PV Einführung und Technik. Ing. Gerhard Kober

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1 PV Einführung und Technik Ing. Gerhard Kober

2 Was ist enu? Die Energie- und Umweltagentur NÖ ist DIE gemeinsame Anlaufstelle für alle Energie- und Umweltfragen! Kompetenzpool, wo das Know-how von Experten-Organisationen und Initiativen vereint ist:

3 3 x 3 x 3 Formel 3 Themen: Energie, Umwelt, Natur 3 Zielgruppen: BürgerInnen, Betriebe, Gemeinden/öffentl. Einrichtungen 3 Leistungen: Beratung, Forschung, Unterstützung von Politik und Verwaltung

4 enu in allen NÖ Regionen Energie- und Umweltagentur NÖ Grenzgasse 10, 3100 St. Pölten Tel ,

5 enu im Weinviertel Büro Hollabrunn 2020 Hollabrunn, Amtsgasse 9/2 Büro Deutsch Wagram 2232 Deutsch-Wagram, Franz Mair Str 47

6 Energiezukunft Niederösterreichs Besser leben mit weniger Energie 100 % erneuerbaren Strom bis % erneuerbare Energie bis 2020

7 Klimaschutz 1. Energiebedarf reduzieren 2. erneuerbare Energien statt fossiler Energien

8 Energieverbrauch im Altbestand Kochen 3% Heizung 81% Warmwasser 12% Licht 4%

9 Dämmung der obersten Geschoßdecke Hohlkörperdecke 24 cm 30 cm Wärmedämmung U=1,9 W/m²k Wärmeverlust: 150 kwh/m²a oder 15 l Heizöl/m²a U=0,12 W/m²K Wärmeverlust: 9,5 kwh/m²a oder <1 l Heizöl/m²a

10 Heizungsoptimierung Optimierung der Raumtemperatur 1 Grad mehr 6% mehr Energie Thermostatventile einsetzen Schalten ab wenn Raumtemperatur erreicht ist Richtiges Lüften Stoßlüftung alle 2-3 Stunden Heizungsrohre dämmen 1,5 anstatt 6 / Jahr Hocheffizienzpumpen verwenden 10 anstatt 60 / Jahr

11 Stromverbrauch senken Stopp dem Standby Schaltbare Steckerleisten verwenden Beleuchtung optimieren LED und Sparlampen einsetzen Neuanschaffung von A+++ Geräten Topprodukt anstatt 40 jähriger Bierkühlschrank Waschtemperaturen runter Stromfresser identifizieren kostenloser Stromcheck durch Energieberatung Solaranlage anstatt E-Boiler

12 Energiebuchhaltung Energieverbrauch in kwh Gas Solar Strom PV prod Elektrisch Wärme /09 01/10 02/10 03/10 04/10 05/10 06/10 07/10 08/10 09/10 10/10 11/10 12/10 01/11 02/11 03/11 04/11 05/11 06/11 07/11 08/11

13 Wir haben keine Energiekrise, sondern offensichtlich seit 150 Jahren In 3 Stunden trifft soviel...energieversorgung einen gravierenden Energie von der Sonne für 7 Milliarden auf die Menschen... Erde, Denkfehler!!! wie wir in 1 Jahr verbrauchen! Foto: Mag. Rainer Burger, "die umweltberatung" Foto: Mag. Rainer Burger, "die umweltberatung"

14 Sonne im Überfluss

15 Alternative Atomkraft?

16 Überlegungen zur Photovoltaik Unabhängigkeit gut für die Umwelt Pensionsvorsorge Dachgestaltung gutes Gefühl... Foto: DI Matthias Komarek, die umweltberatung

17 Vorzüge Photovoltaik höchstwertige Energieform (Strom) nahezu unendliches Potential überall gewinnbar Rohstoff Silizium mit geringen Umweltauswirkungen sehr günstige Energierücklaufzeiten (2-7 Jahre) Robustheit (Weltraumnutzung) Kostensenkungspotential (Spitzenstrom) Integration bei Gebäuden, baulichen Strukturen, kein zusätzlicher Platzbedarf in der Landschaft (Doppelnutzung der Dachflächen) Foto: Ing. Ignaz Röster, enu

18 Installierte PV Leistung

19 (Genug) Sonne in Niederösterreich

20 chnik

21 Technik Technische Vorschriften Wichtige Begriffe Moduldatenblatt Wechselrichter

22 inzip: aus Licht wird Strom Quelle: Foliensatz Photovoltaik, Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg

23 Modulaufbau -Prinzip Stromleiter Texturieren Glas Träger (Tedlar-Folie) Solarzellen EVA-Folien

24 llenarten moxid (SIO 2 ) usgangsstoff Laborwerte bis zu 30 % Sanyo HIT 18,7 % - 21,8 % Monokristallin 14 % - 17 % Polykristallin 13 % - 15 % Dünnschichttechnik CiS Kupfer Indium Diselenid 7,5 % - 9,5 % Quelle: Innovative Energietechnologien in Österreich, Marktentwicklung 2010, Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie et al., 2011

25 griffsbestimmungen olarzelle inzelne Zelle eines Solarmoduls olarmodul olarzellen werden in Serien- bzw. Parallelverschaltung zu einem olarmodul definierter Leistung zusammengebaut

26 griffsbestimmungen eak (kwp) pitzenleistung eines Solarmoduls TC = Standard Testbedingungen onneneinstrahlung 1000 W/m² olarzellentemperatur 25 C M (Air mass) =1,5 (Durchdringen der Strahlung durch die tmosphäre in Mitteleuropa)

27 odulüberblick roduktgarantie: 2 5 Jahre eistungsgarantie: Jahre erschiedene Größen + Leistungen ransparentmodule solierglasmodule unte Farben möglich kwp. ca. 950 kwh/a kwp. ca. 8 m² Quelle: Ertex Solartechnik GmbH Quelle:

28 Moduldatenblatt

29 Prüfstelle Arsenal unabhängige Prüfstelle IEC-Prüfung Qualitätskriterien eines Moduls Dauer: ca. 2 Monate Rahmenbedingung 1000W/m² und 25 Temperatur Qualitätssicherung zu Ihrem Nutzen

30 echselrichter indeglied zwischen PV-Generator und ffentlichem Netz bzw. Wechselstrom (AC) -Hausnetz = ~

31 esamtwirkungsgrad twirkungsgrad = MPPT Wirkungsgrad x Umwandlungswirkungsgrad Gerät 1 sehr gut + Gerät 2 befriedigend Quelle: Photon 2008

32 stemvarianten nselanlagen etzgekoppelte Anlagen achgeführte Anlagen Quelle: Quelle: Foto: DI Matthias Komarek, "die umweltberatung" Foto: DI Matthias Foto: Johannes Komarek, Ertl, "die "die umweltberatung"

33 Technik- Vorschriften ÖVE/ÖNORM E (Sicherheitsbestimmungen für PV- Anlagen) TAEV 1996/VI/35 (Anschlussbedingungen an Niederspannungsnetz) ÖVE-C10 Teil 2 (Akkus) ÖVE-ÖNORM E (Schutz gegen Körperströme) EN u. ÖNORM E8049/1 (Blitzschutz) ÖNORM 4014/1 + Beiblatt (Windlast Druck- und Sogkräfte)

34 srichtung und Neigung

35 lleinspeisung + DC- Freischalter PV-Module Verbraucher Stromzähler Stromzähler Wechselrichter Öffentliches Netz

36 Öffentliches Netz erschuss-anlage + DC- Freischalter PV-Module Wechselrichter Verbraucher Stromzähler

37 lagen- bzw. Montageart

38 mperaturverhalten Quelle: Foliensatz Photovoltaik, Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg

39 mperaturverhalten Quelle: Photovoltaic Austria/Solarpraxis AG

40 rundsätze bei der Verschaltung Die Anzahl der in Reihe geschalteten Module ergibt die Systemspannung die parallelgeschalteten den Systemstrom + - Gleicher Strom der Module im Strang und gleiche Spannung der Stränge erhöhen den Gesamtanlagenwirkungsgrad Bei Verschattung: Verschattete Module auf

41 rschaltung bei Verschattung

42 r Weg zur eigenen Anlage ehrere Angebote einholen omplettangebote einfordern (incl. Blitzschutz, Elektroinstallation ) rtrags-prognose esichtigung der Anbieter vor Ort rage nach Unterstützung beim Genehmigungsverfahren erschattung unbedingt vermeiden nlagengröße an den Verbrauch anpassen.b. Verbrauch 4000 kwh = ca. 4 kwp Größe utzerinnen Verhalten im täglichen Gebrauch anpassen igenverbrauch maximieren

43 was Statistik

44 kwp Anlage

45 rbrauch vs. Erzeugung Stromverbrauch /-erzeugung % Strom Bezug PV Produktion PV Eigenverbrauch pv Eigen % Elektrisch Sep 10 Okt 10 Nov 10 Dez 10 Jan 11 Feb 11 Mrz 11 Apr 11 Mai 11 Jun 11 Jul 11 Aug 11 Sep 11 Okt 11 0

46 hresstatistik Jahresstatistik Jan 01. Feb 01. Mrz 01. Apr 01. Mai 01. Jun 01. Jul 01. Aug 01. Sep 01. Okt 01. Nov 01. Dez

47 ax. Tagesertrag Maximaler Tagesertrag im Monat 05:00 05:20 05:40 06:00 06:20 06:40 07:00 07:20 07:40 08:00 08:20 08:40 09:00 09:20 09:40 10:00 10:20 10:40 11:00 11:20 11:40 12:00 12:20 12:40 13:00 13:20 13:40 14:00 14:20 14:40 15:00 15:20 15:40 16:00 16:20 16:40 17:00 17:20 17:40 18:00 18:20 18:40 19:00 19:20 19:40 20:00 20:20 20:40 21:

48 September, 30 Süd 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 6:00 6:40 7:20 8:00 8:40 9:20 10:00 10:40 11:20 12:00 12:40 13:20 14:00 14:40 15:20 16:00 16:40 17:20 18:00 18:40 19:20

49 Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

50 st-/süd Vergleich 0 kwh Wenzersdorf: Ost/Süd Ost Süd Dez 10 Jan 11 Feb 11 Mrz 11 Apr 11 Mai 11 Jun 11 Jul 11 Aug 11 Sep 11 kwh

51 Gesamtwirkungsgrad twirkungsgrad = MPPT Wirkungsgrad x Umwandlungswirkungsgrad Gerät 1 sehr gut + Gerät 2 befriedigend

52 Wechselrichter = ~ Die korrekte Wahl des Wechselrichters ist auf die jeweilige Anlagenspannung und die Einstrahlung abzustimmen. Geräte die durchaus im Süden sinnvoll einzusetzen sind, sind in nördlichen Breiten nicht immer sinnvoll. Bis zu 7% Leistungsminderung möglich.

53 Temperaturverhalten Quelle: PV Austria

54 Mein Sonnenkraftwerk Der Weg zur eigenen Anlage Aktuelle Förderungen, Anzeigeverfahren, Genehmigungen DI Matthias Komarek Energie- und Umweltagentur NÖ Büro Pöchlarn 02757/8520

55 Gliederung Genehmigungen Förderungen Wirtschaftlichkeit PV-BürgerInnenbeteiligung Hausbeispiel Komarek

56 Genehmigungen

57 Genehmigungsverfahren 1a) Bauanzeige <50 kwp (Gemeinde) 1b) Genehmigungsverfahren nach NÖ ElWG >50 kwp (Land) 2.) Zählpunkt + Netzzutrittsvereinbarung (Stromnetzbetreiber) 3.) Antrag auf Anerkennung als Ökostromanlage (Land) => ab für <5 kwp NICHT mehr notwendig => NÖ PV-Leitfaden

58 Förderungen + Wirtschaftlichkeit

59 Förderungen I (Gemeinden) Bedarfszuweisung Energie-Spar-Gemeinde 30 % maximal 5.000,-- PV-Stromtankstellen Förderung (Geschäftsstelle für Energiewirtschaft) % maximal 7.500,--; Sonderbonus bis 2.000,-- möglich Schul- und Kindergartenfonds 20 % (Projektkosten ,-- bis ,--) Wasserwirtschaftsfonds/Siedlungswasserwirtschaft % (Abwasserbeseitigung) bzw % (Wasserversorgung) Kombination aus Bundes- und Landesmitteln

60 Förderungen II (Gemeinden + Private) Tarifförderung des Bundes 0,276 bis 0,19 pro kwh (bzw. 0,18 Netzparitätstarif) für 13 Jahre Anlagen 5 bis max. 500 kwp NÖ Wohnbaumodell Erhöhung der Förderung um 20 Punkte (Neubau 1 P. = 300,-- Darlehen; Sanierung 1 P = % förderbarer Betrag) Direktförderung über Klima- und Energiefonds 800,-- pro kwp bzw ,-- bei Gebäudeintegration für max. 5 kwp Start für NÖ am Uhr Gemeindeförderungen zb Mödling: 25 %, max. 400,-- pro kwp bzw. max ,-- Gesamtförderung

61 Direktförderung über Klima- und Energiefonds Überblick ausschließlich Privatpersonen einmaliger, nicht rückzahlbarer Zuschuss Förderhöhe 800,-- bzw. gebäudeintegriert 1.000,--/kWp Fördervolumen 25,5 Mio. bzw. für NÖ ,-- 5 kwp-förderobergrenze, Netzparallelbetrieb PV-Anlage nur bei mindestens 50 % privat genutzen Objekten Keine Förderung von Anlagenerweiterungen möglich

62 Direktförderung über Klima- und Energiefonds Ablauf 1 Antragstellung Schritt 1: Registrierung und Reihung ab Uhr bis Uhr Beurteilung und Vertragszusendung Schritt 2: Dateneingabe im Detail und Dokumentenupload spätestens 72 Stunden nach Schritt 1 Beurteilung, Genehmigung > Link zur Vertragsannahme per Mail

63 Direktförderung über Klima- und Energiefonds Ablauf 2 Vertragsannahme Fördervertrag liegt Annahmerklärung bei > Upload spätestens 4 Wochen nach Zusendung Endabrechnung Fertigstellungsfrist ist der bis vollständige Endabrechnung inkl. Prüfbefund Auszahlung Förderung Nach Überprüfung > Auszahlung auf das Konto

64 Direktförderung über Klima- und Energiefonds Schritt 1 elektronische Datenerfassung Vor - Nachnahme Postadresse des Förderwerbers (PLZ, Ort, Straße, Land) Sozialversicherungsnr. bzw. Ausweisnr. -adresse

65 Direktförderung über Klima- und Energiefonds Schritt 2 Detaileingabe + Dokumentenupload Bankverbindung Anlagendetails (Standort, Hersteller, installierte Modulleistung, Montageart, der Anlage, Gesamtkosten) Beauftragungsformular (vollständig ausgefüllt und unterzeichnet von Förderwerber und Professionisten) Lichtbildausweis Infos - Förderung: Infos Stromverkauf:

66 Wirtschaftlichkeit

67 steuerliche + rechtliche Aspekte Einkünfte aus Photovoltaikvergütung sind als Einkünfte aus Gewerbebetrieb zu versteuern steuerfrei bei Gewinn < 730,-- (Vergütung minus Abschreibung) Einschleifregelung bei 730,-- bis 1.460,-- volle Steuerpflicht bei Gewinn > 1.460,--

68 steuerliche + rechtliche Aspekte Vorsteuerrückholbarkeit: Stromerzeugung doppelt so hoch wie verbrauch Einkommenssteuerminderung: wirtschaftlicher Betrieb => keine Liebhaberei ggf. SteuerberaterIn und Finanzamt kontaktieren Versicherung beachten

69 Wirtschaftlichkeit -Direktförderung Anlagengröße: 1 kwp Jahr Strompreis Ertrag Gewinn spezif. Ertrag: kwh/kwp 1 0,18 117,-- 117,-- Preis für Überschussstrom: 0,0900 /kwh 2 0,19 121,-- 238,-- Eigenbedarf:: 30 % 3 0,19 124,-- 362,-- Strompreissteigerung: 3 % 4 0,20 128,-- 489,-- 5 0,20 132,-- 621,-- Anlagenkosten: 2.500,-- /kwp 6 0,21 136,-- 757,-- Landesförderung (Annahme): 150,-- /kwp 7 0,21 140,-- 897,-- Bundesförderung: 800,-- /kwp 8 0,22 144, ,-- Gemeindeförderung: /kwp 9 0,23 148, ,-- Kosten abzüglich Förderung: 1.550,-- /kwp 10 0,23 153, , ,24 157, ,-- Anlagenkosten inkl. Zinsen: 1.976,-- /kwp 12 0,25 162, ,-- Kreditzinsen: 5 % 13 0,26 167, ,-- Kreditlaufzeit: 10 Jahre 14 0,26 172, ,-- Kreditzinsen: 426, ,27 177, , ,28 182, , ,29 188, , ,30 193, ,--!!! nicht betrachtet!!!: 19 0,31 199, ,-- Wartung, Reparaturen, Ertragsreduktion, ,32 205, ,--

70 Wirtschaftlichkeit -Tarifförderung Anlagengröße: 1 kwp Jahr Strompreis Ertrag Gewinn spezif. Ertrag: kwh/kwp 1 0,18 276,-- 276,-- Vergütung 13 Jahre: 0,2760 /kwh 2 0,19 276,-- 552,-- Preis für Überschussstrom: 0,0900 /kwh 3 0,19 276,-- 828,-- Eigenbedarf nach 13 Jahren: 30 % 4 0,20 276, ,-- Strompreissteigerung: 3 % 5 0,20 276, ,-- 6 0,21 276, ,-- Anlagenkosten: 2.500,-- /kwp 7 0,21 276, ,-- 8 0,22 276, ,-- Anlagenkosten inkl. Zinsen: 3.188,-- /kwp 9 0,23 276, ,-- Kreditzinsen: 5 % 10 0,23 276, ,-- Kreditlaufzeit: 10 Jahre 11 0,24 276, ,-- Kreditzinsen: 688, ,25 276, , ,26 276, , ,26 172, , ,27 177, , ,28 182, , ,29 188, , ,30 193, ,--!!! nicht betrachtet!!!: 19 0,31 199, ,-- Wartung, Reparaturen, Ertragsreduktion, ,32 205, ,--

71 Wirtschaftlichkeit Kosten ca ,-- pro kwp Ertrag: kwh/kwp keine Zinsen bzw. Kreditfinanzierung: 5 % und 10 Jahre 100 % Einspeisung bzw. 30 bis 60 % Eigenverbrauch Strompreissteigerung: 3 % bis 5 % pro Jahr keine Betrachtung von Reparaturen, Wartung, Ertragsminderung Amortisationsdauer: ca Jahre

72 Rechenbeispiele zu Direktförderungen Stand 2010: Anlagenkosten ,-- 50 % NÖ-Förderung ,-- eigener Finanzierungsbedarf: ,-- Boom bei PV-Bau!!! Stand 2012: Anlagenkosten ,-- 30 % Klimafonds (800,--/kWp) ,-- eigener Finanzierungsbedarf: 9.000,-- schlechte Förderung???

73 Verlauf der Anlagensystempreise Quelle: Innovative Energietechnologien in Österreich, Marktentwicklung 2010, 2008: AIT, ab 2009: Technikum Wien

74 Wirtschaftlichkeit Quelle: DI Hubert Fechner, MAS, MSc., FH Technikum Wien

75 weitere Überlegungen... Wechsel zu Ökostrom-Anbietern Solarpartnerschaft für Einspeisung Unabhängigkeit Strom auch bei Netzausfall Optik, Dachgestaltung gutes Gefühl Zukunftsvorsorge... Fotos: DI Matthias Komarek, Energie- und Umweltagentur NÖ

76 PV-BürgerInnenbeteiligung

77 PV-BürgerInnenbeteiligung in Österreich Eine Vielzahl von Projekten in ganz Österreich! 1) Engagement Finanzierung kleiner Anlagen mit persönlichem Bezug 2) Angemessene Rendite Finanzierung mittlerer Anlagen, insb. auf Gemeindegebäuden, Schulen, Unternehmen zb GEA - Waldviertler Werkstätte 3) Energieversorgungsmodelle Große Anlagen errichtet von (großen) Energieversorgern, wie Stadtwerke Wörgl, Energie AG, Wien Strom oder EVN

78 Darlehensmodell - Bsp. Kindergarten Pöchlarn Foto: DI Matthias Komarek, Energie- und Umweltagentur NÖ

79 GesbR Bsp. Marktgemeinde Weyer/Enns Foto: Georg Kölbel

80 Projekte von EVUs Bsp. Stadtwerke Wörgl Quelle:

81 Warum Photovoltaik mit BürgerInnenbeteiligung => Vorteile für ALLE keine/geringere Belastung des Gemeindebudgets Reduktion der Stromkosten Vorbildwirkung Möglichkeit der Anlagenbeteiligung wenn eigene Anlage - technisch nicht möglich - in Summe zu teuer interessante Verzinsung sinnvolle, regionale, sichere Geldanlage erneuerbare Stromerzeugung GebäudenutzerInnen mit zukunftsträchtiger PV konfrontiert mögliche Nachahmungs wirkung durch private Anlagen

82 Beratungsangebot für Gemeinden/Betriebe 1.) Infos auf der Homepage unter 2.) Infofolder zu PV-BürgerInnenbeteiligung 3.) kostenlose TEL-Auskunft 4.) persönliche Vor-Ort-Beratung 5.) Praxisseminare in St. Pölten

83 Hausbeispiel Komarek

84 Passives Plusenergiehaus Komarek Foto: DI Matthias Komarek, Energie- und Umweltagentur NÖ

85 Zahlen, Daten, Fakten 05/06 06/07 07/08 08/09 09/10 10/11 Mittel Haushaltsstrom [kwh] Wärmepumpe [kwh] SUMME [kwh] Kosten Heizung+WW 202,-- 97,-- 196,-- 229,-- 252,-- 238,-- 202,-- Gesamtenergiekosten 803,-- 763,-- 842,-- 952,-- 905,-- 896,-- 860,-- PV [kwh] Tarifvergütung 752, , , , , , ,-- Foto: DI Matthias Komarek, Energie- und Umweltagentur Quelle: NÖ DI Matthias Komarek, Energie- und Umweltagentur NÖ

86 Stromdaten 2010 [kwh] Quelle: DI Matthias Komarek, Energie- und Umweltagentur NÖ

87 Wie geht es jetzt weiter...? Der Eine wartet bis die Zeit sich wandelt. Der Andere packt sie kräftig an und handelt! Foto: DI Matthias Komarek, "die umweltberatung" A. Dante Foto: DI Matthias Komarek, Energie- und Umweltagentur NÖ

88 Danke für die Aufmerksamkeit! Die Erde ist uns nur geliehen! Es ist unsere verantwortungsvolle Aufgabe, sie an unsere Kinder und Enkelkinder in einen ordentlichen Zustand zurückzugeben. André Heller