Die Vision 1000 Solardächer Kanton ZH und Erfolgsstories aus Europa

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1 Die Vision 1000 Solardächer Kanton ZH und Erfolgsstories aus Europa Zurich University of Applied Sciences Batschuns, Vorarlberg Synergiepark Gams, Schweizer Solarpreis 2001 Franz Baumgartner School of Engineering, ZHAW IMS Erneuerbare Energie, Winterthur; Vortrag im Rahmen der Klimawerkstadt Winterthur 17. Sept. 2008, Veranstaltungsreihe wwww.energiebewegt.ch 1

2 Photovoltaik Gebäudeintegration Schweiz 2kW/Wohnung /WP voll versorgt / 16kW/290m2/Schweizer Solarpreis 2002 ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

3 Funktion Solarzelle Solarzelle 15cm x 15cm 2 Watt Kosten 10 Franken Beispiel: PV Fassade Funktion Solarzelle ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

4 Das Solarmodul arbeitet mind. 25 Jahre Standard kristalline Module 13.5% Wirkungsg. ca. 7 m 2 pro kw ca. 3.5 Jahre Enery Pay Back DGS, PV 2005 Dünnschicht Solarmodule 8.5% Wirkungsg. ca. 12 m2 pro kw ca. 1.5 Jahre Enery Pay Back ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

5 Kosten des Solarkraftwerks auf dem Dach 4.5 /Wp 0.5 /kwh 10% Planung 10 % Wechselr. Schweiz 2008: PV Komplettanlage SFr pro 1000Wp Flächenbedarf 8 m 2 Standard cr-si ca. 70 Rp/kWh 15 % Montage 65% Module ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

6 Solarstrom- und Netzstromkosten Kostengerechte Vergütung für ins Netz eingespeisten Solarstrom in Europa: Deutschland Spanien Italien Frankreich.. ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner;

7 Kostenreduktion Photovoltaikmodule um 18% bei Marktverdopplung PV Module cost [US $ 2002] 1 Thin Film Wafer Silicon slow decrease of improvements (1%) 83% 0,1 Advanced Concepts Cumulative Production [MW] A. Jäger Waldau, EU Com., JRC Ispra; Oct 2007 ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

8 Solarenergie zur Wärmenutzung Mit 5m 2 Kollektor Einsparung von 378 kg CO 2 (136 Liter Heizöl) jährlich! Technische Detailinfos zu solarthermischen Komponenten unter ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

9 Aktuelle Kennzahlen Solarwärme Warmwasser (typ. 40 l/person = 2kWh täglich) Solare Deckung März bis Oktober > 80% 4.5 bis 5m 2 Kollektor (450 Fr/m 2 ) mit 500 Liter Speicher 10 bis SFr Endkundenpreis ( Wärmegestehungskosten ca. 20 Rp/kWh (Austria -20%) Kostenreduktion 12% bis 14% bei Marktverdopplung Heizungsunterstützung (30%) + Warmwasser = Kombianlage 12 bis 15m 2, 1200 Liter, Preis: bis SFr Quelle: Prof. Dr. A. Luzzi, SPF Dez 2007 ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

10 Webrechner Schweiz Keine Bewilligung nötig Im Kanton Zürich ist keine Bewilligung nötig für Anlagen bis 35m2 (ausser in Schutz- und Kernzonen, sowie an Kulturobjekten). Ab Januar 2008 gilt der neue Artikel 18a des eidg. Raumplanungs-gesetzes: In Bau- und Landwirtschaftszonen sind sorgfältig in Dach- und Fassadenflächen integrierte Solaranlagen zu bewilligen, sofern keine Kultur- und Naturdenkmälervon kantonaler und nationaler Bedeutung beeinträchtigt werden. ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner;

11 Solarwärme Förderungen 2008 Typische 5m2 Anlage 500 Literspeicher Winterthur (Swissolar Rechner) inkl. Steuererleichterung CHF 3474 ohne Steuererleichterung CHF 1000 Vorarlberg ca Solaranlagen ca neue Anlagen jährlich Landesförderung CHF 2400 Förderung Stadt, Bregenz CHF 600 Gesamt CHF 3000 Liechtenstein: CHF 3500 Vorarlberg Magazin April 2008 Deutschland 2008 ca. CHF 850 bis 105 /m2 ab 9m2 und Heizungsunterst. ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner;

12 Wachstum des Europäischen Solar Markts Photovoltaik Solarthermie +3000% +40%/a +380% +14%/a ab 1998 mit +18%/a ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner;

13 Regionen der Solartechnik Photovoltaik [MW in 2007] Solarthermie [MWth in 2006] Industrie #1: Green One Tec, 0.8Mio m2, Austria ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; Industrie #1: Q-cells, 390MW, Deutschland

14 Solarenergie im Ländervergleich Tabelle wird veröffentlich im Fachartikel: F. Baumgartner, SATW Sonderheft Energy Now zum Tag der Technik Herbst 2008 Pro Kopf Photovoltaik Solarthermie kumuliert installiert (2007) Schweiz 4.9 Wp (2007 neu 1W) 0.037m 2 =0.19m x 0.19m 70 Wth 0.095m 2 =0.31m x 0.31m (Neu 07: 0.009m 2) Liechtenstein Österreich 9.0 Wp 0.069m 2 =0.26m x 0.26m 3.5 Wp 0.027m 2 =0.16m x 0.16m 210 Wth 0.30m 2 =0.55m x 0.55m 240 Wth 0.34m 2 =0.58m x 0.58m (Neu 07: 0.035m 2) Deutschland 47 Wp (2007 neu 13W) 73 Wth Vorarlberg 0.42m2 Solarkollektor, 10W PV Liechtenstein 2006 Verbrauch: 10.5MWhel/Kopf Gesamt : 39.9MWh/Kopf 0.36m 2 =0.6m x 0.6m 9.2 Mrd turnover in Europa PV Jobs in EU in PV Jobs in Germany % Installation / 43% Production 0.104m 2 =0.32m x 0.32m Deutschland: 1.2 Mrd in Jobs in 2006 Austria: 0.6 Mrd in Jobs in % Export Schweizer Kennzahlen von BFE / ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

15 Grundprinzip Solarwärmepumpe 6m 2 PV Solarstrom 5 kwh heizt 150m 2 Wohnfläche 12kW, CH Wärme 15kWh/m 2 Netzstrom Umgebungswärme 10 kwh Wärmepumpe el. Strom 5 kwh ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

16 Beispiele von Solarwärmepumpen Schweizer Solarpreis 2002 Architekt Beat Kämpfen 2kW/Wohnung /WP voll versorgt / 16kW/290m2/ Feldkirch Austria: Architekten Walter Unterrainer BJ. 2003; EBF: 140 m2;qh: 15 kwh/m2/a; L-L WP: 25m/1.9m Erdregister; aerex maico, bw175r PV: 2kWp ca kwh/a, Dachaufständerung Speicher: 400 l ; Solarth.: nein ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

17 Unterschiede in den Heizkosten Heizölpreis Sept 2007 bis Sept SFr bei 3000 Liter Füllung Solarwärmepumpe: Passivhaus 15kWh/m 2 /a mit z.b. 150 m 2 EBF Lit Lit Luft-Wasser Wärmepumpe JAZ kwh elekt. Strom für Raumheizung Modulfläche 6m 2 Standardmodul 13% jährliche PV Stromkosten für Heizung 450 SFr (280 mit 0.4 /kwh PV ) (entspricht halber Steigerung im Heizölpreis für 3000 Liter 2007 bis 2008!) Trend : PV wird noch billiger! ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

18 Vision 1000 Dächer für Solarwärme Vision Kt. Zürich an die Spitze der Solarwärmenutzung Spitzenreiter Österreich - Solarkollektordichte ca. 0.34m 2 /Kopf Kanton Zürich Einwohner 1.3 Millionen m 2 Kollektorfläche gilt es aufzuholen! Vision 1: An die Spitze in einem Jahr Solardächer mit 1000 neue Solardächer pro Woche Vision 2: Gleiche jährliche Installationsleistung 1000 neue Solardächer in zwei Monaten ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

19 Vision für Photovoltaikförderung Kanton Zürich unterstützt die kostengerechter Vergütung damit der Spitzenwert wie in Deutschland erreicht wird (50 W/Kopf) Bei 1.3 Mio. Einwohner im Kanton Zürich bedeutet dies eine finanzielle Unterstützung zur Installation von 65 MW Solarzellen (entspricht ca. 1/10 des Volumens der Bundesförderung) Dies sind Solarstromdächer mit 3000 W Leistung (25m 2 ) 1000 Solarstromdächer in zwei Wochen Anmerkung: Jeder deutsche Haushalt finanziert die Förderung von Wind und Photovoltaik mit CHF 5 pro Monat! Visionen sind nötig um aufzuschliessen und dann zu führen! ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

20 PV Potential der Dächer ist riesig! Beispiel: 6000 Einwohner Gemeinde Bubikon/Wolfhausen: 10MW Gebäudetyp Richtwert 1) [MW] Min 2) [MW] Fussballfelder 1MW mit η=13.5% Industrie Landwirtschaft Verwaltung Einfamilienhäuser (977) 3 4) 1.4 3) 3 Mehrfamilienhäuser (157) Gesamt ca. 10 1) Modulwirkungsgrad 13.5%; 2) Modulwirkungsgrad 13.5%; 3) Ecofys, Everding 4 oberes Limit 7.8 MW bei Ausgangslage optimale EFH ; Ges Einwohner Mit 10MW PV Installation pro Jahr ist das Potential in 1000 Jahren erreicht! Projektarbeit ZHAW, Fach Erneuerbare Energie; Juni 2008 ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner; bauf@zhaw.ch;

21 Danke für die Aufmerksamkeit WEBLINK: ZHAW School of Engineering, Winterthur; Franz Baumgartner;