Machbarkeitsstudie: lohnt sich eine Solaranlage

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1 Machbarkeitsstudie: lohnt sich eine Solaranlage für das Schulzentrum Fürstenried-West? Eine Solaranlage auf dem Dach einer Schule ist eine großartige Sache. Es gibt doch kaum ein aktuelleres und zukunftsweisenderes Thema als Nachhaltigkeit und alternative Energien. Ich halte es für wichtig, unseren Kindern diese erst mal abstrakten Themen nicht nur im Unterricht, sondern auch in der Realität zu vermitteln. Mit Solar für Kinder hat jede Schule dazu die Chance, und zwar indem sie selbst aktiv wird - ohne ein finanzielles Risiko einzugehen. Die Einrichtung spart durch die Solaranlage über Jahre bares Geld bei den Stromkosten, Solar für Kinder baut die Solaranlage auf eigene Kosten. Werner Fiebig, Schulleiter Gymnasium Fürstenried Hauptsachwalter Schulzentrum Fürstenried-West

2 Übersicht für den eiligen Leser Eine Solaranlage auf den Dächern des Schulzentrums Fürstenried-West Erzeugt Vermeidet Unterrichtet kwh Strom pro Jahr 50 Tonnen C0 2 pro Jahr Kinder und deren Familien Genug um 28 Haushalte pro Jahr zu versorgen. Oder um 2,4 Millionen Kopien zu machen... Das entspricht etwa eingesparten Auto-Kilometern! Jedes Jahr. in den Zukunftsthemen Solarenergie & Nachhaltigkeit. Wir helfen langfristig: durch Schulungen, Unterrichtsmaterial, Vorträge und mehr! Spart jedes Jahr etwa 5-10% der aktuellen Stromkosten ein und das für mindestens 20 Jahre!

3 Ausgangssituation Der kurze Weg zum langen Sparen Wir haben für das Schulzentrum Fürstenried-West zunächst überprüft, ob aus technischer Sicht eine Solaranlage auf dem Dach der Schule installiert werden könnte. Sporthallen Dann haben wir bewertet, welchen kaufmännischen Vorteil eine Solaranlage für die Schule hätte. Dafür haben wir uns bei einem Ortstermin einen Eindruck von den Dachflächen verschafft und den günstigsten Weg für die Verlegung benötigter Stromkabel gesucht. Das positive Ergebnis: Wir fanden reichlich geeignete Dachflächen mit geringer Verschattung vor, sowie einen relativ kurzen und einfach zu verlegenden Kabelweg. Anhand einer Skizze konnten wir in der Folge evaluieren, wie viele Solarmodule auf die geeigneten Dachflächen passen. Realschule Schließlich haben wir den zu erwartenden Stromertrag durch eine Simulation bestimmt und errechnet, wie viel davon direkt vor Ort verbraucht werden kann. All diese Schritte, die konkrete Planung und die Anlage im echten Betrieb machen wir transparent. Wir stellen Material und Programme zur Verfügung, die besonders praxisnahe Unterrichtseinheiten ermöglichen. Unter anderem, aber sicher nicht nur in allen wirtschaftlichen und mathematisch/physikalischen Fächern.

4 Über uns Solar für Kinder Wer ist das? Die Gründer von Solar für Kinder: Robert Schrimpff und Martin Augustin (v.l.) Solar für Kinder wurde 2015 gegründet. Wir bauen und betreiben auf eigene Kosten Solaranlagen für Schulen und Kindergärten. Die Schule oder der Kindergarten kauft bei uns lediglich einen Teil seines Strombedarfs günstiger ein, als den restlichen Strom vom Stromnetz. Unser Team besteht aus 10 Personen. Jeder von uns bringt eine besondere Expertise und mehrjährige Berufserfahrung im Bereich Erneuerbare Energien mit. Solar für Kinder ist die Weiterführung unserer ersten Initiative aus England, Solar for Schools. Dort betreiben wir gemeinsam mit einem Partner bereits Solaranlagen für über 30 Schulen. Mit Solar für Kinder gibt es jetzt sozusagen das Schwesterunternehmen. Wir wollen unsere Erfahrungen in verschiedenen Ingenieursdisziplinen und in der Betriebswirtschaft in dem Projekt Solaranlagen für Kinder einbringen. Wir sind die Experten für die Kombination von Solartechnik und Kindereinrichtungen. Für die technischen Aspekte wie Anlagensicherheit und reibungslose Installation sind wir genauso verantwortlich wie für die Einbindung der Schulen in den Prozess. Wir bieten nahe am Lehrplan Ergänzungen/Arbeitsmaterial an, die eine Solaranlage im Unterricht erlebbar machen. Jede Schule erhält für Lehrer und Schüler den Zugang zu den Erzeugungsdaten der Anlage auf ihrem Dach. So kann jederzeit online in Echtzeit verfolgt werden, wie mit steigendem Sonnenstand auch die Stromproduktion zunimmt. Zusätzlich bieten wir gerne an, unser über jahrelange Tätigkeit im Energiesektor erworbenes Fachwissen speziell über erneuerbare Energie- in Form von Vorträgen und/oder Schulungen

5 Im Detail konkret! 1. Technische Eignung Im ersten Schritt ermitteln wir aus einem Luftbild die absolute Größe der Dachflächen. Zudem beantwortet es weitere Grundfragen: handelt es sich um ein Flach- oder Schrägdach? gibt es große Verschattungen durch umliegende Gebäude oder hohe Bäume, oder störende Aufbauten auf dem Dach selbst? in welche Richtung würde man die Module ausrichten? Wir dokumentieren während eines ausführlichen Ortstermins alles genau durch Fotos, Zeichnungen und Beschreibungen, um sämtliche Besonderheiten des Daches zu erfassen. Auch der Stromzähler und der mögliche Anschlusspunkt der Solaranlage werden in Augenschein genommen. - Sehr gute Ausrichtung - Niedrige Attika - Keine Dachobjekte - Große Verschattungen durch hohe Bäume - Verschattung durch Dachobjekt - Verschattung durch Dachobjekt - Verschattung durch Dachobjekt - Hohe Attika - Genügend Abstand einhalten

6 2. Erste Planungsskizze einer Solaranlage Maßstabsgetreu werten wir aus Luftbildern mögliche Dachflächen für Solarmodule aus. So entwickeln wir vor einem Ortstermin bereits eine grobe Vorstellung der Dachflächen und wissen, auf was wir Acht geben vor Ort. Damit ist auch schon eine erste konkrete Schätzung des zu erwartenden Stromertrages möglich, da wir Sonneneinstrahlung übers Jahr verteilt recherchieren und die Stromernte der Module simulieren können. Kommentar / Ergebnis Dach flach Module nach Süd-Ost / Süd-Süd-Ost ausgerichtet positiv hinsichtlich Größe und Ausrichtung Gegebenheiten Mehrere Dachflächen Wenige Dachobjekte, wenig Verschattung Maximale Größe einer Solaranlage 405 x 260 Watt Module 105,3 kw Solaranlagenleistung Energieernte und Energieertrag in Jahr 1 ~ 930 kwh/kw ~ kwh/a CO2 Einsparung ~ 47 t

7 3. Einbindung der Solaranlage in den Stromkreis vor Ort Auf dem Dach wird der Sonnenstrom geerntet. Nun muss er ins Stromnetz des Schulgebäudes eingespeist werden, damit er unmittelbar vor Ort verbraucht werden kann. In der Regel geschieht dies über eine Verbindung der Solaranlage mit dem Knotenpunkt zwischen Schulgebäude und öffentlichem Stromnetz: dem Stromzähler. Kabelführung vom Dach zum Stromzähler: Es scheint der Kabelweg zunächst vom Dach zum Liftschacht sinnvoll (siehe Luftbild). Dort werden die Kabel senkrecht nach unten geführt, bis in den Keller des Schulgebäudes. Vom Liftschacht aus geht es weiter in die Tiefgarage. Dort wird in vorhandenen Kabelschächten verlegt. Der Weg zum Stromzähler ist dann nur noch kurz. Schnittstelle: Liftschacht: verläuft durch das gesamte Gebäude Stromzähler: Im Untergeschoß, gut zugänglich Der aktuell eingebaute Stromzähler wird durch einen Zwei-Wege-Stromzähler ersetzt. So wird sichergestellt, dass überschüssiger Strom ins öffentliche Stromnetz eingespeist und amtlich gemessen werden kann. Anmerkung: Im Raum mit den Stromzählern könnten auch die Wechselrichter der Solaranlage Platz finden. Eine Berechnung der Leitungsverluste findet in der Detailplanung statt.

8 0:00 1:15 2:30 3:45 5:00 6:15 7:30 8:45 10:00 11:15 12:30 13:45 15:00 16:15 17:30 18:45 20:00 21:15 22:30 23:45 kw Und nun Solarstrom? - aber: Wann? Wie viel? Wohin? Der Stromverbrauch der Schule verändert sich natürlich nicht durch die Solaranlage. Das einzige, was sich ändert ist, dass nun ein Teil des Bedarfs durch die Solarzellen auf dem eigenen Dach gedeckt wird. Zu jeder Zeit wird der restliche Bedarf an Strom durch das herkömmliche Stromnetz ausgeglichen! Um herauszufinden, wie viel Strom die Schule durch die Solaranlage in der Praxis gewinnen (und verbrauchen) kann, erstellen wir eine Simulation, die eine sehr realistische Einschätzung einer Vorher fiktiven Stromernte im vergangenen Jahr zulässt. Mittels der Wetterdaten des letzten Jahres simuliert ein Programm, wie Strombezug viel Sonnenlicht die Module wann erreicht hätte und entsprechend, wie viel Strom zu jedem Zeitpunkt erzeugt worden wäre. Daraus ergibt sich (siehe Grafik unten): Da die Produktivität der Solaranlage so gut wie nie den aktuellen Strombedarf übersteigt, kann die Schule fast den gesamten dort erzeugten Strom selbst verbrauchen! Bei einem durchschnittlichen Stromverbrauch des Schulzentrums Fürstenried-West von kwh p.a. heißt das: Das Schulzentrum würde einen Anteil von stolzen 11 Prozent seines gesamten Strombedarfs durch grünen Strom decken, der auch noch günstiger ist als der Strom aus herkömmlicher Erzeugung! Verlauf von Stromverbrauch und - produktion Stromverbrauch: Nachts weniger als tagsüber, Mittagspause erkennbar, Nachmittagsbetreuung. Geringe durchgängige Grundlast Leichte Varianz im Verbrauch zwischen Winter und Sommer Großer Unterschied zwischen Wochenende/Ferien und Werktag 150 Stromerzeugung: Erzeugung immer nur tagsüber, unterschiedslos 7 Tage die Woche Deutlicher Unterschied zwischen Winter und Sommer Im Sommer beginnt die Erzeugung deutlich früher als im Winter. Uhrzeit Solarstromerzeugung Stromverbrauch

9 Die Solaranlage in Ihrem Unterricht Beispiele für Einbindungsmöglichkeiten Wir bieten für jede Altersstufe Inhalte und Materialien zum Thema Solarenergie und Nachhaltigkeit an. Unsere Erfahrung zeigt, dass schon im Kindergartenalter Interesse und Verständnis für diese wichtigen Zukunftsthemen besteht. Jedes Kind versteht, dass man genauso wie die eigenen Äpfel im Garten zuhause den eigenen Strom vom Dach ernten kann. Statt eines Baumes muss man hier eben eine Solaranlage "pflanzen". Bei älteren Kindern werden die Inhalte vielschichtiger. Wir stellen auf Wunsch konkrete und detaillierte Beiträge zur Verfügung. Von Bastelmaterial für die Kleinen ( wie viele Solarmodule bekomme ich auf unser Dach Projektbegleitung geklebt? ) über in Bildern Arbeitsblätter, und Berechnungen zum Beispiel für die Physik ( wie viel Sonne strahlt auf die ebene Jahres-Projekt Live-Daten-Auswertung Fläche, wieviel davon kommt auf einem Modul mit 15 Winkel an? ). 0 Solar

10 Wussten Sie schon... alle Schulen in Deutschland bezahlen zusammen über 1 Milliarde Euro für Strom pro Jahr. Herkömmlich erzeugt "verursacht" dieser Strom 3 Millionen Tonnen ausgestoßenes CO2 pro Jahr. Wenn jede Schule auch nur eine kleine 40 kw Solaranlage installieren würde würde das den CO2-Ausstoß um etwa Tonnen reduzieren (oder um knapp ein Fünftel) Autos aus dem Verkehr zu ziehen hätte etwa denselben Effekt. Kontakt Zugleich würden die Schulen insgesamt 50 Millionen Euro pro Jahr weniger für ihren Strom ausgeben und beziehen gleichzeitig zu einem Teil "grünen" Strom, lokal erzeugt! Wir müssen es einfach nur machen! Solar für Kinder Kreuzplätzchen München Martin Augustin Tel: martin@solarfuerkinder.de info@solarfuerkinder.de