Konzeptionierung eines Inselstromnetzes für eine Alphütte

Leuthold, Tobias

doi:10.21256/zhaw-2363

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Publication type:	Bachelor thesis
Title:	Konzeptionierung eines Inselstromnetzes für eine Alphütte
Authors:	Leuthold, Tobias
Advisors / Reviewers:	Koller, Christoph Burg, Daniel von
DOI:	10.21256/zhaw-2363
Extent:	221
Issue Date:	2018
Publisher / Ed. Institution:	ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Publisher / Ed. Institution:	Winterthur
Language:	German
Subjects:	Inselstromnetz; Ressourcenabschätzung; Photovoltaik; Windenergie; Wasserkraft
Subject (DDC):	333.79: Energy
Abstract:	Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist, die vorhandenen erneuerbaren Energieressourcen auf der Alp Lochweid (bei Trachslau SZ) abzuschätzen und basierend auf den Erkenntnissen ein Inselstromnetz zu konzeptionieren, welches den Strombedarf, welcher auf der Alp anfällt, zuverlässig und komplett erneuerbar abdecken kann. In einem ersten Schritt wurde dazu der Verbrauch an elektrischer Energie abgeschätzt. Die Alp Lochweid verfügt über zwei unterschiedliche Nutzungsarten (konventioneller Alpbetrieb im Sommer und Restaurantbetrieb im Winter), weshalb die Verbrauchsprofile für beide Nutzungsarten auf Tagesbasis bestimmt wurden. Um Unsicherheiten abzufedern, wurden der Energiebedarf, als auch die Leistungsaufnahmen für die weitere Planung mit einer Sicherheitsmarge von 10 % versehen. An einem durchschnittlichen Sommertag fällt so ein Strombedarf von 14.19 kWh bei einer Spitzenleistung von 1‘553 W an. Im Winter schwankt der tägliche Strombedarf je nach Tag zwischen 0.19 und 0.41 kWh. Die maximale Aufnahmeleistung im Winter beläuft sich auf 50.5 W. In einem zweiten Schritt folgte die Abschätzung der Energieressourcen Sonne, Wind und Wasser. Biomasse und Geothermie wurden nicht berücksichtigt. Es zeigte sich, dass lediglich die solaren Ressourcen genug Potential aufweisen, um die benötigte elektrische Energie bereitzustellen. Während die jährlichen Energieeinträge durch Wind und Wasser mit 8.32 kWh/m2, bzw. 98.79 kWh relativ gering sind, belaufen sich die solaren Energieeinträge auf 1‘222.36 kWh/m2 The aim of the present bachelor thesis is to estimate the available renewable energy resources on Lochweid Alp (near Trachslau SZ) and, based on the findings, to design an island power grid that can completely cover the electricity demand that arises on the alp in a reliable way and in use of renewable energy only. In a first step, the consumption of electrical energy was estimated. Alp Lochweid has two different types of use (conventional alpine operation in summer and restaurant operation in winter), which is why the consumption profiles for both types of use were determined on a daily basis. In order to cushion uncertainties, the energy requirement and the power consumption for further planning were provided with a safety margin of 10 %. On an average summer day, this results in a power requirement of 14.19 kWh at a peak output of 1,553 W. In winter, the daily power consumption varies between 0.19 and 0.41 kWh, depending on the day. The maximum power consumption in winter is 50.5 W. In a second step, the energy resources sun, wind and water were estimated. Biomass and geothermal energy were not taken into account. It has been shown that only solar resources have enough potential to provide the required electrical energy. While the annual energy inputs from wind and water are relatively low at 8.32 kWh/m2 and 98.79 kWh respectively, the solar energy inputs amount to 1’222.36 kWh/m2.
URI:	https://digitalcollection.zhaw.ch/handle/11475/15376
License (according to publishing contract):	Licence according to publishing contract
Departement:	Life Sciences and Facility Management
Appears in collections:	Bachelorarbeiten Umweltingenieurwesen

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Leuthold, T. (2018). Konzeptionierung eines Inselstromnetzes für eine Alphütte [Bachelor’s thesis, ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften]. https://doi.org/10.21256/zhaw-2363

Leuthold, T. (2018) Konzeptionierung eines Inselstromnetzes für eine Alphütte. Bachelor’s thesis. ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften. Available at: https://doi.org/10.21256/zhaw-2363.

T. Leuthold, “Konzeptionierung eines Inselstromnetzes für eine Alphütte,” Bachelor’s thesis, ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Winterthur, 2018. doi: 10.21256/zhaw-2363.

LEUTHOLD, Tobias, 2018. Konzeptionierung eines Inselstromnetzes für eine Alphütte. Bachelor’s thesis. Winterthur: ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften

Leuthold, Tobias. 2018. “Konzeptionierung eines Inselstromnetzes für eine Alphütte.” Bachelor’s thesis, Winterthur: ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften. https://doi.org/10.21256/zhaw-2363.

Leuthold, Tobias. Konzeptionierung eines Inselstromnetzes für eine Alphütte. ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, 2018, https://doi.org/10.21256/zhaw-2363.