Solarenergie Strom und Wärme

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1 Solarenergie Strom und Wärme Bürgerinformationsveranstaltung Strom und Wärme aus der Sonne Dipl. Betriebswirt (FH) Jens Frank Projektmanager Energieeffizienz & Erneuerbare Energien Merzig,

2 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Institut der Fachhochschule Trier Gründung Ende Professoren 60 Mitarbeiter Abteilungen: Kommunales SSM, Methodik & IT Technische Projektplanung & Finanzierung Biomassenutzung / - logistik Internationale Projekte Schwerpunkte: Beratung Projektentwicklung Akteursmanagement Technische Machbarkeitsstudien sbetrachtungen Weiterbildung Quelle: LBB Rheinland-Pfalz

3 Anspruchsvolle Ziele Null-Emissions-Campus 100% Wärme aus Biogas, Holz, 100% Strom aus und KWK 100% Effizienz als Ziel Wärmerückgewinnung Klimatisierung über Erdwärme und Solar (Adsorption) Regenwassernutzung (Zisternen, Mulden, Rigolen, Teiche) Passiv und Null-Energie Studentenwohnheime, Campus als Biotop (standortgerechte Pflanzen nachhaltige Pflege) Null Abwasser und Rohstoffrückgewinnung (ab 2012 geplant)

4 Agenda anlagen Technische Grundlagen anlagen Technische Grundlagen Fragen &

5 Solarstrom Nutzung der kostenlosen Sonnenenergie Umwandlung von Sonneneinstrahlung in elektrischen Strom

6 Vorteile ungenutzte Dachflächen einfacher, wartungsfreier Betrieb ökologische Stromproduktion garantierte Einspeisevergütung zinsgünstige Darlehen verstärkter Ausbau von PV-Kleinanlagen

7 Anlagenkomponenten Solarmodule Einspeisezähler Wechselrichter

8 Einspeisung und Eigenbedarf Solarmodul Stromnetz Wechselrichter = kwh Strombezugszähler Solarzähler kwh kwh Einspeisezähler Haushalt, Verbraucher

9 anlage Solarzähler Quelle:

10 Strombedarf / Ertrag kwh/kw p Quelle: Energieagentur NRW

11 Kenngrößen Spitzenleistung kw p (Kilowatt peak) benötigte Dachfläche Schrägdach ca m² pro 1 kw p Flachdach ca m² pro 1 kw p Stromertrag kwh (Kilowattstunden)

12 Standort wichtigster Faktor für die Anlagenerträge Witterungsverhältnisse langjähriges Mittel Saarland gute Einstrahlungsbedingungen kwh/m² p.a kwh/kw p p.a. Quelle: Deutscher Wetterdienst

13 Anlagenausrichtung und Erträge Optimale Ausrichtung: Süd und Dach-Neigungswinke l

14 Modularten monokristallines Silizium Wirkungsgrad 15-17% polykristallines Silizium Wirkungsgrad 13-15% Dünnschicht amorphes Silizium 6-8% CdTe, CIS, CIGS 6-12%

15 Flachdach Befestigung am Dach verankert selbst tragende Montage (schwimmend) Quelle: Energieagentur NRW

16 dachparallel am Schrägdach Dachhaken Dachhaken Befestigungskonstruktion Quelle: Energieagentur NRW

17 dachintegriert Dachsteinersatz Quelle: Energieagentur NRW

18 Lichtdach Wintergarten Quelle: Energieagentur NRW

19 Einspeisevergütung Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien (EEG) Abnahmepflicht der Netzbetreiber Garantierte Vergütung Jahr der Inbetriebnahme + weitere 20 Jahre Vergütungssätze 01. Januar- 31. Dezember 2011 in Cent/kWh Anlagengröße Einspeisung Eigenverbrauch kleiner 30% Eigenverbrauch größer 30% Gebäudeanlagen bis 30 kwp 28,74 12,36 16,74 Gebäudeanlagen ab 30 kwp 27,33 10,95 15,33 Gebäudeanlagen ab 100 kwp 25,86 9,48* 13,86* Gebäudeanlagen ab 1000 kwp 21, Freifläche 21, Freifläche auf Konversionsfläche 22, Freifläche auf Ackerland * Für Anlagen bis 500 kwp möglich

20 struktur Aufteilung der Investitionskosten Quelle: Je nach Größe und Typ ca /kw p (Netto) für schlüsselfertige Anlagen. Gesamtkosten für 4 kw p -Anlage: ca (Netto)

21 Praxisbeispiele regionaler Solarpotenziale Photvoltaikanlage (4 kwp) Klimadatensatz Azimut Neigung installierbare Leistung (kwp) Stromertrag (kwh/a) Vermiedene CO 2 -Emissionen (kg/a) 1 Anlage Anlagen Investitionskosten ( ) Verkaufserlöse ( /a)* Planung, Montage ( ) ** Bertriebskosten ( ) in 20 Jahren *** Bank (Kreditzinsen) **** Kapitalwert Anlagenbetreiber (n. St.) zusammengefasste Finanzflüsse * Einspeisevergütung 0,2873 /kwh ** 9% der Investitionskosten für Planung + Montage *** 1% der Investitionskosten für Betriebskosten p.a. **** 3,9% angenommener Einkommenssteuersatz 30% Saarbrücken

22 Anlagenaufbau Fotos vom Anlagenaufbau: Installiert durch Firma Elektro Vetter aus Leetzen Am EON-Hanse Netz seit um 11:40 Uhr PV-Ertrag nach 12 Monaten, abgelesen am PV-Ertragszähler: 9978,75 kwh bzw. 1058,19 kwh/kwp -Anlageninformation: Installierte Leistung: 9,43 kwp Flächenbedarf: 58 m 2 Modulfläche, 60 m 2 Dachfläche Ausrichtung: 180 Grad, Dachneigung: 45 Grad Prognose: kwh durchschnittlicher Jahresertrag Besonderheiten: Eigenbedarfsregelung nach EEG 2009, ab Oktober teilverschattet Quelle:

23 Anlagenaufbau Quelle:

24 Anlagenaufbau Dachhaken Quelle:

25 Anlagenaufbau Quelle:

26 Anlagenaufbau Quelle:

27 Verschattung Quelle:

28 Anlagenaufbau Quelle:

29 Anlagenaufbau Quelle:

30 Eigenstromnutzung Praxisbeispiel Quelle:

31 Eigenstromnutzung Praxisbeispiel Der Jahresschnitt des PV-Eigenverbrauchs gemessen am PV-Ertrag nach EEG Definition liegt gerade einmal bei 12 Prozent. Nach EEG 2010 würde diese Anlage also NICHT in den Genuss höherer Vergütungssätze kommen, da sie unter 30% Eigenverbrauch hat. Um die 30% zu erreichen, müsste die Anlage wesentlich kleiner sein, so ca. 3 kwp. Quelle:

32 Relevante Entscheidungskriterien Wann bietet sich die Errichtung einer Solaranlage besonders an? Wenn Ihnen die derzeitigen Heizungskosten zu hoch sind. Wenn eine Dachsanierung ansteht. Wenn eine Heizungssanierung ansteht. Wenn Sie klimaschädliches C02 einsparen wollen. Möchte ich umweltfreundlich und zukunftsorientiert leben? Muss der alte Kessel sowieso gewechselt werden? Wird Wert auf eine zukunftsorientierte Haustechnik gelegt? Soll möglichst viel fossile Energie eingespart werden? Bietet sich der Einbau einer Solaranlage bei einer anstehenden Dacherneuerung an? Ist genügend Platz für Kollektoren und Speicher vorhanden? Wieviel Geld kann ich über den Einbau einer Solaranlage einsparen? Quelle:

33 - Kollektoren Flachkollektoren Vakuumkollektoren Quelle:

34 Solaranlage schematische Darstellung

35 - WW Anlagendimensionierung Solarer Deckungsanteil pro Jahr: - ca. 60% Kollektorfläche pro Person: - ca. 1 m² (Vakuumröhren) - ca. 1,5 m² (Flachkollektoren) Speichergröße pro Person: - ca. 80 Liter Jährlicher Energieertrag: kwh/(m²*a) Anlagenkosten für ein EFH bei: - 5m²/300l inkl. Montage und USt Quelle:

36 - WW+HU Anlagendimensionierung Solarer Deckungsanteil pro Jahr: - ca. 10% (Bestand) - ca. 50% (Niedrigenergiehaus) Kollektorfläche pro 10m² Wohnfläche - ca. 0,7 m² (Vakuumröhren) - ca. 1 m² (Flachkollektoren) Speichergröße pro m² Kollektorfläche: - ca. 50 Liter Jährlicher Energieertrag: kwh/(m²*a) Anlagenkosten für ein EFH bei: - 10m²/800l inkl. Montage und USt Quelle:

37 - Kollektormontage Aufdachmontage 5-10 cm über der Dachhaut Haltepunkte durch Dachhaken oder Sparrenanker gebildet, die auf Sparren aufgeschraubt werden Rohrführung über Lüfterelemente Quelle:

38 - Kollektormontage Indachmontage Dachziegel werden an entsprechender Stelle entfernt Kollektoren werden direkt auf die Dachlatten montiert Abdichtung an den Übergängen durch überlappende Konstruktion Der Kollektor mittels spezieller Eindeckrahmensysteme aus Aluminium oder Zink und Blei in die Dachabdeckung eingebunden ähnlich wie Dachfenster. Quelle:

39 - Kollektormontage Flachdachmontage Kollektoren werden schräg angestellt (20-60 ) Windangriffsflächen: durch Gegengewichte, durch Abspannung mit dünnen Drahtseilen oder Verankerung mit dem Flachdach In jedem Fall ist die Tragfähigkeit des Daches zu prüfen. Quelle:

40 - Preise und Leistungsfähigkeit Spezifische Systemkosten im Gebäudebestand: - ca /m² (Flachkollektoren) - ca /m² (Vakuumröhrenkollektoren) Energieausbeute: - ca. 350 kwh/(m²*a) (Fachkollektoren) - ca. 450 kwh/(m²*a) (Vakuumröhrenkollektoren) Quelle: HEA Fachgemeinschaft für effiziente Energieanwendung e.v.

41 - Förderprogramme Zuschüsse oder zinsverbilligten Darlehen Internet:

42 -

43 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Noch Fragen? Kontakt: Dipl. Betriebswirt (FH) Jens Frank