Roger Buser (TA)
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Solare Wasserpumpen in Äthiopien
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- Titel
- Solare Wasserpumpen in Äthiopien
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2024
- Beschreibung
- Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Entwicklung und Auslegung einer Solar betriebenen
Wasserpumpenanlage in Äthiopien. Es soll eine nachhaltige Anlage projektiert werden, welche die
bestehende Fischzuchtanlage effizient auslegt. Durch den Einsatz einer Photovoltaikanlage und
Wasserpumpen (bestehend aus Grund- und Seewasserpumpen) wird diese Arbeit auf Effizienz und
Nachhaltigkeit geprüft. Die Arbeit untersucht die klimatischen Gegebenheiten, die für den Betrieb der
Anlage notwendig sind. Die Anlage stellt sicher, dass eine ganzjährige Energie- und
Wasserversorgung gewährleistet wird. Das Konzept umfasst die detaillierte Auslegung aller
Komponenten. Eine Simulation des Energieertrags und eine Wirtschaftlichkeitsprüfung werden
genutzt, um dies zu bestätigen. Ausserdem werden Fachexperten mit Erfahrung in Afrika befragt, um
das Konzept auf die lokalen Bedürfnisse auszulegen. Die Ergebnisse sollen zur Verbesserung der
lokalen Nahrungsversorgung in der Region beitragen und als Vorzeigemodell für zukünftige Modelle
dienen.
This bachelor´s thesis deals with the development and design of a solar-powered waterpump system
in Ethiopia. The aim is to design a sustainable system that efficiently utilizes the existing fish farm.
By using a photovoltaic system and water pumps (consisting of groundwater and seawater pumps),
this work is tested for efficiency and sustainability. The work analyses the climatic conditions
necessary for the operation of the system. The system ensures that a year-round energy and water
supply is guaranteed. The concept includes the detailed design of all components. A simulation of the
enrgy yield and a profitability test will be used to confirm this. In addition, experts with experience in
Africa will be consulted in order to tailor the concept to local needs. The results should contribute to
improving the local food supply in the region and serve as a showcase for future models.
- Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Entwicklung und Auslegung einer Solar betriebenen
- Urheberrechtshinweis
- Buzimkic Mirza, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 15.10.2024
- Übergeordnete Sets
- 1
Flottenelektrifizierung Fahrzeugflotte Gebrüder Mangold AG
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- Titel
- Flottenelektrifizierung Fahrzeugflotte Gebrüder Mangold AG
- Autor/in
- Datierung
- 07.06.2024
- Beschreibung
- Angesichts der zunehmenden Elektrifizierung im Verkehrssektor werden im Rahmen einer Bachelor-
Diplomarbeit die potenziellen Auswirkungen für ein Transportunternehmen bei einer Umstellung auf eine
elektrische Fahrzeugflotte untersucht. Dabei sollen sowohl die technischen wie auch die betrieblichen und
wirtschaftlichen Konsequenzen aufgezeigt und ein E-Mobility-Konzept mit einem bedarfsabhängigen
Lademanagement erarbeitet werden. Zu Beginn werden die Risiken und Potenziale, der Betrieb, die
Bedürfnisse und die Fahrzeuge analysiert. Basierend auf diesen Daten wird ein Elektro-Mobilitätskonzept
ausgearbeitet. Der Energiebedarf und die Energiekosten werden anhand der Fahrzeuganalyse ermittelt. Des
Weiteren werden verschiedene Varianten von Lademanagements entwickelt und miteinander verglichen.
Zudem erfolgt eine Wirtschaftlichkeitsanalyse, bei der ein Elektrolastwagen mit einem Diesellastwagen
verglichen wird. Aus technischer Sicht werden bis zum Jahr 2040 etwa 45 % der Transporter- und 85 % der
LKW-Routen mit einer Zwischenladung gefahren werden können. Der Leistungsbedarf bei einer kompletter
Flottenelektrifizierung beläuft sich auf 825 kW. Der jährliche Energiebedarf liegt bei rund 1'490 MWh, was
zu jährlichen Stromkosten von 465'000 CHF führt. Der Ausbau der Ladeinfrastruktur, wie Erschliessungen
und Elektroverteilungen, sind in drei Etappen angedacht, wobei jährlich neue Ladestationen angeschafft
werden. Die wirtschaftliche Betrachtung zeigt, dass aktuell ein Elektro-LKW im Vergleich zu einem Diesel-
LKW über die gesamte Lebensdauer betrachtet, günstiger ist. Ob dies in ein paar Jahren noch so sein wird, ist
unklar und hängt von diversen Einflussfaktoren ab. Zusammenfassend zeigt sich, dass die Umstellung auf
eine elektrische Fahrzeugflotte technisch und baulich grössten Teils machbar sowie derzeit wirtschaftlich
vorteilhaft ist, jedoch ist die zukünftige Wirtschaftlichkeit eines Elektrolastwagens noch unsicher.
In view of the increasing electrification of the transport sector, the potential effects for a transport company
of switching to an electric vehicle fleet are being analysed as part of a Bachelor's thesis. The technical as well
as the operational and economic consequences will be analysed and an e-mobility concept with demandbased
charging management will be developed. To begin with, the risks and potentials, operations,
requirements and vehicles will be analysed. Based on this data, an e-mobility concept will be developed. The
different variants of charging management systems are developed and compared with each other. An
economic efficiency analysis is also carried out, in which an electric lorry is compared with a diesel lorry.
From a technical perspective, around 45 % of van routes and 85 % of lorry routes will be able to be driven
with intermediate charging by 2040. The power requirement for complete fleet electrification is 825 kW. The
annual energy requirement is around 1’490 MWh, which results in annual electricity costs of CHF 465’000.
The expansion of the charging infrastructure, such as access and electrical distribution, is planned in three
stages, with new charging stations being purchased each year. The economic analysis shows that an electric
lorry is currently cheaper than a diesel lorry over its entire service life. Whether this will still be the case in a
few years' time is unclear and depends on various influencing factors. In summary, it can be seen that the
switch to an electric vehicle fleet is technically and structurally feasible for the most part and is currently
economically advantageous, but the future economic viability of an electric lorry is still uncertain. requirements and energy costs are determined on the basis of the vehicle analysis. Furthermore,
- Angesichts der zunehmenden Elektrifizierung im Verkehrssektor werden im Rahmen einer Bachelor-
- Urheberrechtshinweis
- Lisebach Philipp, Müller Chantal, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 15.10.2024
- Übergeordnete Sets
- 1
Lokale Elektrizitätsgemeinschaft (LEG) im Immobilienportfolio der Gemeinde Horw
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- Titel
- Lokale Elektrizitätsgemeinschaft (LEG) im Immobilienportfolio der Gemeinde Horw
- Autor/in
- Datierung
- 07.06.2024
- Beschreibung
- Diese Bachelorarbeit untersucht die Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Gründung einer lokalen
Elektrizitätsgemeinschaft (LEG) in der Gemeinde Horw. Grundlage dafür bilden der Zusatzbericht
«Klimafreundlicher Gebäudepark der Gemeinde Horw», der die Installation von Photovoltaikanlagen
auf Gemeindeimmobilien und die Dekarbonisierung des Gebäudeparks vorsieht, sowie das
Bundesgesetz über eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien. Ziel ist es, den
überschüssigen Solarstrom auf den Gemeindeimmobilien effizient zu nutzen und die Energiekosten zu
senken. Die Analyse umfasst eine technische und rechtliche Prüfung der Umsetzung einer LEG,
einschliesslich der notwendigen Infrastruktur und Abrechnungssysteme. Durch Simulationen und
bestehende Energiedaten wird das Potenzial der LEG bewertet. Dabei werden verschiedene Szenarien
und deren Auswirkungen auf den Eigenverbrauch und die Netzeinspeisung untersucht.
Ab einer Preisdifferenz von 14 Rappen zwischen Bezug und Rücklieferung des Stroms durch den
Energieversorger wird die Teilnahme an einer LEG rentabel. Ein LEG-Verbraucher ohne eigene PVAnlage
kann im Durchschnitt 20 % seines gesamten Stromverbrauchs über die LEG beziehen. Die
wirtschaftlichen Analysen zeigen, dass sich eine LEG vor allem für grössere Energieverbrauchende und
Energieproduzierende lohnt. Die ermittelten Initialisierungskosten pro Messpunkt betragen CHF 1'070,
während die jährlichen Betriebskosten pro Messpunkt CHF 108 ausmachen. Bei einer Preisdifferenz
von 28 Rp./kWh zwischen dem Bezugstarif des Stroms und dem Rückliefertarif für eingespeisten
Solarstrom muss der elektrische Energiebezug aus der LEG jährlich ca. 2'300 kWh betragen, was einen
gesamten Energiebezug von ca. 11'500 kWh voraussetzt.
Nach Fertigstellung der Photovoltaikanlagen können 35 % der produzierten Energie direkt im
Gebäude verbraucht, 54 % des erzeugten Solarstroms in der LEG abgesetzt und 11 % ins öffentliche
Netz eingespeist und rückvergütet werden. Wichtige Aspekte der Arbeit umfassen die Integration von
Elektromobilität, die Optimierung des Eigenverbrauchs sowie die neuen Möglichkeiten, die durch die
Einführung von virtuellen Zusammenschlüssen zum Eigenverbrauch (vZEV) entstehen. Die Studie
kommt zu dem Schluss, dass die Gründung einer LEG in Horw sowohl technisch machbar als auch
ökonomisch vorteilhaft ist. Es wird empfohlen, die Einführung dynamischer Tarife und weiterer
innovativer Lösungen zu prüfen, um den Nutzen der LEG weiter zu maximieren.
This bachelor's thesis examines the feasibility and economic viability of establishing a local electricity
community (LEG) in the municipality of Horw, based on the supplementary report “Climate-friendly
building stock in the municipality of Horw”, which obligates the installation of photovoltaic systems on
municipal properties and the decarbonization of the building stock, as well as the federal law “for a
secure electricity supply with renewable energies”. The aim is to utilize the surplus solar power on
municipal properties efficiently and reduce energy costs. The analysis includes a technical and legal
examination of the implementation of a LEG, including the necessary infrastructure and billing systems.
The potential of the LEG is evaluated using simulations and existing energy data. Various scenarios and
their effects on self-consumption and grid feed were analysed.
With a price difference of CHF 0.14 between the purchase and return delivery of electricity by the energy
supplier, the participation in a LEG becomes profitable. A LEG consumer without their own PV system
can purchase an average of 20 % of their total electricity consumption via the LEG. The economic
analyses show that a LEG is particularly worthwhile for larger energy consumers and energy producers.
The calculated initialization costs per metering point amount to CHF 1,070, while the annual operating
costs per metering point amount to CHF 108. With a price difference of CHF 0.28/kWh between the
electricity purchase tariff and the return tariff for solar power fed into the grid, the electrical energy
purchased from the LEG must amount to approximately 2,300 kWh per year, which assumes a total
energy purchase of approx. 11,500 kWh.
After completion of the photovoltaic systems, 35 % of the energy produced can be consumed directly
in the building, 54 % of the solar power generated can be sold at the LEG and 11 % can be fed into the
public grid. Important aspects of the work include the integration of electromobility, the optimization of
self consumption and the new opportunities created by the introduction of virtual associations for selfconsumption
(vZEV). The study concludes that the establishment of a LEG in Horw is technically
feasible and economically advantageous. It is recommended that the introduction of dynamic tariffs and
other innovative solutions be examined to further maximize the benefits of the LEG.
- Diese Bachelorarbeit untersucht die Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Gründung einer lokalen
- Urheberrechtshinweis
- Capon Gonzalez Breogan, Huber Benjamin, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 15.10.2024
- Übergeordnete Sets
- 1
Netzrückwirkungen in Gebäuden koordinieren
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- Titel
- Netzrückwirkungen in Gebäuden koordinieren
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2024
- Beschreibung
- Die zunehmende Bedeutung der Spannungsqualität in der Energieversorgung, insbesondere durch
die Energiewende und den daraus folgenden verstärkten Einsatz von Leistungselektronik in
Bauprojekten, stellt Elektrizitätsversorgungsunternehmen und auch Gebäudetechnikplaner:innen vor
neuen Herausforderungen. Netzrückwirkungen, verursacht durch den vermehrten Einsatz dieser
Technologien, beeinflussen die Spannungsqualität erheblich. In aktuellen Gebäudetechnikprojekten
werden die Planer:innen selten mit diesem Thema konfrontiert. Wenn überhaupt, dann treten
Funktionsstörungen erst im Betrieb auf und allfällige Verstösse gegen Vorgaben der Netzbetreiber
werden nicht erfasst und selten geahndet.
Die Bauherrschaft erwartet, dass sämtliche Gebäudetechnikanlagen in Einklang mit dem aktuellen
Stand der Technik und den gesetzlichen Bedingungen erstellt werden. Falls Systeme und Anlagen
möglicherweise gegen geltende Vorschriften verstossen, so sind bereits in der Projektierungsphase
geeignete Massnamen zu treffen, so dass erstens die möglichen Kosten in der Ausschreibungsphase
berücksichtigt werden können und zweitens ressourcenschonende Anpassungen noch erfolgen
können.
Um präventive Massnahmen anwenden zu können, benötigen Planer:innen grundlegende Kenntnisse
und praxisnahe Anwendungshilfen. Die vorliegende Arbeit erläutert die Thematiken
Spannungsqualität und Netzrückwirkungen mithilfe entsprechender elektrotechnischer Grundlagen.
Für sämtliche Formen von Netzrückwirkungen, die durch ein Planungsteam berücksichtigt werden
können, werden sowohl die Ursachen als auch die Folgen innerhalb der Gebäudetechnikinstallation
erklärt. Zusätzlich werden geltende Normen und Richtlinien sowie Zuständigkeitsbereiche aufgezeigt
und die Herausforderungen mit alternativen Anschlussmodellen (ZEV) angedeutet. Auf Basis der
elektrotechnischen Grundkenntnisse und den aktuell vorhandenen Beurteilungsmethoden wird ein
Beurteilungsschema erarbeitet, welches eine Berücksichtigung von Netzrückwirkungen ab der
Projektierungsphase ermöglicht. Durch die Anwendung dieses Schemas erkennen Planer:innen, ob
zusätzliche Massnahmen notwendig werden. Es werden Einflussmöglichkeiten im Bereich der
Erschliessungsstruktur, des Beschaffungsprozesses und in Form von aktiven Massnahmen erläutert.
Diese werden mit Beispielen erklärt und nach ihrer Umsetzbarkeit, der Wirtschaftlichkeit und der
Priorität bewertet.
Die technischen Grundlagen und Funktionsweisen, das Beurteilungsschema und die Massnahmen
sind in einer Planungshilfe zusammengefasst und aufbereitet. Die Wirksamkeit der Planungshilfe ist
mit zwei konkreten Gebäudetechnikprojekten überprüft und bewertet worden. Die Herausforderung
in der Anwendung liegt nicht, wie erwartet in der Umsetzung der verschiedenen Massnahmen,
sondern vielmehr in der Erkennung von möglichen Risiken und Auswirkungen. Eine Beurteilung von
Netzrückwirkungen vor erfolgten Installationen mit Annahmen, Abschätzungen und Berechnungen
kann nur bedingt erfolgreich sein. Im Vergleich zu ähnlichen Beurteilungen, wie beispielsweise die
Berechnung von Kurzschlussströmen für die Einhaltung von Abschaltzeiten, sind deutlich mehr
Einflussfaktoren vorhanden. Angefangen bei den genauen Produktangaben, welche in der
Projektierungsphase meistens noch nicht vorliegen, bis hin zur Kenntnis der Störbehaftung des
Verteilnetzes.
Trotzdem liefern die Erkenntnisse aus der vorliegenden Arbeit, welche in der Planungshilfe
konzentriert sind, eine solide Grundlage für die Diskussion von Spannungsqualität und
Netzrückwirkungen in Gebäudetechnikprojekten. Die Planer:innen können so die vorhandenen
Wissenslücken schliessen und einfache Abschätzungen tätigen. Zudem kennen sie mögliche Ansätze,
um Netzrückwirkungen positiv zu beeinflussen.
The increasing importance of power quality in energy supply, particularly due to the energy transition
and the consequent increased use of power electronics in construction projects, presents new
challenges to electricity supply companies and building technology planners. System perturbations,
caused by the increased use of these technologies, significantly influences power quality. In current
construction projects, planners are rarely confronted with this issue. If at all, malfunctions only occur
during operation, and any violations of grid operator requirements are not recorded and rarely
penalized. Clients expect all building technology systems to be built in accordance with current
technological standards and legal requirements. If systems and installations may potentially violate
applicable regulations, appropriate measures must be taken during the planning phase so that
potential costs can be considered during the tendering phase and resource-efficient adjustments can
still be made.
To implement preventive measures, planners need basic knowledge and practical application aids.
This thesis explains the topics of power quality and network feedback using relevant electrical
engineering fundamentals. For all forms of system perturbations that can be considered by a
planning team, both the causes and the consequences within the building technology installation are
explained. Based on the electrical engineering basics and the currently available assessment
methods, an evaluation scheme is developed that enables consideration of system perturbations
from the planning phase onwards. Influence possibilities in development structure, procurement
process, and in the form of active measures are explained. The technical basics and functions, the
evaluation scheme, and the measures are summarized and processed in a planning aid. The
effectiveness of the planning aid has been tested and evaluated. The challenge in application lies not,
as expected, in the implementation of the various measures, but rather in recognizing possible risks
and impacts. An assessment of system perturbations before installations with assumptions,
estimates, and calculations can only be successful to a limited extent.
Nevertheless, the findings from this work, concentrated in the planning aid, provide a solid
foundation for discussing power quality and system perturbations in building technology projects.
Planners can thus close existing knowledge gaps and make simple estimates. They also know
possible approaches to positively influence system perturbations.
- Die zunehmende Bedeutung der Spannungsqualität in der Energieversorgung, insbesondere durch
- Urheberrechtshinweis
- Bärtschi Ivo, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 15.10.2024
- Übergeordnete Sets
- 1
Photovoltaik Freiflächen Anlage Andiast
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- Titel
- Photovoltaik Freiflächen Anlage Andiast
- Autor/in
- Datierung
- 09.06.2023
- Beschreibung
- Die vorliegende Arbeit untersucht, unter welchen raumplanerischen, technischen und ökologischen Vorgaben eine freistehende PV-Anlage in der Ortschaft Andiast im Kanton Graubünden gebaut werden kann. Die Anlage soll an der Via Principala 51 errichtet werden. Das Grundstück hat eine Steigung von 30° und ist nach Südosten ausgerichtet. In Anbetracht der Energiewende und der drohenden Winterstromlücke soll eine raumplanerisch, technisch und ökologisch verträgliche Lösung gefunden werden. Das Ziel ist es, mithilfe einer Variantenstudie die Gewinnervariante zu ermitteln.
Dabei werden verschiedene Varianten geprüft, nämlich der Solarzaun, das Tracking-System Solar Wings, Agri-PV, Smartflower, eine flächige Solaranlage und gruppierte Moduleinheiten. Dazu werden Simulationen und Berechnungen erstellt. Diese werden anhand der oben genannten Punkte bewertet. Es stellt sich heraus, dass die Montage der Anlage und die spezielle Situation im steilen Gelände für alle Varianten sehr anspruchsvoll sind, was einen wirtschaftlichen Betrieb erschwert. Hinsichtlich ökologischer Ausgleichsflächen und grauer Energie schneiden die Varianten unterschiedlich gut ab. Die Tracking-Systeme haben einen höheren Ertrag pro kWp, sind jedoch in der Anschaffung deutlich teurer als starre Systeme. Die Schneedecke im Winter hat einen deutlich negativen Einfluss auf die Stromproduktion im Winter.
Es stellt sich heraus, dass die Variante "Solarzaun" die geforderten Punkte am besten erfüllt. Auf dieser Grundlage wurde die mögliche Erstellung eines Zusammenschlusses zum Eigenverbrauch (ZEV) untersucht. Die ZEV-Variante "Zukunft" erzeugt genügend Leistung und Energie für die zukünftigen Bauten an der Via Principala. Zudem kann den Mietern und Hausbesitzern ein günstiger interner Stromtarif angeboten werden.
Auf dieser Grundlage ist es empfehlenswert, die Variante Solarzaun und die Gründung eines ZEV weiter zu verfolgen. Somit kann dem Industriepartner, der Ortschaft Andiast und der Energiewende ein Mehrwert verschafft werden.
The present study examines the spatial, technical, and ecological requirements for the construction of a standalone photovoltaic system (PVS) in the village of Andiast in the canton of Graubuenden, Switzerland. The installation is planned for Via Principala 51, on a plot of land with a 30° slope and a southeastern orientation. Considering the energy transition and the impending winter power gap, a solution that is spatially, technically, and ecologically compatible is sought. The objective is to determine the winning variant through a comparative study of different options.
Several variants are being considered, namely the solar fence, the tracking system Solar Wings, Agri-PV, Smartflower, a large-area solar system, and grouped module units. Simulations and calculations will be conducted to evaluate these options based on the above mentioned criteria. It becomes apparent that the installation process and the unique conditions of the steep terrain pose significant challenges for all variants, making economic operation difficult. Regarding ecological compensatory areas and embodied energy, the variants perform differently. Tracking systems have a higher yield per kilowatt-peak (kWp) but are significantly more expensive to acquire compared to fixed systems. The snow cover in winter has a noticeably negative impact on power production during that season.
Ultimately, it is determined that the "solar fence" variant best meets the required criteria. Based on this finding, the possibility of establishing a collective self-consumption association (CSA) is explored. The CSA variant "future" generates sufficient power and energy for the future buildings along Via Principala. Additionally, tenants and homeowners can benefit from a favorable internal electricity tariff.
Based on these findings, it is recommended to further pursue the "solar fence" variant and the establishment of a CSA. This way,the industrial partner, the village of Andiast can contribute to the energy transition while gaining added value.
- Die vorliegende Arbeit untersucht, unter welchen raumplanerischen, technischen und ökologischen Vorgaben eine freistehende PV-Anlage in der Ortschaft Andiast im Kanton Graubünden gebaut werden kann. Die Anlage soll an der Via Principala 51 errichtet werden. Das Grundstück hat eine Steigung von 30° und ist nach Südosten ausgerichtet. In Anbetracht der Energiewende und der drohenden Winterstromlücke soll eine raumplanerisch, technisch und ökologisch verträgliche Lösung gefunden werden. Das Ziel ist es, mithilfe einer Variantenstudie die Gewinnervariante zu ermitteln.
- Urheberrechtshinweis
- Bühler David Josef, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 10.01.2024
- Übergeordnete Sets
- 1
Photovoltaik Freiflächen Anlage Andiast
Name that can easily go onto 2 lines
Author that can easily go onto 2 lines as well
- Titel
- Photovoltaik Freiflächen Anlage Andiast
- Autor/in
- Datierung
- 09.06.2023
- Beschreibung
- Die vorliegende Arbeit untersucht, unter welchen raumplanerischen, technischen und ökologischen Vorgaben eine freistehende PV-Anlage in der Ortschaft Andiast im Kanton Graubünden gebaut werden kann. Die Anlage soll an der Via Principala 51 errichtet werden. Das Grundstück hat eine Steigung von 30° und ist nach Südosten ausgerichtet. In Anbetracht der Energiewende und der drohenden Winterstromlücke soll eine raumplanerisch, technisch und ökologisch verträgliche Lösung gefunden werden. Das Ziel ist es, mithilfe einer Variantenstudie die Gewinnervariante zu ermitteln.
Dabei werden verschiedene Varianten geprüft, nämlich der Solarzaun, das Tracking-System Solar Wings, Agri-PV, Smartflower, eine flächige Solaranlage und gruppierte Moduleinheiten. Dazu werden Simulationen und Berechnungen erstellt. Diese werden anhand der oben genannten Punkte bewertet. Es stellt sich heraus, dass die Montage der Anlage und die spezielle Situation im steilen Gelände für alle Varianten sehr anspruchsvoll sind, was einen wirtschaftlichen Betrieb erschwert. Hinsichtlich ökologischer Ausgleichsflächen und grauer Energie schneiden die Varianten unterschiedlich gut ab. Die Tracking-Systeme haben einen höheren Ertrag pro kWp, sind jedoch in der Anschaffung deutlich teurer als starre Systeme. Die Schneedecke im Winter hat einen deutlich negativen Einfluss auf die Stromproduktion im Winter.
Es stellt sich heraus, dass die Variante "Solarzaun" die geforderten Punkte am besten erfüllt. Auf dieser Grundlage wurde die mögliche Erstellung eines Zusammenschlusses zum Eigenverbrauch (ZEV) untersucht. Die ZEV-Variante "Zukunft" erzeugt genügend Leistung und Energie für die zukünftigen Bauten an der Via Principala. Zudem kann den Mietern und Hausbesitzern ein günstiger interner Stromtarif angeboten werden.
Auf dieser Grundlage ist es empfehlenswert, die Variante Solarzaun und die Gründung eines ZEV weiter zu verfolgen. Somit kann dem Industriepartner, der Ortschaft Andiast und der Energiewende ein Mehrwert verschafft werden.
The present study examines the spatial, technical, and ecological requirements for the construction of a standalone photovoltaic system (PVS) in the village of Andiast in the canton of Graubuenden, Switzerland. The installation is planned for Via Principala 51, on a plot of land with a 30° slope and a southeastern orientation. Considering the energy transition and the impending winter power gap, a solution that is spatially, technically, and ecologically compatible is sought. The objective is to determine the winning variant through a comparative study of different options.
Several variants are being considered, namely the solar fence, the tracking system Solar Wings, Agri-PV, Smartflower, a large-area solar system, and grouped module units. Simulations and calculations will be conducted to evaluate these options based on the above mentioned criteria. It becomes apparent that the installation process and the unique conditions of the steep terrain pose significant challenges for all variants, making economic operation difficult. Regarding ecological compensatory areas and embodied energy, the variants perform differently. Tracking systems have a higher yield per kilowatt-peak (kWp) but are significantly more expensive to acquire compared to fixed systems. The snow cover in winter has a noticeably negative impact on power production during that season.
Ultimately, it is determined that the "solar fence" variant best meets the required criteria. Based on this finding, the possibility of establishing a collective self-consumption association (CSA) is explored. The CSA variant "future" generates sufficient power and energy for the future buildings along Via Principala. Additionally, tenants and homeowners can benefit from a favorable internal electricity tariff.
Based on these findings, it is recommended to further pursue the "solar fence" variant and the establishment of a CSA. This way,the industrial partner, the village of Andiast can contribute to the energy transition while gaining added value.
- Die vorliegende Arbeit untersucht, unter welchen raumplanerischen, technischen und ökologischen Vorgaben eine freistehende PV-Anlage in der Ortschaft Andiast im Kanton Graubünden gebaut werden kann. Die Anlage soll an der Via Principala 51 errichtet werden. Das Grundstück hat eine Steigung von 30° und ist nach Südosten ausgerichtet. In Anbetracht der Energiewende und der drohenden Winterstromlücke soll eine raumplanerisch, technisch und ökologisch verträgliche Lösung gefunden werden. Das Ziel ist es, mithilfe einer Variantenstudie die Gewinnervariante zu ermitteln.
- Urheberrechtshinweis
- Bühler David Josef, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 10.01.2024
- Übergeordnete Sets
- 1
Strommangellage – Photovoltaik als Notstromversorgung
Name that can easily go onto 2 lines
Author that can easily go onto 2 lines as well
- Titel
- Strommangellage – Photovoltaik als Notstromversorgung
- Autor/in
- Datierung
- 09.06.2023
- Beschreibung
- Nach den jüngsten Ereignissen auf der Welt kommt es vermehrt zu Energie- wie auch Strommangellagen. Die Klimakrise hat zu einem rasanten Wachstum von Photovoltaikanlagen geführt. Kommt es in der Schweiz zu einer Strommangellage, gibt es einen vordefinierten Massnahmen Plan, die von freiwilligen Sparappellen über Exportbeschränkungen bis hin zu rollende Stromausfälle reichen. Um Stromausfällen entgegenzuwirken, können lokale Stromerzeugung genutzt werden. Diese Anlagen können Batterie-Energiespeichersysteme, Notstromaggregate, Flywheels oder auch Photovoltaikanlagen sein. Obwohl Photovoltaikanlagen nicht als Notstromversorgung eingestuft werden können, da diese stark von der Sonneneinstrahlung abhängig sind, können sie in Kombination mit den oben genannten Anlagen kombiniert werden. Die Kombination dieser Anlagen bringt Vorteile und Herausforderungen mit sich. Eine Herausforderung ist die Netzstabilität. Die Schwankungen der Stromerzeugung aus Photovoltaikanlagen können zu Instabilitäten im Netz führen, wenn die Schwankungen für das netzbildende Element der Anlage zu groß sind und diese nicht ausreguliert werden können. In einem solchen Fall kann eine zusätzliche Batterie als Puffer das System entlasten. Notstromversorgungen können mit Microgrids verglichen werden. Wo diese häufiger zur Unterstützung von Systemen mit unzureichendem Netzanschluss eingesetzt werden, können sie auch als Notstromversorgung in Inselanlagen dienen. Während in der Schweiz die Nachfrage nach Photovoltaikanlagen in einer Notstromversorgung noch kaum vorhanden ist, könnte sich das in den kommenden Wintern mit zunehmendem Risiko einer Strommangellage ändern.
Following the recent events around the globe energy shortages especially in the electricity sector have grown dramatically. The climate crisis has produced rapid growth in photovoltaic installations. If a power shortage occurs in Switzerland, there is a predefined plan with measures ranging from voluntary power savings to export restrictions and rolling blackouts. To counteract blackouts local power production can be used. These power units can be Battery Energy Storage Systems, Generator Sets, Flywheels, or also Photovoltaics. Where photovoltaics can not be classified as emergency power supplies because they severely lack reliability, they can be used in combination with the fore mentioned power units. Combining these units brings advantages and challenges. One challenge is grid stability. The fluctuation in power production from photovoltaics can cause instability in the grid if the fluctuations are too large for the grid-forming element of the system to handle. In such a case an additional battery acting as a buffer can relieve the system. Emergency power supplies can be compared to microgrids. Where these are more commonly used to support facilities, which
have unsatisfactory grid connections, they could also serve as emergency power supplies in island-able installations. Whereas now in Switzerland the demand for photovoltaics being integrated into an emergency power supply has not been there, that might all change in the coming winters with the increasing risk of power shortages.
- Nach den jüngsten Ereignissen auf der Welt kommt es vermehrt zu Energie- wie auch Strommangellagen. Die Klimakrise hat zu einem rasanten Wachstum von Photovoltaikanlagen geführt. Kommt es in der Schweiz zu einer Strommangellage, gibt es einen vordefinierten Massnahmen Plan, die von freiwilligen Sparappellen über Exportbeschränkungen bis hin zu rollende Stromausfälle reichen. Um Stromausfällen entgegenzuwirken, können lokale Stromerzeugung genutzt werden. Diese Anlagen können Batterie-Energiespeichersysteme, Notstromaggregate, Flywheels oder auch Photovoltaikanlagen sein. Obwohl Photovoltaikanlagen nicht als Notstromversorgung eingestuft werden können, da diese stark von der Sonneneinstrahlung abhängig sind, können sie in Kombination mit den oben genannten Anlagen kombiniert werden. Die Kombination dieser Anlagen bringt Vorteile und Herausforderungen mit sich. Eine Herausforderung ist die Netzstabilität. Die Schwankungen der Stromerzeugung aus Photovoltaikanlagen können zu Instabilitäten im Netz führen, wenn die Schwankungen für das netzbildende Element der Anlage zu groß sind und diese nicht ausreguliert werden können. In einem solchen Fall kann eine zusätzliche Batterie als Puffer das System entlasten. Notstromversorgungen können mit Microgrids verglichen werden. Wo diese häufiger zur Unterstützung von Systemen mit unzureichendem Netzanschluss eingesetzt werden, können sie auch als Notstromversorgung in Inselanlagen dienen. Während in der Schweiz die Nachfrage nach Photovoltaikanlagen in einer Notstromversorgung noch kaum vorhanden ist, könnte sich das in den kommenden Wintern mit zunehmendem Risiko einer Strommangellage ändern.
- Urheberrechtshinweis
- Lindegger Markus, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 10.01.2024
- Übergeordnete Sets
- 1
Strommangellage – Photovoltaik als Notstromversorgung
Name that can easily go onto 2 lines
Author that can easily go onto 2 lines as well
- Titel
- Strommangellage – Photovoltaik als Notstromversorgung
- Autor/in
- Datierung
- 09.06.2023
- Beschreibung
- Nach den jüngsten Ereignissen auf der Welt kommt es vermehrt zu Energie- wie auch Strommangellagen. Die Klimakrise hat zu einem rasanten Wachstum von Photovoltaikanlagen geführt. Kommt es in der Schweiz zu einer Strommangellage, gibt es einen vordefinierten Massnahmen Plan, die von freiwilligen Sparappellen über Exportbeschränkungen bis hin zu rollende Stromausfälle reichen. Um Stromausfällen entgegenzuwirken, können lokale Stromerzeugung genutzt werden. Diese Anlagen können Batterie-Energiespeichersysteme, Notstromaggregate, Flywheels oder auch Photovoltaikanlagen sein. Obwohl Photovoltaikanlagen nicht als Notstromversorgung eingestuft werden können, da diese stark von der Sonneneinstrahlung abhängig sind, können sie in Kombination mit den oben genannten Anlagen kombiniert werden. Die Kombination dieser Anlagen bringt Vorteile und Herausforderungen mit sich. Eine Herausforderung ist die Netzstabilität. Die Schwankungen der Stromerzeugung aus Photovoltaikanlagen können zu Instabilitäten im Netz führen, wenn die Schwankungen für das netzbildende Element der Anlage zu groß sind und diese nicht ausreguliert werden können. In einem solchen Fall kann eine zusätzliche Batterie als Puffer das System entlasten. Notstromversorgungen können mit Microgrids verglichen werden. Wo diese häufiger zur Unterstützung von Systemen mit unzureichendem Netzanschluss eingesetzt werden, können sie auch als Notstromversorgung in Inselanlagen dienen. Während in der Schweiz die Nachfrage nach Photovoltaikanlagen in einer Notstromversorgung noch kaum vorhanden ist, könnte sich das in den kommenden Wintern mit zunehmendem Risiko einer Strommangellage ändern.
Following the recent events around the globe energy shortages especially in the electricity sector have grown dramatically. The climate crisis has produced rapid growth in photovoltaic installations. If a power shortage occurs in Switzerland, there is a predefined plan with measures ranging from voluntary power savings to export restrictions and rolling blackouts. To counteract blackouts local power production can be used. These power units can be Battery Energy Storage Systems, Generator Sets, Flywheels, or also Photovoltaics. Where photovoltaics can not be classified as emergency power supplies because they severely lack reliability, they can be used in combination with the fore mentioned power units. Combining these units brings advantages and challenges. One challenge is grid stability. The fluctuation in power production from photovoltaics can cause instability in the grid if the fluctuations are too large for the grid-forming element of the system to handle. In such a case an additional battery acting as a buffer can relieve the system. Emergency power supplies can be compared to microgrids. Where these are more commonly used to support facilities, which
have unsatisfactory grid connections, they could also serve as emergency power supplies in island-able installations. Whereas now in Switzerland the demand for photovoltaics being integrated into an emergency power supply has not been there, that might all change in the coming winters with the increasing risk of power shortages.
- Nach den jüngsten Ereignissen auf der Welt kommt es vermehrt zu Energie- wie auch Strommangellagen. Die Klimakrise hat zu einem rasanten Wachstum von Photovoltaikanlagen geführt. Kommt es in der Schweiz zu einer Strommangellage, gibt es einen vordefinierten Massnahmen Plan, die von freiwilligen Sparappellen über Exportbeschränkungen bis hin zu rollende Stromausfälle reichen. Um Stromausfällen entgegenzuwirken, können lokale Stromerzeugung genutzt werden. Diese Anlagen können Batterie-Energiespeichersysteme, Notstromaggregate, Flywheels oder auch Photovoltaikanlagen sein. Obwohl Photovoltaikanlagen nicht als Notstromversorgung eingestuft werden können, da diese stark von der Sonneneinstrahlung abhängig sind, können sie in Kombination mit den oben genannten Anlagen kombiniert werden. Die Kombination dieser Anlagen bringt Vorteile und Herausforderungen mit sich. Eine Herausforderung ist die Netzstabilität. Die Schwankungen der Stromerzeugung aus Photovoltaikanlagen können zu Instabilitäten im Netz führen, wenn die Schwankungen für das netzbildende Element der Anlage zu groß sind und diese nicht ausreguliert werden können. In einem solchen Fall kann eine zusätzliche Batterie als Puffer das System entlasten. Notstromversorgungen können mit Microgrids verglichen werden. Wo diese häufiger zur Unterstützung von Systemen mit unzureichendem Netzanschluss eingesetzt werden, können sie auch als Notstromversorgung in Inselanlagen dienen. Während in der Schweiz die Nachfrage nach Photovoltaikanlagen in einer Notstromversorgung noch kaum vorhanden ist, könnte sich das in den kommenden Wintern mit zunehmendem Risiko einer Strommangellage ändern.
- Urheberrechtshinweis
- Lindegger Markus, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 10.01.2024
- Übergeordnete Sets
- 1
Neuer Campus Horw – Der Campus als Kraftwerk BAT G_23-23
Name that can easily go onto 2 lines
Author that can easily go onto 2 lines as well
- Titel
- Neuer Campus Horw – Der Campus als Kraftwerk BAT G_23-23
- Autor/in
- Datierung
- 09.06.2023
- Beschreibung
- Der Campus der Hochschule Luzern für Technik & Architektur in Horw ist überbucht und entspricht
nicht mehr den Anforderungen der heutigen Hochschulbildung. Die Pädagogische Hochschule Luzern ist
an acht Standorten in der Stadt Luzern verteilt und hat das Bedürfnis nach Zentralisierung. Diese
beiden Thematiken werden gemeinsam angegangen und der Hochschulcampus in Horw wird für beide
Schulen erneuert und erweitert.
Ziel dieser Thesis ist die Ermittlung des Photovoltaikpotenzials des neuen Campus in Horw sowie eine
Handlungsempfehlung auf Grundlage der Auswertung der Szenarien zuhanden der Bauherrschaft.
Ob die Photovoltaikanlagen auf dem Campus überschüssige Energie produzieren und der Campus somit
als Kraftwerk angesehen werden kann, bildete die Forschungsfrage. Um diese zu beantworten, wurden
alle belegbaren Flächen bestimmt und mit passenden Anlagen belegt. Eine Simulation der Anlagen
ergab daraus Leistungs- und Energiekennwerte der einzelnen Anlagen. In einem Variantenstudium
wurden die Resultate im Anschluss ausgewertet.
Das Variantenstudium zeigt, dass der Campus mehr elektrische Energie verbraucht (3.9 GWh/a) als er
mit Vollbelegung erzeugen kann (3.1 GWh/a). Er kann somit nicht als Kraftwerk bezeichnet werden.
Ergänzend zur Vollbelegung werden in der Arbeit zwei weitere Szenarien behandelt. Einerseits ist dies
das ökonomische Szenario, welches bei Vollbelegung der Dächer mit 20°-Süd-Anlagen eine Rendite von
4.59% pro Jahr abwirft. Als drittes Szenario wurden die Anlagen aufgezeigt, welche winterstromoptimiert
sind. Dieses Szenario überzeugt mit einem Eigenverbrauchsgrad von 61 % bei 2.64 GWh/a.
Die erste Abschätzung der Anlagen basiert auf dem Stand des Wettbewerbsprojekts. Der Bauherrschaft
wird das Szenario mit der maximalen jährlichen Produktion empfohlen. Eine genauere Abschätzung des
Potenzials in späteren Projektphasen ist jedoch noch nötig, da zum jetzigen Zeitpunkt noch einige
Grundlagen ungewiss sind.
The campus of the Lucerne University of applied Sciences and Arts in Horw is overbooked and no
longer meets the requirements of today's higher education. The Lucerne University of Teacher
Education is spread over eight locations in the city of Lucerne and has a need for centralisation. These
two issues are being addressed together in a renovation of the university campus in Horw and an
expansion for both schools.
The aim of this thesis is to determine the photovoltaic potential of the new campus in Horw and to
make a recommendation for the client based on the evaluation of the scenarios.
The research question was whether the photovoltaic systems on the campus produce surplus energy
and whether the campus can thus be regarded as a power plant. In order to answer this question, all
the areas that could be occupied were determined and filled with suitable systems. A simulation of the
systems resulted in power and energy parameters for each individual system. The results were then
evaluated in a variant study.
The study of variants shows that the campus consumes more electrical energy (3.9 GWh/a) than it can
generate with full occupancy (3.1 GWh/a). Therefore, it cannot be described as a power plant. In
addition to full occupancy, two other scenarios are discussed in the study. The second is the economic
scenario, which generates a return of 4.59% per year. This scenario only covers the roof areas with 20°-
south photovoltaic systems. The third scenario shows the plants that are optimised for winter
electricity. This scenario comes with a high degree of self-consumption of 61% at 2.64 GWh/a.
The initial assessment of the plants is based on the project status at time of the competition. The client
is recommended to use the scenario with the maximum annual production. However, a more precise
estimate of the potential in later project phases is necessary, as some fundamentals are still uncertain
at the present time.
- Der Campus der Hochschule Luzern für Technik & Architektur in Horw ist überbucht und entspricht
- Urheberrechtshinweis
- Blümli Lukas, Zehnder Sandro, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 13.12.2023
- Übergeordnete Sets
- 1
Neuer Campus Horw – Der Campus als Kraftwerk BAT G_23-23
Name that can easily go onto 2 lines
Author that can easily go onto 2 lines as well
- Titel
- Neuer Campus Horw – Der Campus als Kraftwerk BAT G_23-23
- Autor/in
- Datierung
- 09.06.2023
- Beschreibung
- Der Campus der Hochschule Luzern für Technik & Architektur in Horw ist überbucht und entspricht
nicht mehr den Anforderungen der heutigen Hochschulbildung. Die Pädagogische Hochschule Luzern ist
an acht Standorten in der Stadt Luzern verteilt und hat das Bedürfnis nach Zentralisierung. Diese
beiden Thematiken werden gemeinsam angegangen und der Hochschulcampus in Horw wird für beide
Schulen erneuert und erweitert.
Ziel dieser Thesis ist die Ermittlung des Photovoltaikpotenzials des neuen Campus in Horw sowie eine
Handlungsempfehlung auf Grundlage der Auswertung der Szenarien zuhanden der Bauherrschaft.
Ob die Photovoltaikanlagen auf dem Campus überschüssige Energie produzieren und der Campus somit
als Kraftwerk angesehen werden kann, bildete die Forschungsfrage. Um diese zu beantworten, wurden
alle belegbaren Flächen bestimmt und mit passenden Anlagen belegt. Eine Simulation der Anlagen
ergab daraus Leistungs- und Energiekennwerte der einzelnen Anlagen. In einem Variantenstudium
wurden die Resultate im Anschluss ausgewertet.
Das Variantenstudium zeigt, dass der Campus mehr elektrische Energie verbraucht (3.9 GWh/a) als er
mit Vollbelegung erzeugen kann (3.1 GWh/a). Er kann somit nicht als Kraftwerk bezeichnet werden.
Ergänzend zur Vollbelegung werden in der Arbeit zwei weitere Szenarien behandelt. Einerseits ist dies
das ökonomische Szenario, welches bei Vollbelegung der Dächer mit 20°-Süd-Anlagen eine Rendite von
4.59% pro Jahr abwirft. Als drittes Szenario wurden die Anlagen aufgezeigt, welche winterstromoptimiert
sind. Dieses Szenario überzeugt mit einem Eigenverbrauchsgrad von 61 % bei 2.64 GWh/a.
Die erste Abschätzung der Anlagen basiert auf dem Stand des Wettbewerbsprojekts. Der Bauherrschaft
wird das Szenario mit der maximalen jährlichen Produktion empfohlen. Eine genauere Abschätzung des
Potenzials in späteren Projektphasen ist jedoch noch nötig, da zum jetzigen Zeitpunkt noch einige
Grundlagen ungewiss sind.
The campus of the Lucerne University of applied Sciences and Arts in Horw is overbooked and no
longer meets the requirements of today's higher education. The Lucerne University of Teacher
Education is spread over eight locations in the city of Lucerne and has a need for centralisation. These
two issues are being addressed together in a renovation of the university campus in Horw and an
expansion for both schools.
The aim of this thesis is to determine the photovoltaic potential of the new campus in Horw and to
make a recommendation for the client based on the evaluation of the scenarios.
The research question was whether the photovoltaic systems on the campus produce surplus energy
and whether the campus can thus be regarded as a power plant. In order to answer this question, all
the areas that could be occupied were determined and filled with suitable systems. A simulation of the
systems resulted in power and energy parameters for each individual system. The results were then
evaluated in a variant study.
The study of variants shows that the campus consumes more electrical energy (3.9 GWh/a) than it can
generate with full occupancy (3.1 GWh/a). Therefore, it cannot be described as a power plant. In
addition to full occupancy, two other scenarios are discussed in the study. The second is the economic
scenario, which generates a return of 4.59% per year. This scenario only covers the roof areas with 20°-
south photovoltaic systems. The third scenario shows the plants that are optimised for winter
electricity. This scenario comes with a high degree of self-consumption of 61% at 2.64 GWh/a.
The initial assessment of the plants is based on the project status at time of the competition. The client
is recommended to use the scenario with the maximum annual production. However, a more precise
estimate of the potential in later project phases is necessary, as some fundamentals are still uncertain
at the present time.
- Der Campus der Hochschule Luzern für Technik & Architektur in Horw ist überbucht und entspricht
- Urheberrechtshinweis
- Blümli Lukas, Zehnder Sandro, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 13.12.2023
- Übergeordnete Sets
- 1
Optimierungsvarianten für dezentrale Energieerzeugungs- und Energiespeicheranlagen
Name that can easily go onto 2 lines
Author that can easily go onto 2 lines as well
- Titel
- Optimierungsvarianten für dezentrale Energieerzeugungs- und Energiespeicheranlagen
- Autor/in
- Datierung
- 10.06.2022
- Beschreibung
- Die Schweizer Energieversorgung befindet sich schon seit einiger Zeit im Wandel. Spätestens seit dem
Ausbruch des Krieges in der Ukraine ist die Debatte rund um die Energie- und Klimapolitik neu entfacht. Mit
der Energiestrategie 2050 verfügt der Bund über einen Fahrplan, um den Ausbau der erneuerbaren
Energiequellen und die Energieeffizienz voranzutreiben. Dabei nimmt die Photovoltaik eine zentrale Rolle
ein. Sie kann auf und an Gebäuden und Infrastrukturen eingesetzt werden und so andere Energien aus dem
Schweizer Strommix verdrängen. Während der Planungsaufwand für PV-Neuanlagen in den letzten Jahren
stetig verringert werden konnte, werden dezentrale Energieerzeugungs- und Speicheranlagen kaum auf ihre
technische und wirtschaftliche Eignung geprüft und optimiert. Im Rahmen dieser Arbeit werden die
verschiedenen Technologien wie PV-Anlagen, Batteriespeichersysteme sowie Elektromobilität und die
Gründung eines Zusammenschlusses zum Eigenverbrauch untersucht und an einem Referenzprojekt geplant.
Aus den Erkenntnissen dieses Planungsprozesses geht hervor, dass der Einsatz von PV-Anlagen
grundsätzlich immer möglich ist. Örtliche Gegebenheiten, wie die Einstrahlung oder die Verschattung
beeinflussen den Energieertrag und sind deshalb bei der Auslegung der optimalen Varianten von zentraler
Bedeutung. Aus ökologischer Sicht muss es das Ziel sein, möglichst das gesamte Solarstrompotential
effizient zu nutzen. Zusätzlich ist die PV-Anlage auf den Verbrauch des Gebäudes abzustimmen. Wird
alleine mit der Solaranlage ein kleiner Eigenverbrauch erzielt, können vor allem Ladestationen in
Kombination mit Elektrofahrzeugen zu einer wirtschaftlichen Optimierung des Eigenverbrauchs beitragen.
Mit diesen kann durch den Verkauf von Ladestrom sogar noch zusätzlicher Gewinn erzielt werden.
Abschliessend beeinflussen beispielsweise hohe Speicherpreise die Wirtschaftlichkeit enorm und sind
deshalb nur in gewissen Umständen oder bei zukünftigen Kostensenkungen einzusetzen.
Switzerland's energy supply has been in a state of flux for some time now. At the latest since the outbreak of
the war in Ukraine, the debate surrounding energy and climate policy has been reignited. With the Energy
Strategy 2050, the federal government has a roadmap to drive forward the expansion of renewable energy
sources and energy efficiency. Photovoltaics play a central role in this. It can be used on and on buildings and
infrastructures and thus displace other energies from the Swiss electricity mix. While the planning effort for
new PV systems has been steadily reduced in recent years, decentralised energy generation and storage
systems are hardly ever tested and optimised for their technical and economic suitability. In this thesis, the
different technologies such as PV systems, battery storage systems as well as electric mobility and the
establishment of an association for self-consumption are examined and planned on a reference project. The
findings of this planning process show that the use of PV systems is always possible in principle. Local
conditions, such as irradiation or shading, influence the energy yield and are therefore of central importance
when designing the optimal variants. From an ecological point of view, the goal must be to use the entire
solar power potential efficiently, if possible. In addition, the PV system must be matched to the building's
consumption. If a small amount of self-consumption is achieved with the solar system alone, charging
stations in combination with electric vehicles in particular can contribute to an economic optimisation of selfconsumption.
With these, additional profit can even be achieved through the sale of charging electricity.
Finally, high storage prices, for example, have an enormous influence on economic efficiency and should
therefore only be used in certain circumstances or in the event of future cost reductions.
- Die Schweizer Energieversorgung befindet sich schon seit einiger Zeit im Wandel. Spätestens seit dem
- Urheberrechtshinweis
- Brügger Leander, Lichtsteiner Noah, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 20.12.2022
- Übergeordnete Sets
- 1
Optimierungsvarianten für dezentrale Energieerzeugungs- und Energiespeicheranlagen
Name that can easily go onto 2 lines
Author that can easily go onto 2 lines as well
- Titel
- Optimierungsvarianten für dezentrale Energieerzeugungs- und Energiespeicheranlagen
- Autor/in
- Datierung
- 10.06.2022
- Beschreibung
- Die Schweizer Energieversorgung befindet sich schon seit einiger Zeit im Wandel. Spätestens seit dem
Ausbruch des Krieges in der Ukraine ist die Debatte rund um die Energie- und Klimapolitik neu entfacht. Mit
der Energiestrategie 2050 verfügt der Bund über einen Fahrplan, um den Ausbau der erneuerbaren
Energiequellen und die Energieeffizienz voranzutreiben. Dabei nimmt die Photovoltaik eine zentrale Rolle
ein. Sie kann auf und an Gebäuden und Infrastrukturen eingesetzt werden und so andere Energien aus dem
Schweizer Strommix verdrängen. Während der Planungsaufwand für PV-Neuanlagen in den letzten Jahren
stetig verringert werden konnte, werden dezentrale Energieerzeugungs- und Speicheranlagen kaum auf ihre
technische und wirtschaftliche Eignung geprüft und optimiert. Im Rahmen dieser Arbeit werden die
verschiedenen Technologien wie PV-Anlagen, Batteriespeichersysteme sowie Elektromobilität und die
Gründung eines Zusammenschlusses zum Eigenverbrauch untersucht und an einem Referenzprojekt geplant.
Aus den Erkenntnissen dieses Planungsprozesses geht hervor, dass der Einsatz von PV-Anlagen
grundsätzlich immer möglich ist. Örtliche Gegebenheiten, wie die Einstrahlung oder die Verschattung
beeinflussen den Energieertrag und sind deshalb bei der Auslegung der optimalen Varianten von zentraler
Bedeutung. Aus ökologischer Sicht muss es das Ziel sein, möglichst das gesamte Solarstrompotential
effizient zu nutzen. Zusätzlich ist die PV-Anlage auf den Verbrauch des Gebäudes abzustimmen. Wird
alleine mit der Solaranlage ein kleiner Eigenverbrauch erzielt, können vor allem Ladestationen in
Kombination mit Elektrofahrzeugen zu einer wirtschaftlichen Optimierung des Eigenverbrauchs beitragen.
Mit diesen kann durch den Verkauf von Ladestrom sogar noch zusätzlicher Gewinn erzielt werden.
Abschliessend beeinflussen beispielsweise hohe Speicherpreise die Wirtschaftlichkeit enorm und sind
deshalb nur in gewissen Umständen oder bei zukünftigen Kostensenkungen einzusetzen.
Switzerland's energy supply has been in a state of flux for some time now. At the latest since the outbreak of
the war in Ukraine, the debate surrounding energy and climate policy has been reignited. With the Energy
Strategy 2050, the federal government has a roadmap to drive forward the expansion of renewable energy
sources and energy efficiency. Photovoltaics play a central role in this. It can be used on and on buildings and
infrastructures and thus displace other energies from the Swiss electricity mix. While the planning effort for
new PV systems has been steadily reduced in recent years, decentralised energy generation and storage
systems are hardly ever tested and optimised for their technical and economic suitability. In this thesis, the
different technologies such as PV systems, battery storage systems as well as electric mobility and the
establishment of an association for self-consumption are examined and planned on a reference project. The
findings of this planning process show that the use of PV systems is always possible in principle. Local
conditions, such as irradiation or shading, influence the energy yield and are therefore of central importance
when designing the optimal variants. From an ecological point of view, the goal must be to use the entire
solar power potential efficiently, if possible. In addition, the PV system must be matched to the building's
consumption. If a small amount of self-consumption is achieved with the solar system alone, charging
stations in combination with electric vehicles in particular can contribute to an economic optimisation of selfconsumption.
With these, additional profit can even be achieved through the sale of charging electricity.
Finally, high storage prices, for example, have an enormous influence on economic efficiency and should
therefore only be used in certain circumstances or in the event of future cost reductions.
- Die Schweizer Energieversorgung befindet sich schon seit einiger Zeit im Wandel. Spätestens seit dem
- Urheberrechtshinweis
- Brügger Leander, Lichtsteiner Noah, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 20.12.2022
- Übergeordnete Sets
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