Die Rechenergebnisse des Modells werden mit den Messdaten der Komponenten und der Gesamtanlage verglichen und ergeben gute Übereinstimmung. Die Simulationsrechnungen zeigen die Schwachstellen des Systems auf (Speicherisolierung, Regelung). Hieraus werden Empfehlungen für eine Verbesserung der Anlage abgeleitet. Außerdem werden verschiedene Systemvarianten beim Einsatz von Komponenten mit unterschiedlichem Leistungsvermögen untersucht und somit die Grenzen der Leistungsfähigkeit der Gesamtanlage abgesteckt. Es wird eine Methode vorgestellt, die eine optimale Dimensionierung von Kollektoranlage und WEK bei gegebenen Leistungskenndaten beider Komponenten gestattet. Kollektoren und WEK werden so dimensioniert, dass die Energieabgaben beider Komponenten soweit wie möglich mit dem komplementären Angebot von Solar- und Windenergie (relativ zum Energiebedarf) im monatlichen Verlauf übereinstimmen. Die Methode wird auf die örtlichen Gegebenheiten angewendet, ist jedoch prinzipiell auch für andere Klimaregionen und Anlagenverhältnisse anwendbar.
Das Projekt "Beitrag der Windenergie zur Energiebilanz einer kombinierten Solar-Windkraftanlage - Teil 1: Systembeschreibung, Messwerterfassung und Betriebsergebnisse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Gießen-Friedberg, Labor für Elektrische Meßtechnik durchgeführt. Ausgehend von der Hypothese, dass sich Wind- und Sonnenenergieangebot im jahreszeitlichen Verlauf ergänzen, wurde das Einfamilienhaus der Familie T. T. Chen in 6418 Hünfeld mit einem trivalenten System zur Heizung und Brauchwasserversorgung ausgerüstet und messtechnisch untersucht. Das vorhandene System, bestehend aus einer einfachen 64 m2 Sonnenkollektoranlage und einer Nachtstromzusatzheizung, wurde durch eine Windkraftanlage mit 10 m Flügelkreisdurchmesser und 10 KW installierter Leistung ergänzt. Alle drei Energieträger speisen einen Speicherkessel mit 6 m3 Wasserinhalte. Mit einer umfangreichen rechnergesteuerten Messeinrichtung wurden die meteorologischen Daten, das Betriebsverhalten der Energielieferanten und die Verbrauchswerte des Hauses erfasst und auf Floppy-Disk gespeichert. Die Weiterverarbeitung wurde auf Großrechnern durchgeführt. Dieser teil I beschreibt zunächst das Vorhaben mit allen seinen Komponenten. Sodann wird der Ablauf des Projektes einschließlich der aufgetretenen Probleme und Verbesserungen beschrieben. Breiten Raum nimmt die Darstellung sämtlicher Messergebnisse ein. Es werden sowohl die Einzelergebnisse als auch die Synergie in Hinblick auf das Verhalten von Sonnen- und Windenergie diskutiert und bewertet.