PHOTOVOLTAIK & SOLARTHERMIE VERSTEHEN. Helion Solar Ost AG Walter Neff

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1 PHOTOVOLTAIK & SOLARTHERMIE VERSTEHEN Helion Solar Ost AG Walter Neff

2 Vorstellung Walter Neff Telematiker EFZ Dipl. Informatik Techniker HF Dipl. Energiemanager HF NDS Jahre Abteilungsleiter Telekommunikation und Technik 2012 heute Mitinhaber & Geschäftsführer Helion Solar Ost AG

3 Vorstellung Helion Solar Ost AG Stefan Merz Geschäftsleitung Eidg. dipl. Energieberater Polier / Fassade Walter Neff Geschäftsleitung Dipl. Informatik Techniker HF Dipl. Energiemanager HF NDS 7 Jahre Erfahrung Gebäudehülle 10 Jahre Erfahrung IT & Elektrotechnik

4 Funktionsweise Photovoltaik Im Gegensatz zur Solarthermie wird bei Photovoltaik Strom produziert Warmwassererzeugung = Solarthermie Stromerzeugung = Photovoltaik (PV)

5 Funktionsweise Photovoltaik Komponenten einer Photovoltaik 1 Photovoltaikmodule 2 Gestellsystem 3 Wechselrichter 4 Einspeisezähler 5 Anlagenüberwachung

6 Funktionsweise Photovoltaik Komponenten einer Photovoltaik Physikalischer Effekt Halbleiter, meist Silizium Unterschiedlich dotiert Entstehung eines elektrischen Feldes Bei Lichteinfall: Elektronen frei beweglich + und - Ladungen wandern zu entgegengesetzten Seiten der Zelle; elektr. Spannung entsteht Abgriff über metallische Elektroden; bei Anschluss eines Verbrauchers fließt Strom

7 Funktionsweise Photovoltaik Produktionsprozess PV-Modul Quartz- Sand Ingots Wafer Polysilizium Solarzelle Modul Australien Rohsilizium CZ-Verfahren Monokristallin Diffusion Strings China Brasilien Refraktionierung Siemens- Prozess FZ-Verfahren Casting Multikristallin EFG-Wafer String Ribbon Textur ARC Layup Dosierung

8 Funktionsweise Photovoltaik Module Monokristalline Zellen Polykristalline Zellen Dünnschichttechnik Anwendung Solarstromanlagen, Weltraumtechnik Solarstromanlagen Solarstromanlagen, Armbanduhren, Taschenrechner Modulwirkungsgrad ca % ca % ca % Benötigte Fläche für 1 kwp ca. 7-9 m² ca. 8-9 m² ca m²

9 Funktionsweise Photovoltaik Merkmale von guten Modulen Hohe Leistung (Wp) zur Fläche Vollautomatische Fertigung Saubere Verarbeitung Geringe Leistungstoleranz +3/ - 0% Verwindungssteifer Rahmen ohne Hohlkammer Belastbar auf min Pa/m2 Produktgarantie 5-10 Jahre Leistungsgarantie (10 J/90%, 25 J/80%)

10 Funktionsweise Photovoltaik Wechselrichter Wandelt Gleichstrom in Wechselstrom Herzstück jeder PV-Anlage Speist Strom ins öffentliche Netz Lebensdauer ca Jahre Wechselrichterstandort in Keller oder Estrich

11 Funktionsweise Photovoltaik Montageart Aufdach Indach - Freistehend Freistehend Aufdach Indach

12 Funktionsweise Photovoltaik Technische Kennzahlen Reflexion, Streuung Sonneneinstrahlung auf der Erde: Direkte Strahlung Diffuse Strahlung Summe: Globalstrahlung Verhältnis in der Schweiz: Direkte Strahlung Diffuse Strahlung Direkte Strahlung 40% Diffuse Strahlung 60% PV nutzt beide Strahlungsanteile

13 Funktionsweise Photovoltaik Technische Kennzahlen Jährliche Sonneneinstrahlung in St.Gallen ca Sonnenstunden 1 Photovoltaik Modul produziert heute ca. 260Wp Jährliche Produktion eines Modules: 260Wp * 1100h = 286kWh Je nach Ausrichtung und Neigung wird mit einem abgeschwächten Wert von Sonnenstunden gerechnet

14 Funktionsweise Photovoltaik Missverständnisse Graue Energie Die sogenannte graue Energie (Herstellung, Transport, Recycling) ist in zwei Jahren amortisiert Reinigung Module ab 6 Grad Neigung selbstreinigend Nur in speziellen Fällen reinigungsbedürftig Module sind Sondermüll Einfach recyklierbar, Silizium ist nichts als Sand Recycling ist teuer Recycling ist kostenlos, einzig die Demontage muss bezahlt werden Sämtlich produzierter Strom wird eingespeist Der produzierte Strom muss nicht zwingend eingespeist werden, bei Anlagen unter 10kWp kann es auch Sinn machen diesen selber zu brauchen

15 Wirtschaftlichkeit PV Einfache Rechnung Ein durchschnittliches Einfamilienhaus benötigt 4000kWh im Jahr. Kosten für eine schlüsselfertige 4kWp Anlage SFr Fördergelder individuell SFr Steuerabzugsberechtigt SFr Rechnung: Kosten: SFr Förderung: - SFr Steuerersparnis: - SFr Gesamt: SFr Jährliche Ersparnis: 4000kWh * 20Rp = SFr Amortisation ca.: 16 Jahre

16 Bau einer Anlage Kriterien für ein geeignetes Dach

17 Bau einer Anlage Baukriterien & Bauzeit vorhandenes Dach Kombination mit einer Dachsanierung Bewilligungsverfahren ca. 4 8 Wochen (Gemeinde, EW, Bund) Bauzeit - Anlagen <10kW ca. 1 2 Tage - Anlagen > 10kW je nach Grösse

18 Zukunft Photovoltaik Fassadenlösungen

19 Zukunft Photovoltaik Entwicklung des Wirkungsgrad der Module

20 Zukunft Photovoltaik Hochleistungs PV-Module Konzentration des Lichtes Wirkungsgrad - 40%

21 Zukunft Photovoltaik Anwendungsgebiete Integration der Photovoltaik-Anlage in die Haustechnik Nutzung der Wechselrichterabwärme durch Wasserkühlung Aufladen des Handys unterwegs Photovoltaikfolien PV auf Fenster Hybrid Kollektoren Energieautarkes Haus Speicherlösungen dezentrale Speicherung mit intelligenter Steuerung

22 Solarthermie Komponenten einer Solarthermie-Anlage 1 Sonnenkollektoren 2 Pumpe und Solarregler 7 Solarwärmetauscher S1 Kollektorfühler S2 Boilerfühler 5 Frischwasseranschluss 6 Solarboiler 8 Heizstab (optional) 11 Thermomischer 10 Wärmetauscher Heizung 12 Wärmepumpe

23 Solarthermie Modul / Fläche für eine Solarthermie-Anlage Brauchwarmwasser 1m2 pro Person im Haushalt ¾ des Energieverbrauchs für Warmwasser über Solar Heizungsunterstützung Mit jedem Kollektor kann zusätzlich Energie eingespart werden

24 Solarthermie Wichtiges über Solarthermie Aus dem ganzen Lichtspektrum werden die energiehaltigen Wellen direkt in Wärme umgewandelt Wirkungsgrad über 70% Warmwasserproduktion über 25 Jahre wenig Unterhalt Jahresdeckungsgrad ca. 70%

25 Vielen Dank Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Walter Neff Geschäftsleitung Dipl. Informatik Techniker HF NDS Helion Solar Ost AG Herisauer Strasse St.Gallen