Photovoltaische Energieversorgungen fuer Umweltmessstationen Abschlussbericht

Das Konzept der photovoltaisch versorgten Umweltmessstation wird mit dem Niedersaechsischen Landesamt fuer Oekologie, Forschungsstelle Kueste abgestimmt. Im ersten Schritt wird der Energiebedarf der Verbraucher (Messwerterfassungsrechner, hydrologische Sensoren fuer Druck und Stroemungsgeschwindigkeit) minimiert. Ein wichtiger Ansatz ist das Lastmanagement, welches die Einschaltzeiten der Sensoren bis auf das messtechnisch notwendige Mass reduziert. Weil auf dem Markt weder geeignete Hardware- noch Softwareloesungen verfuegbar sind, erfolgt die Eigenentwicklung eines Messdatenerfassungs- und Steuerrechners mit geringer Leistungsaufnahme. Fuer den Standort Norderney im Niedersaechsischen Wattenmeer und die zugehoerige Strahlungs- und Lastcharakteristik wird die autonome photovoltaische Energieversorgung simulatationsgestuetzt dimensioniert. Die Auswahl und Anbringung der Komponenten traegt den spezifischen Standortbedingungen (Luftfeuchte, Tidenhub, Windlast) Rechnung. Verschiedene Prototypen der photovoltaisch versorgten Umweltmessstationen werden im Niedersaechsischen Wattenmeer langzeiterprobt. In der ersten Projektphase erfolgt eine Datenspeicherung vor Ort, in der zweiten eine Datenfernuebertragung mit Hilfe eines Mobilfunktelefons (C-Netz). Dafuer erfolgt die Eigenentwicklung eines Interfaces zwischen dem Mess- und Steuerrechner und dem Modem, welches sich durch einen geringen Eigenenergiebedarf und eine Ein- und Ausschaltmoeglichkeit fuer Modem und Mobilfunktelefon auszeichnet. Die hier durchgefuehrte Entwicklung und Prototypenerprobung erweitert den Einsatzbereich autonomer photovoltaisch versorgter Mess- und Ueberwachungsanlagen. (orig.)The conception of the photovoltaic supplied environmental monitoring station is in agreement with the Niedersaechsisches Landesamt fuer Oekologie, Forschungsstelle Kueste. In the first step the load energy demand (data acquisition unit, hydrological sensors for pressure and flow rate) is minimized. An important attempt is a load management, that reduces the switch-on periods of the sensors to a technically necessary extent. Because suitable hardware and software solutions are not available on the market, we develop a data acquisition and control device with low power demand. Due to the site of Norderney (North Sea coast of Lower Saxony) and the corresponding solar radiation and load characteristics the autonomous photovoltaic power supply is designed by computer simulation. The selection and installation of components takes into account the specific site conditions (humidity, the tides, wind load). Several prototypes of the photovoltaic supplied environmental monitoring station are tested over a long time range. In the beginning we use a data storage, later a data transmission by the aid of a cordless telephone (C-Net). We develop an interface between the data acquisition and control device and the modem that is characterized by low power demand and switching capability due to modem and cordless telephone. The performed developments and prototype testings expand the area of application of autonomous photovoltaic supplied monitoring and control devices. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F95B784+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman