Pressebericht. Untersuchung der PV-Anlagen der Stadtwerke Balingen. Sommersemester Hochschule Albstadt-Sigmaringen

Transkript

1 Pressebericht Untersuchung der PV-Anlagen der Stadtwerke Balingen Sommersemester 2009 Verfasser: Martin Buczynski Kai Ritter Harald Siber Betreuender Professor: Prof. F.-J. Kuhn Hochschule Albstadt-Sigmaringen Fakultät Engineering Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen

2 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis...1 Abbildungsverzeichnis...2 Tabellenverzeichnis Einleitung Technischer Hintergrund Photovoltaik Arten der Photovoltaik Anlagen Komponenten einer Photovoltaik Anlage Die Photovoltaik Anlagen der Stadtwerke Balingen Auswertung der Daten Auffällige Photovoltaik Anlagen Besichtigung auffälliger PV-Anlagen Besichtigungsprotokolle Begehung auffälliger PV-Anlagen Begehungsprotokolle Ranking Fazit Fragebogen Auswertung der Fragebögen Fazit Eigene Auswertungen Fazit Plakate

3 7 Anhang Plakat: Anzahl und Anlagengröße in kw Plakat: Energie Ertrag kwh/jahr Plakat: Energie Ertrag Durchschnittswert Plakat: Mittelwert kwh/kwp Nennleistung Plakat: Vergleich der Energieerträge im Jahr Plakat: Vergleich der Energieerträge im Jahr Plakat: Vergleich Stadtwerke Balingen und Albstadtwerke Nutzungsbedingungen Google Maps Quellenverzeichniss

4 Abbildungsverzeichnis Abb. 1 Komponenten einer PV-Anlage...8 Abb. 2 Wechselrichter der Firma SMA, Modelreihe Sunny Boy...9 Abb. 3 Abweichung der PV-Anlagen vom Durchschnittswert...12 Abb. 4 Absolute Ertragswerte aller PV-Anlagen...12 Abb. 5 Abweichung PV-Anlagen (Inbetriebnahme vor dem Jahr 2007)...13 Abb. 6 Abweichung PV-Anlage (Inbetriebnahme 2007)...14 Abb. 7 Übersicht aller Besichtigungen...16 Abb. 8 Besichtigungsprotokoll Marianne Conzelmann...17 Abb. 10 Besichtigungsprotokoll Ralf Luipold...18 Abb. 11 Photovoltaikanlage Ralf Luipold...19 Abb. 12 Besichtigungsprotokoll Volkstanzgruppe Frommern...20 Abb. 17 Besichtigungsprotokoll Angelika Gimple...23 Abb. 19 Besichtigungsprotokoll Heidemarie Kügelgen...24 Abb. 21 Übersicht aller Begehungen...27 Abb. 22 Begehungsprotokoll Max Mesam...28 Abb. 23 Photovoltaikanlage Max Mesam...30 Abb. 24 Begehungsprotokoll Thomas Gastel...31 Abb. 25 Leistungsverlauf eines Wechselrichters...33 Abb. 26 Photovoltaikanlage Thomas Gastel...34 Abb. 27 Begehungsprotokoll Andreas Schnee...35 Abb. 28 Photovoltaikanlage Andreas Schnee...36 Abb. 29 Begehungsprotokoll Dieter Arndt...37 Abb. 30 Montageplan Dieter Arndt...38 Abb. 31 Photovoltaikanlage Dieter Arndt...39 Abb. 32 Begehungsprotokoll Hans-Dieter Henle...40 Abb. 33 Photovoltaikanlage Hans-Dieter Henle...41 Abb. 34 Begehungsprotokoll Karl-Heinz Rominger...42 Abb. 35 Photovoltaikanlage Karl-Heinz Rominger...43 Abb. 36 Serienbrief des Rankings... Fehler! Textmarke nicht definiert. Abb. 37 Ranking der PV-Anlagen

5 Abb. 38 Diagramm Anschaffungsgrund...48 Abb. 39 Diagramm Angebotseinholung...49 Abb. 40 Diagramm Angebotsanzahl...50 Abb. 41 Diagramm Auswirkungen des Kabelquerschnitts...51 Abb. 42 Diagramm Pflege und Wartung der PV-Anlage...52 Abb. 43 Diagramm Zählerstandüberwachung...53 Abb. 44 Diagramm Häufigkeit der Zählerstandsüberwachung...54 Abb. 45 Diagramm Computergestützte Überwachung der PV-Anlage...55 Abb. 46 Diagramm Anlagengröße laut Einspeisevertrag...56 Abb. 47 Diagramm Kabelbefestigung...57 Abb. 48 Diagramm Abschattung...58 Abb. 49 Diagramm Zeit der Abschattung...59 Abb. 50 Diagramm Ursachen der Abschattung...60 Abb. 51 Diagramm Wechselrichterstandort...61 Abb. 52 Diagramm Standortbedingungen...62 Abb. 53 Diagramm Defekte an Anlagen...63 Abb. 54 Diagramm Teil an dem Defekte auftraten...64 Abb. 55 Diagramm Übernahme der Defekte...65 Abb. 56 Diagramm Anlagenversicherung...66 Abb. 57 Diagramm Zufriedenheit mit der Anlage...67 Abb. 58 PV-Anlagen gegliedert nach Teilorten...69 Abb. 59 Neue PV-Anlagen gegliedert nach Teilorten...70 Abb. 60 Diagramm PV-Anlagen pro 1000 Einwohner...71 Abb. 61 Diagramm Einwohner pro PV-Anlage...72 Abb. 62 Diagramm Ranking der einzelnen Stadtteile...74 Abb. 63 Plakat - Anzahl + Anlagengröße in kw...76 Abb. 64 Plakat - Energie-Ertrag...77 Abb. 65 Plakat - Energie-Ertrag Durchschnittswert...78 Abb. 66 Plakat - Mittelwert kwh / kwp Nennleistung...79 Abb. 67 Plakat - Vergleich der Energieerträge im Jahr Abb. 68 Plakat - Vergleich der Energieerträge im Jahr Abb. 69 Vergleich zwischen den Stadtwerken Balingen und den Albstadtwerken83 3

6 Tabellenverzeichnis Tabelle 1 Auflistung aller Besichtigungen...16 Tabelle 2 Auflistung aller Begehungen...26 Tabelle 3 Personen, die ein Ranking zugeschickt bekommen (rot markiert)fehler! Textmarke nicht definiert. Tabelle 4 Ranking der einzelnen Stadtteile

7 1 Einleitung Auch in diesem Jahr untersucht die Hochschule Albstadt-Sigmaringen im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen die Photovoltaik-Anlagen der Stadtwerke Balingen sind 67 Anlagen an das Netz der Stadtwerke Balingen gegangen, damit steigt die Zahl der Anlagen auf rund 266. Dies ist ein Zeichen dafür, dass PV- Anlagen weiterhin eine gute Geldanlageform darstellen und darüber hinaus einen Beitrag für den Umweltschutz leisten. Obwohl der Preis pro kwh, den die PV- Anlagenbetreiber vergütet bekommen, stetig nach unten geht, bleibt durch das EEG die Förderdauer von 20 Jahren auch nach der Neuerung 2009 bestehen. Das wiederum bedeutet, dass die PV-Anlagen, um wirtschaftlich zu bleiben und Renditen einfahren zu können, diesen Zeitraum störungsfrei überstehen müssen. Die Vergütung geht zurück, da der Staat davon ausgeht das mit wachsender Zahl installierter PV-Anlagen der Erfahrungskurven-Effekt eintritt und somit der Einbau und die Komponenten einer PV-Anlage günstiger werden. Insoweit ist das Richtig. Richtig ist aber auch, dass sich auf dem Installations- und Komponentenmarkt ebenso Schwarze Schafe tummeln wie auch in anderen Bereichen in denen man Geld mit dem Unwissen der Kunden verdienen kann. Hiervon bleibt auch der Raum Balingen, in dem Ehrlichkeit und Qualität zu den Tugenden zählen, nicht ausgeschlossen. Der Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen unterstützt die Stadtwerke Balingen seit 2004 in der Aus- und Bewertung rund um die PV-Anlagen, die am Netz der Stadtwerke angeschlossen sind. Ziel des diesjährigen Projektes ist es, die PV-Anlagen, die im Jahr 2007 an das Netz der SWB angeschlossen wurden und das volle Jahr 2008 Erträge einfahren konnten, in einem Ranking zu vergleichen, diverse Auswertungen zu erstellen und diese ansprechend darzustellen. Ein Pressetermin, an dem die Erkenntnisse der diesjährigen Untersuchungen veröffentlicht werden, rundet das Projekt ab. Zu den Aufgaben zählten das Ergänzen und versenden lassen von Fragebögen, das 5

8 Auswerten und Aufbereiten der Informationen aus den rückläufigen Fragebögen, das Ergänzen von Plakaten mit den neuesten Ertragszahlen, das Vergleichen und die Begehung und Besichtigung von ertragsauffälligen PV-Anlagen. Die Studenten arbeiten die verschiedenen Punkte und Aufgaben dieses Projektes eigenständig ab. 6

9 2 Technischer Hintergrund 2.1 Photovoltaik Das Wort Photovoltaik ist eine Zusammensetzung aus dem griechischen Wort für Licht und dem Namen des Physikers Alessandro Volta. 1 Die Photovoltaik nutzt die direkte und diffuse Strahlungsenergie der Sonne zur Erzeugung von Strom mit Hilfe von Solarzellen Arten der Photovoltaik Anlagen Direktversorgung Dabei wird einem angeschlossenen Elektrogerät direkt über die PV-Anlage Energie zugeführt. Anwendbar bei kleineren Verbrauchern, zum Beispiel Taschenrechnern, oder Verbrauchern, die nur tagsüber laufen. 3 Inselbetrieb Hierbei werden ein oder mehrere Geräte über die PV-Anlage mit Energie versorgt. Mit der Energie, die dafür aktuell nicht benötigt wird, werden Akkumulatoren aufgeladen. Diese in den Akkus gespeicherte Energie kann dann verwendet werden, wenn die PV-Module nicht aktiv sind (zum Beispiel nachts); Gleichspannung 12 Volt. Sinnvoll anwendbar in Gebieten ohne Elektroverteilernetz, oder beispielsweise in der Mess- und Fernmeldetechnik (herunter geladen am ). 2 Konrad, Frank: Planung von Photovoltaik-Anlagen. Grundlagen und Projektierung. 1. Auflage. Wiesbaden: Vieweg Verlag S Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS , Hendrik Brod & Sebastian Schätzle 4 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS , Hendrik Brod & Sebastian Schätzle 7

10 Netzeinspeisebetrieb Prinzipiell funktioniert eine solche Anlage wie ein normales Kraftwerk: Energie wird am Tage ins öffentliche Netz eingespeist. Abends und nachts wird der elektrische Strom wieder über das öffentliche Netz herbeigeführt. Betreiber einer PV-Anlage dieses Typs bekommen für die ins Netz eingespeiste Energie eine Einspeisevergütung vom Energieversorgungsunternehmen (EVU) Komponenten einer Photovoltaik Anlage Abb. 1 Komponenten einer PV-Anlage 6 Photovoltaik Generator (PV-Modul) Bei Lichteinfall ("Photonen - Aufprall") auf die Silizium-Solarzelle werden Elektronen freigesetzt, die aufgrund der gezielten Verunreinigung der Vor- und Rückseite mit unterschiedlichen Fremdatomen, wie Bor und Phosphor, zu einer Seite der Solarzelle wandern; zur anderen Seite orientieren sich die positiven Ladungsträger. Es entsteht ein Plus- und Minuspol, sodass bei Anschluss eines Verbrauchers Strom fließen kann. 5 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS , Hendrik Brod & Sebastian Schätzle 6 (herunter geladen am ) 8

11 Die aus vielen miteinander verbundenen Solarzellen bestehenden Module sind laminiert, verglast und werden mit einem steifen Aluminiumrahmen versehen. Lieferbar sind auch Module ohne Rahmen. Die Alternative zu Silizium-Modulen ist die Gruppe der Dünnschicht-Module mit z.b. den Materialien amorphes Silizium, Kupfer-Indium-Diselenid (CIS) und Cadmium- Tellurid (CdTe). Diese Module benötigen für die gleiche Nennleistung wie von Silizium-Modulen erheblich mehr Montagefläche; jedoch haben sie ein besseres Hitze-Verhalten (Temperaturkoeffizient), einen bis zu 18% höheren Stromertrag [...]. Dünnschicht-Module bieten ein großes Entwicklungspotenzial. 7 Wechselrichter Der in den Modulen hergestellte Gleichstrom wird durch Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und dann ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Wechselrichter erreichen einen Wirkungsgrad von ca. 95%. 8 Abb. 2 Wechselrichter der Firma SMA, Modelreihe Sunny Boy 9 7 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS , Hendrik Brod & Sebastian Schätzle 8 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS , Hendrik Brod & Sebastian Schätzle html (herunter geladen am ) 9

12 Einspeisezähler Die von der PV-Anlage produzierte Strommenge wird von einem separaten Stromzähler erfasst und mit dem gesetzlich festgelegten Preis pro kwh vom Energieversorger bezahlt. 10 Bezugszähler Der (bereits vorhandene) Verbrauchsstromzähler misst danach den selbst verbrauchten Strom, der mit dem ortsüblichen Preis vom Kunden bezahlt werden muss Die Photovoltaik Anlagen der Stadtwerke Balingen 3.1 Auswertung der Daten Zu Beginn des Projektes bekam die Projektgruppe von den Stadtwerken Balingen eine Auflistung über alle vorhandenen Photovoltaikanlagen im Raum Balingen. Die Auflistung beinhaltete sämtliche Daten über die entsprechenden PV-Anlagen. In einem ersten Schritt bestimmte die Projektgruppe die Daten, die für das Projekt von Bedeutung waren. Relevante Daten waren der PV-Anlagenbetreiber, der PV- Anlagenstandort, die Rechnungsanschrift des PV-Anlagenbesitzers, das Datum der Inbetriebnahme sowie die Nennleistung und die im Jahr 2008 erbrachten Erträge. Da die bereitgestellten Daten geheimhaltungspflichtig sind, wurde von der Projektgruppe eine Geheimhaltungserklärung unterzeichnet, in der sich alle Gruppenmitglieder verpflichteten, keine der bereitgestellten Daten an Dritte weiterzugeben. Ebenso wurden die Daten nach Beendigung des Projektes gelöscht. 10 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS , Hendrik Brod & Sebastian Schätzle 11 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS , Hendrik Brod & Sebastian Schätzle 10

13 Um eine vernünftige Datenauswertung zu erreichen, wurden nur die PV-Anlagen berücksichtigt die im gesamten Jahr 2008 am Netz waren. Dies hatte zur Folge, dass nur die PV-Anlagen, welche im Jahr 2007 oder früher installiert wurden, zu berücksichtigen waren. PV-Anlagen, die erst später installiert wurden, konnten leider nicht berücksichtigt werden und werden von einem späteren Semester untersucht. Bei der Auswertung wurden letztendlich die prozentualen Ertragsabweichungen vom Durchschnitt aller PV-Anlagen errechnet, die das gesamte Jahr 2008 am Netz waren. Aus diesem Grund konnten nur PV-Anlagen betrachtet werden, die im Jahr 2007 oder früher installiert wurden. Die Projektgruppe beschäftigte sich bei den Auswertungen verstärkt mit den Neuanlagen, d.h. mit PV-Anlagen die im Jahr 2007 installiert wurden da diese PV-Anlagen noch nicht ausgewertet wurden. Hierzu wurden zunächst die Erträge aller PV-Anlagen für das Jahr 2008 in Kilowattstunden pro Kilowatt errechnet (kwh/kw). Weiterhin wurde der Durchschnittsertrag aller PV-Anlagen bestimmt. Dieser liegt bei einem Wert von 959,95 kwh/kw und wird anschließend als Referenzwert (100%) gesetzt. Mit Hilfe dieses Durchschnittswertes konnte nun die Abweichung jeder einzelnen PV-Anlage berechnet werden. Zur Veranschaulichung wurden die prozentualen Abweichungen einer jeden PV-Anlage in ein Punktdiagramm übertragen. So konnten relativ schnell Ausreißer, d.h. PV-Anlagen, deren Erträge stark von dem Durchschnitt abwichen, ausfindig gemacht werden. Aus dem folgenden Punktediagramm wird ersichtlich, dass sich die Ertragswerte bei den neuen PV-Anlagen stabilisiert haben. Es gibt keine extremen Ausreißer nach unten, wie bei den älteren (blau markierten) PV-Anlagen. Dadurch ist eine durchaus positive Entwicklung der Ertragswerte zu sehen. Bei den Neuanlagen, die im Jahre 2007 installiert wurden, liegt die höchste negative Abweichung bei -20,3 %. Somit ist die höchste negative Abweichung deutlich geringer im Vergleich zu den Abweichungen in früheren Jahren. Insgesamt wurden 266 PV-Anlagen ausgewertet. Der Durchschnittsertrag liegt bei 959,95 kwh/kw. 11

14 Abb. 3 Abweichung der PV-Anlagen vom Durchschnittswert 12 Im folgenden Diagramm sind die absoluten Ertragswerte aller PV-Anlagen in kwh/kw zu sehen. Abb. 4 Absolute Ertragswerte aller PV-Anlagen Eigene Darstellung 13 Eigene Darstellung 12

15 Die rote Linie veranschaulicht den positiven linearen Ertragstrend im Laufe der Installationsjahre. Dies bedeutet, dass die neueren PV-Anlagen im Durchschnitt einen besseren Ertrag erwirtschaften als die älteren PV-Anlagen, da die rote Linie stetig steigt. Abb. 5 Abweichung PV-Anlagen (Inbetriebnahme vor dem Jahr 2007) 14 Um nun diese PV-Anlagen herauszufiltern, welche die Projektgruppe besichtigen will, wurden die prozentualen Abweichungen genauer betrachtet. Für eine Besichtigung kamen die PV-Anlagen in Frage, die vor dem Jahr 2007 installiert wurden. Aus diesem Grund wurden die zehn besten und zehn schlechtesten PV-Anlagen, welche nicht von einer vorherigen Projektgruppe besucht wurden, für eine Besichtigung vorgeschlagen. Die PV-Anlagen wurden anhand der obigen Abbildung ausgewählt. Dies bedeutet aber nicht, dass die vorgeschlagenen PV-Anlagen die besten oder schlechtesten im Bereich der Stadtwerke Balingen sind, da die besten bzw. schlechtesten unter Umständen bereits in vorherigen Projekten besucht wurden. Für die Begehungen kamen ausschließlich die Neuanlagen in Frage. 14 Eigene Darstellung 13

16 Abb. 6 Abweichung PV-Anlage (Inbetriebnahme 2007) 15 Der absolute Durchschnittsertragswert der Neuanlagen liegt bei 1020 kwh/kw. Dies ist eine Ertragssteigerung von durchschnittlich 81 kwh/kw im Vergleich zu den älteren PV-Anlagen. Insgesamt wurden 67 PV-Anlagen ausgewertet. Für die Begehungen wurden die drei besten und schlechtesten PV-Anlagen vorgeschlagen. 3.2 Auffällige Photovoltaik Anlagen Als auffällige Photovoltaik Anlagen werden die Anlagen bezeichnet, die den zuvor festgelegten Toleranzbereich überschreiten und die in Folge dessen von der Projektgruppe begangen bzw. besichtigt wurden. Eine Begehung beinhaltet die Terminvereinbarung mit dem jeweiligen Besitzer. An diesem Termin konnte dann die PV-Anlage näher Untersucht werden und es konnte ein Informationsaustausch 15 Eigene Darstellung 14

17 zwischen der Projektgruppe und dem Besitzer erfolgen. Auch konnten aus den Gesprächen heraus direkt Empfehlungen ausgesprochen werden. Die Besichtigungen beinhalteten lediglich das Untersuchen der PV-Anlagen von Außen. Es wurde mit verschiedenen Hilfsmitteln versucht die PV-Anlage zu untersuchen. In beiden Fällen wurden die PV-Anlagen mit Hilfe von Protokollen und der digitalen Photographie dokumentiert Besichtigung auffälliger PV-Anlagen Für die Auswahl der zu Besichtigenden PV-Anlagen wurden von der Projektgruppe die Erträge der einzelnen PV-Anlagen herangezogen. Dabei wurde der Durchschnittsertrag von allen PV-Anlagen im Bereich der Stadtwerke Balingen mit dem jeweiligen Ertrag der PV-Anlage verglichen. Bei der Auswertung der guten bzw. schlechten PV-Anlagen fiel jedoch auf, das diese zum Großteil bereits von vorherigen Projektgruppen besichtigt oder begangen wurden und somit nicht mehr für eine Besichtigung in Frage kamen. Aus diesem Grund wurden die zehn besten und zehn schlechtesten PV-Anlagen, welche nicht bereits besucht wurden für eine Besichtigung vorgeschlagen. Dies bedeutet aber nicht, dass die vorgeschlagenen PV-Anlagen die besten oder schlechtesten im Bereich der Stadtwerke Balingen sind, da die besten bzw. schlechtesten unter Umständen bereits in vorherigen Projekten besucht wurden. Bei der Besichtigung wurden die PV-Anlagen zusammen mit Hr. Prof. Kuhn aufgesucht und mit Hilfe diverser Medien (Kompass, Fernglas, Digitalkamera) näher untersucht und dokumentiert. Durch diese Besichtigungen wurde versucht durch äußerliche Betrachtung der PV-Anlagen eine Aussage über die hohen Abweichungen vom Durchschnittsertrag zu treffen. In folgender Karte sind alle guten und schlechten PV-Anlagen eingezeichnet, die letztendlich besichtigt wurden. Aufgrund von zeitlichen Restriktionen konnte jedoch nur bei 5 PV-Anlagen eine Besichtigung durchgeführt werden. 15

18 Abb. 7 Übersicht aller Besichtigungen 16 In Tabelle 1 sind die PV-Anlagen mit Nennleistung und Gesamtertrag 2008 aufgeführt, die besichtigt wurden. Der Ertrag pro kw (kwh/kw) und die prozentuale Abweichung wurden von der Projektgruppe berechnet und ebenfalls mit in die Tabelle eingebracht. Tabelle 1 Auflistung aller Besichtigungen Besichtigungsprotokolle Auf folgenden Seiten werden die Besichtigungsprotokolle aufgeführt. Einige Informationen zu den besichtigenden PV-Anlagen konnte die Projektgruppe zusätzlich aus den Fragebögen gewinnen. 16 Google Maps 17 Stadtwerke Balingen, Ertragsauswertung

19 Abb. 8 Besichtigungsprotokoll Die PV-Anlage fiel der Projektgruppe aufgrund von enorm schlechten Ertragswerten für das Jahr 2008 auf. Es handelt sich um eine PV-Anlage mit 3,82 kwp Nennleistung in Balingen. Mit 320 kwh/kw gehört sie zu den absolut schlechtesten PV-Anlagen im gesamten Raum Balingen. Dies entspricht einer prozentualen Abweichung vom Durchschnittsertrag von -65,90%. Leider konnte die Projektgruppe um Prof. Kuhn aus zeitlichen Restriktionen kein Gespräch mit Abb. 9 Photovoltaikanlage 17

20 der Besitzerin führen. Durch die Besichtigung konnte aber festgestellt werden, dass die PV-Anlage vollkommen in Richtung Osten ausgerichtet ist. Dies ist ein wesentlicher Grund für die schlechten Ertragswerte. Weiterhin wurde eine Abschattung durch umstehende Bäume und Sträucher festgestellt. Auch dies führt zu einem erhöhten Ertragseinbruch. Weitere Gründe für die schlechten Ertragswerte konnten durch die Besichtigung nicht bestimmt werden. Dafür müssten der Projektgruppe Informationen über die PV-Anlage und dem Wechselrichter in einem Gespräch zur Verfügung gestellt werden. Aus dem Fragebogen konnten leider keine Informationen gewonnen werden, da der Fragebogen nicht an uns zurückgeschickt wurde. Abb. 10 Besichtigungsprotokoll 18

21 Eine weitere Besichtigung fand in Weilstetten statt. Hierbei handelt es sich um eine PV-Anlage mit 2,3 kwp Nennleistung. Der Grund für die Besichtigung waren wieder die schlechten Ertragswerte. Mit einem Ertrag von 662,17 kwh/kw liegt die PV- Anlage mit einer Abweichung von -29,50% unter dem Durchschnittsjahresertrag Die PV-Anlage besteht aus 9 Modulen. Der Modultyp ist polykristallines Silizium. Bei der Besichtigung der PV-Anlage fiel der Projektgruppe auf, dass einzelne Zellen in den Modulen vollkommen verdreht sind. Sogar der PV-Experte Prof. Kuhn hatte solche Zellen noch nie bei bisherigen PV-PV-Anlagen festgestellt. Dies könnte ein wesentlicher Grund für die schlechten Ertragswerte sein. Eine genaue Betrachtung der Zellen wäre für weitere Projektgruppen sehr interessant. Ein weiterer Grund für die schlechten Ertragswerte ist die Abschattung durch die im folgenden Bild zu sehende Tanne. Um die Erträge in Zukunft zu steigern wäre es sinnvoll die Tanne zu entfernen. Abb. 11 Photovoltaikanlage 19

22 Abb. 12 Besichtigungsprotokoll Die nächste Besichtigung fand in Dürrwangen statt. Es handelt sich um eine PV- Anlage mit 5 kwp Nennleistung. Der Grund dieser Besichtigung lag darin, dass der Jahresertrag aus 2008 mit einer Abweichung von -27,80% unter dem Durchschnitt lag. Diese PV-Anlage war Herr Prof. Kuhn bereits bei der Besichtigung bekannt, da er diese mit früheren Studenten untersucht hatte. Die PV-Anlage besteht aus 96 Modulen. Davon sind 33 Module aus polykristallinem Silizium und 63 Module aus monokristallinem Silizium. Eine Verschattung der Module konnte ausgeschlossen werden. Ein Grund für die schlechten Ertragswerte ist der starke Neigungswinkel, der mit 50 nicht optimal ist. Die PV-Anlage wird mit drei Wechselrichtern betrieben. 20

23 Abb. 13 Photovoltaikanlage Zwei der Wechselrichter sind MaxiSunrise und ein MultiString von der Firma SMA. Herr Prof. Kuhn und die Projektgruppe versuchten einen Ansprechpartner der PV- Anlage zu finden. Doch leider war dieser an dem Tag der Besichtigung nicht anwesend. Weitere wichtige Informationen konnten somit nicht gewonnen werden. Die folgende Abbildung zeigt die gesamte PV-Anlage mit den 96 Modulen. In der obigen Abbildung ist die Verkabelung zu sehen. Hierbei ist der Projektgruppe aufgefallen, dass einige Kabel der Witterung ausgesetzt sind. Durch die starken Beanspruchungen können die Kabel im Laufe der Zeit beschädigt werden. Außerdem sind die Steckverbindungen nicht mit Kabelbindern befestigt. Da Abb. 14 Photovoltaikanlage Steckverbindungen Schwachstellen darstellen, ist die Gefahr der Beschädigung sehr groß. Weiterhin werden zu lange Kabel verwendet, die Ertragsverluste hervorrufen. 21

24 In der Abb. 15 ist ein Vogel auf den Modulen zu sehen. Die Verschmutzung der Module von Vögeln führt ebenfalls zu enormen Ertragsverlusten. Dies könnte ein weiterer Grund für den schlechten Jahresertrag sein. Sollte die PV- Anlage tatsächlich verschmutzt sein, wird dringend eine Reinigung empfohlen, um den Ertrag zu steigern. Abb. 15 Photovoltaikanlage In der folgenden Abbildung ist die Kabelverbindungen der verschiedenen Modultypen zu sehen. Die Kabelverbindungen sind potenzielle Schwachstellen. Vor allem kann es durch Schneelasten zu Schäden kommen. Weiterhin wird das Kupfer im Kabelinneren ständig Abb. 16 Photovoltaikanlage durch die Wettereinflüsse wie beispielsweise Wind beansprucht. Dies führt zu einer schnelleren Beschädigung der Kabelverbindungen. 22

25 Abb. 17 Besichtigungsprotokoll Eine weitere Besichtigung fand in Weilstetten statt. Die PV-Anlage hat eine Nennleistung von 2,16 kwp. Diese PV-Anlage liegt bei dem Jahresertrag von 2008 mit einer Abweichung von -24,5 % unter dem Durchschnittsertrag. Dies stellte auch den Grund der Besichtigung dar. Die PV-Anlage Abb. 18 Photovoltaikanlage besteht aus 40 Modulen des Modultyps Silizium amorph. Die PV-Anlage befindet sich auf einem Satteldach und ist nach Süd-Westen ausgerichtet. 23

26 Bei der Besichtigung konnte man erkennen, dass die Module auf unterschiedlichen Dachneigungen angebracht sind. Es befinden sich 32 Module auf dem Satteldach mit einer Neigung von ca. 35. Weitere 8 Module sind unter einer Neigung von ca. 30 angebracht. Weiterhin kann sich Schnee an den Dachfenstern ansammeln und einen Teil der Module bedecken. Ein Grund für den schlechten Ertrag kann auf die Abschattung der umliegenden Häuser zurückgeführt werden. Weitere Gründe konnten durch die Besichtigung nicht festgestellt werden. Abb. 19 Besichtigungsprotokoll 24

27 In Streichen wurde eine weitere PV-Anlage besichtigt. Die PV- Anlage hat eine Nennleistung 2,28 kwp. Die PV-Anlage wurde wegen der unterdurch-schnittlichen Ertragslage besichtigt. Da wir in Streichen einen Begehungstermin hatten, bot sich diese Besichtigung zusätzlich an. Die PV-Anlage Abb. 20 Photovoltaikanlage besteht aus acht Modulen des Typs Silizium EFG. Der Wechselrichter der PV-Anlage befindet sich in der Garage und ist von der Firma Sunnyboy. Die PV-Anlage ist nach Osten unter einem Neigungswinkel von 30 ausgerichtet. Die schlechten Erträge aus dem Jahr 2008 sind auf eine Abschattung durch eine Laterne und durch einen Baum zurück zu führen. Außerdem ist die Ausrichtung in Richtung Osten ein weiterer Grund für die unterdurchschnittlichen Erträge. Durch das Entfernen des Baumes könnten die Erträge für das nächste Jahr gesteigert werden Begehung auffälliger PV-Anlagen Begangen wurden durch die Projektgruppe und Hr. Prof. Kuhn PV-Anlagen, die zum einen, im Jahr 2007 an das Netz der SWB angeschlossen wurden, das gesamte Jahr 2008 Strom in das Netz einspeisten und die in Tabelle 2 festgelegten Toleranzwerte über-, bzw. unterschritten. Zuvor fand eine Terminvereinbarung durch die Projektgruppe mit den PV-Anlagenbesitzern statt. Alle angesprochenen Besitzer waren aufgeschlossen und zu einem Termin bereit. Durch die Begehung sollten Rückschlüsse gezogen werden, weshalb diese neuen PV-Anlagen teils gute und teils schlechte Ertragswerte liefern. 25

28 Tabelle 2 Auflistung aller Begehungen 18 Dieses Jahr wurden die Toleranzwerte so gelegt, dass die Projektgruppe sowohl 3 gute als auch 3 schlechte PV-Anlagen begehen konnte. Bei der Begehung wollte die Projektgruppe mehr über die PV-Anlage erfahren als das durch eine Befragung oder Besichtigung möglich wäre. Hier konnten die einzelnen Komponenten, wie PV- Module, Wechselrichter oder Verkabelung näher in Augenschein genommen werden. Darüber hinaus konnten Datenblätter und Installationszeichnungen eingesehen werden, aus denen Rückschlüsse auf die Qualität und die Leistung der gesamten PV-Anlage gezogen werden konnten. Als Hilfsmittel setzte die Projektgruppe Kompass und Fernglas ein um die PV-Anlage näher zu bestimmen und mögliche Schäden zu lokalisieren. Durch die Präsenz vor Ort konnte die Projektgruppe sowohl einen Eindruck über die Qualität der Installation erhalten als auch einen Eindruck über mögliche Verschattungen der PV-Module gewinnen. In den sich daraus ergebenden Gesprächen konnten die Besitzer ebenfalls über Erfahrungen mit ihren Installationsfirmen berichten. Die durch Hr. Prof. Kuhn abgegebenen Einschätzungen und Ratschläge nahmen durchweg alle Besitzer positiv auf. Alle besprochenen Punkte wurden in einem Begehungsprotokoll und durch Bilder festgehalten. Abb. 21 zeigt mit Hilfe von Google Maps die Standorte der PV-Anlagen die begangen wurden. Mit grün sind positiv aufgefallene PV-Anlagen gekennzeichnet, mit rot die negativen. Auffallend in diesem Zusammenhang ist die Tatsache, dass im Stadtteil Heselwangen augenscheinlich jedes zweite Haus eine Solaranlage besitzt und dort 2 der Guten PV-Anlagen stehen. 18 Stadtwerke Balingen, Ertragsauswertung

29 Abb. 21 Übersicht aller Begehungen 19 Im Kap Begehungsprotokolle werden die Protokolle aufgeführt und Einzelheiten der jeweiligen PV-Anlage, die bei der Begehung erörtert werden konnten dokumentiert. Es wurde darauf geachtet mögliche Fehlerquellen ausreichend zu beschreiben und diese Beschreibung nicht zu wiederholen, so dass die hier aufgeführten Begehungen einen größtmöglichen Umriss der potentiellen Fehler darstellen. 19 Google Maps 27

30 3.2.4 Begehungsprotokolle Abb. 22 Begehungsprotokoll 28

31 Die erste, hier aufgeführte, Begehung fand in Balingen im Stadtteil Heselwangen statt. Hier steht die PV-Anlage mit den besten Ertragswerten für das Jahr Diese Tatsache freute ganz besonders den Besitzer. Die PV-Anlage lieferte im Jahr kwh, was durch die installierte Nennleistung von 7,7 kwp zu einem Ertrag von 1167,66 kwh/kw führte. Damit liegt diese PV-Anlage 14,4% über dem Durchschnitt aller im Jahr 2007 installierten PV-Anlagen. Im Gespräch hat der Besitzer gleich am Anfang darauf aufmerksam gemacht, dass die freie Fläche rechts unten auf dem Dach bereits für eine thermische Solaranlage zur Warmwassergewinnung reserviert ist. Und dass er bereits kurz nach der Installation der PV-Anlage, den Rat der Installationsfirma befolgte und alle zur Abschattung beitragenden Bäume entfernt hat. Für eine PV-Anlage und diese Installationsfirma hat sich der Besitzer entschieden, nach dem er sich im Internet über die Möglichkeiten der Nutzung einer PV-Anlage informiert und 5 Angebote verschiedener Installationsfirmen eingeholt hat. Darüber hinaus ließ er sich auch durch die SWB beraten. Um die PV-Anlage jederzeit im Auge zu behalten nutzt der Besitzer eine schnurlose PV-Anlagenüberwachung in Form eines Displays, welches über all im Haus verwendet werden kann. Dieses Werkzeug ist der erste Schritt zu einer professionellen Anlagenüberwachung und erleichtert das notieren des Zählerstandes, respektive der Überwachung der Funktionsfähigkeit der Wechselrichter und der Module. Da es leider keine Verlaufswerte speichert ist es nicht möglich zu erkennen ob die Wechselrichter für auftretende Ertragsspitzen ausreichend dimensioniert sind. Es wurden hier 2 trafolose SMA Sunny Boy 3300 TL-HC-D mit je 3,4 kw maximaler Leistung verbaut. Damit sind die Wechselrichter für die Anlagengröße mit 0,9 kw unterdimensioniert. Dies macht im allg. keine Schwierigkeiten, da die heutigen Wechselrichter eine eingebaute Begrenzung haben und sich bei Überlast automatisch regeln. Jedoch kann in dieser Zeit nur der, durch die Wechselrichter begrenzte Ertrag geerntet werden. Fährt ein Wechselrichter, aufgrund der Unterdimensionierung jedoch öfters in die Begrenzung könnte das zu einem Ausfall des Wechselrichters führen. Klar ist auch, dass der Wechselrichter eines der teuren Komponenten einer PV-Anlage ist und dass oft durch die Verwendung eines kleineren Wechselrichters gespart werden kann. 29

32 Bei der hier begangenen PV-Anlage liegt die Unterdimensionierung jedoch in einem vertretbaren Rahmen. Alles in allem ist der Besitzer sehr mit der Installationsfirma, der Beratung und den verbauten Komponenten zufrieden. Ärger gab es allerdings mit dem Finanzamt, hier war die Besteuerung der Erträge nicht deutlich geregelt und bescherte in der Anfangsphase dem Besitzer Kummer. Er wünscht sich von den SWB einen Leitfaden für das Finanzamt um Neueinsteigern diese Hürde zu erleichtern. Abb. 23 Photovoltaikanlage 30

33 Abb. 24 Begehungsprotokoll 31

34 Die nächste begangene PV-Anlage liegt mit nur 2,32 kwh/kw hinter der Ersten auf Platz Zwei. Die Module sind auf einem nach Süden ausgerichteten Satteldach befestigt. Es gibt keinerlei Verschattung durch Bäume oder andere Gebäude. Lediglich der Kamin verschattet einen Teil der Module nachmittags in den Sommermonaten. Bemerkenswert ist, dass diese Verschattung die Leistung nicht merklich reduziert. Die Kabel sind nach einer Untersuchung mit dem Fernglas und laut Aussagen des Besitzers sehr sauber verlegt. Es geschieht ab und an, dass die Kabel, falls sie nicht richtig befestigt werden, durch Bewegungen im Wind oder durch herabrutschende Schneelasten brechen. Die Steckverbindungen können aber auch aufgehen oder sie korrodieren einfach. Immerhin soll eine PV-Anlage 20 Jahre störungsfrei funktionieren. Für die Zukunft können Fehler bei dieser Fehlerquelle nahezu ausgeschlossenen werden. Aber nicht nur hier hat der Besitzer seine PV- Anlage auf Langlebigkeit und Beständigkeit ausgelegt. Grund für den Kauf der gewählten Module war die lange Lebensdauer dieser. Für den Besitzer ist die PV- Anlage laut Aussage in erster Linie eine finanzielle Investition. Er hat voll und ganz auf Qualität gesetzt und die PV-Anlage bei einer im Zollernalbkreis bekannten Installationsfirma gekauft und von dieser aufbauen lassen. Seine Zuversicht in die PV-Anlage zeigt der Besitzer noch in einer anderen Form. Es wird im Sinne der Anlagenüberwachung lediglich ein Mal im Monat überprüft ob die 3 installierten Wechselrichter synchron laufen. Auch ist es bis dato nicht vorgesehen worden die PV-Anlage über ihre Lebensdauer zu warten und zu pflegen. Verwundernd ist auch, dass die installierten Wechselrichter deutlich unterdimensioniert sind. Sie liegen mit ihrer maximalen Leistung bei 7,8 kw, auf dem Dach liegen 9,03 kwp Nennleistung, das sind 1,23 kw zuwenig. Der Wechselrichter sollte somit öfters im Jahr in die Begrenzung laufen. Nach Angaben der Besitzer ist dies noch nicht passiert. Eine Unterdimensionierung ist in folgendem Sinn zu verstehen. Es gibt einige Faktoren, die den Ertrag eines Tages beeinflussen. In Deutschland liegt die durchschnittliche jährliche Sonneneinstrahlung, je nach Region zwischen 900 und 1200 W/m². Eine Weitere Einflussgröße auf die Leistung einer PV-Anlage ist die Dachneigung. Hinzu kommen Verschattungen. Diese Faktoren sind bei der Auslegung der PV-Anlage zu berücksichtigen und werden nach Einschätzung des 32

35 Installateurs oder Anlagenplaners durchgeführt. So kann es unter Umständen kommen, dass die Wechselrichter kleiner dimensioniert werden können, weil man bspw. davon ausgeht, dass Verschattungen 20% Ertragseinbussen verursachen oder die Sonneneinstrahlung einen Wert von z.b. 850 W/m² nicht überschreitet. Die technischen Angaben der Module werden vom Hersteller nach den STC (engl. Standard Test Conditions, Standard-Testbedingungen: 25 C, 1000W/m², AM=1,5) angegeben. Das bedeutet, dass bspw. die Leistung unter Normalbedingungen von der im Datenblatt angegebenen abweichen kann. Im Frühjahr oder im Herbst, wenn die Temperatur um 10 C liegt und die Sonneneinstrahlung einen Spitzenwert erreicht liegt die Leistung der Module deutlich über der angegebenen. Bei einer Unterdimensionierung, sogar bei einer 1:1 Dimensionierung des Wechselrichters, geht dieser in so einem Fall in die Begrenzung. D.h. er begrenzt die Einspeiseleistung auf seine Maximalleistung; Er schneidet so zu sagen die Gaußsche Leistungskurve im oberen Teil ab. Ist die Abschalttemperatur, meist 80 C, erreicht, schaltet sich der Wechselrichter um abzukühlen ab. In der Regel benötigen Wechselrichter ½ - 1 Std. bis sie sich abgekühlt haben und wieder hochgefahren sind. In dieser Zeit können keine Erträge eingefahren werden. Leistung Abschalttemperatur d. Wechselrichters Maximalleistung d. Wechselrichters Tagesverlauf Abb. 25 Leistungsverlauf eines Wechselrichters Eigene Darstellung 33

36 Die Besitzer sind mit ihrer PV-Anlage trotz der Unterdimensionierung sehr zufrieden. Sie wollen diesbezüglich keine Veränderungen vornehmen, werden die Wechselrichter aber diesen Sommer über genauer beobachten. Abb. 26 Photovoltaikanlage 34

37 Abb. 27 Begehungsprotokoll 35

38 Auch die dritte gute PV-Anlage liegt mit 1161,36 kwh/kw nicht weit weg vom ersten Platz. Das Dach ist nach Süden ausgerichtet und weist einen Neigungswinkel von 33 auf. Es gibt keinerlei Verschattung durch Bäume und andere Gebäude und so wie es in diesem Wohngebiet aussieht, wird es auch in Zukunft wohl keine Verschattungen geben. Nach einer Untersuchung mit dem Fernglas konnte festgestellt werden, dass die Verkabelung der Module ordentlich durchgeführt worden ist. Dies bestätigte auch der Besitzer. Als einziger Besitzer verfügte er über einen Leistungsnachweis der gelieferten und verbauten Module. Dieser wird bei hochwertigen Modulen mitgeliefert und weist die Leistung jedes einzelnen Moduls durch die Seriennummer zuordenbar nach. Die Wechselrichter sind mit insgesamt 5,26 kw im Vergleich zu den vorherigen besser dimensioniert. Allerdings stellte Prof. Kuhn bei der Überprüfung der beiden Wechselrichter fehlerhafte Symmetrie fest. Es wurde eine Überprüfung durch den Installateur vorgeschlagen. Der Besitzer überprüft seine PV-Anlage nicht regelmäßig und hat auch keine softwaregestützte Anlagenüberwachung. Dieses Beispiel zeigt aber wie wichtig wenigstens eine regelmäßige Überprüfung der PV-Anlage ist. Es sollen Erträge eingefahren werden damit sich die Investition so schnell wie möglich amortisiert. Ein unbemerkter Ausfall führt zu Verzögerungen und zu einer Verschiebung des Break-Even-Points. Abb. 28 Photovoltaikanlage 36

39 Abb. 29 Begehungsprotokoll 37

40 Die nächste, hier aufgeführte PV-Anlage, ist die erste begangene und die Ertragsschwächste der im Jahr 2007 installierten PV-Anlagen. Sie weicht mit -20,3% vom Durchschnitt der untersuchten PV-Anlagen ab. Allerdings ist die Ausrichtung der PV-Anlage Süd-Ost, Ost. Laut Ertragskarte ist mit einer 15%-igen Ertragseinbusse bei dieser Ausrichtung zu rechnen. Des Weiteren wird die PV-Anlage durch den auf dem Dach montierten Strommast verschattet. Die Besitzer sind dennoch zufrieden, da die PV-Anlage in etwa den errechneten Ertrag einfährt. Sie wird wöchentlich durch Vergleich der Leistung an den Wechselrichtern überwacht. Dabei wird auch der Zählerstand notiert um die Abrechnung der Stadtwerke zu überprüfen. Die PV- Anlage wurde als Investition in die Zukunft und aus Umweltschutzgründen angeschafft. Es gibt dennoch an der Montage der PV-Module Mängel. Zum einen ist es die Verkabelung, die lose zwischen den Modulen hängt und nicht richtig an den Gestellen befestigt ist. Zum anderen ist bei der anschließenden Nachbereitung der Begehungen, durch das Projektteam, aufgefallen, dass einige Module wahrscheinlich verkehrt herum montiert worden sind. Dies konnte dem Montageplan entnommen werden. Abb. 30 Montageplan Das ist in sofern ein Problem, da die Kabelanschlussdosen der PV-Module so konzipiert sind, damit im Normalfall kein Wasser eindringen kann. Und zwar werden die Kabel von unten in die Dose eingeführt. Sie werden dabei gleichzeitig mit einem O-Ring abgedichtet. Direkter Wassereintritt wird minimiert. 38

41 Werden die Module verkehrt herum montiert, befinden sich die Kabelöffnungen oben. Über die Zeit verliert der dichtende O-Ring seine Weichmacher und wird porös. In diesem Fall wird der Wassereinfall begünstigt. Wasser in der Kabelanschlussdose verursacht Korrosion an den Anschlüssen, weswegen das einzelne Modul über die Zeit an Leistung verliert oder ganz ausfällt. Module sollten immer mit der Anschlussdose nach unten montiert werden. Die Kosten zwischen eingesparten Kabelmetern und kaputten Modulen stehen in keinem Verhältnis zu einander. Zumal meist nur eine Modullänge an Kabel benötigt wird. In horizontaler Richtung werden die Module wie bisher verkabelt; Hier gibt es kein Einsparpotential. Das und die Tatsache, dass die Kabel unter den Modulen lose hängen läst darauf schließen, dass der Installateur weniger Erfahrung in der Montage von PV-Modulen hatte. Der Leittragende in diesem Fall ist der Kunde, der nach Jahren einen Fehler durch Leistungsabfall oder Ungleichmäßigkeit am Wechselrichter feststellt und nicht genau weiß weswegen. Abb. 31 Photovoltaikanlage 39

42 Abb. 32 Begehungsprotokoll 40

43 Die nächste begangene PV-Anlage liegt auf einem Dach eines Hauses am Hang. Die Südseite richtet sich Richtung Hang. Dies ist in sofern erwähnenswert, da die Bäume der Nachbargrundstücke nach oben hin höher erscheinen und schneller verschatten als das es im Flachen der Fall wäre. Die eigenen Bäume, die die Solarmodule verschatten konnten, wurden bereits gefällt. Leider sind auf dem Nachbargrundstück Bäume, die nicht gefällt werden können. Diese verschatten die PV-Anlage im Frühjahr in den Morgenstunden. Auch hier ist die Verkabelung der PV-Anlage unter den Modulen nicht befestigt, sondern hängt lose. Verbaut wurde ein Vaillant- Wechselrichter mit 4800 W Spitzeneinspeiseleistung was im Vergleich mit den bisher aufgeführten PV-Anlagen richtig dimensioniert erscheint. Nach Aussagen Hr. Prof. Kuhns stellt Vaillant die Wechselrichter nicht selber her sondern kauft sie bspw. bei Kaco und vertreibt diese unter ihrem eigenen Namen. Kurz nach der Installation funktionierte das Display nicht mehr. Der Wechselrichter wurde im Rahmen der Garantie getauscht, allerdings über den Installateur. Vaillant selber wollte dies nicht tun. Die Besitzer sind mit dieser Leistung nicht zufrieden. Weiterhin wird der Zählerstand am Wechselrichter täglich überprüft und in einem Buch festgehalten. Es ist nicht vorgesehen die PV-Anlage computergestützt zu überwachen. Abb. 33 Photovoltaikanlage 41

44 Abb. 34 Begehungsprotokoll 42

45 Die letzte begangene PV-Anlage liegt auf einem perfekt nach Süden ausgerichtetem Dach. Es sind monokristaline Module verbaut worden, die nach näherer Untersuchung keine Seriennummer aufweisen. Ein Anzeichen dafür, dass die Module wahrscheinlich im fernen Osten hergestellt worden sind. Auch wurde kein Datenblatt den Modulen beigefügt. Ob die Module die deklarierte Leistung bringen ist so nicht Nachvollziehbar. Schön wäre in diesem Fall ein Leistungsnachweis jedes einzelnen Moduls nach verbauter Seriennummer. Es gibt aber auch offensichtlichere Gründe für die schlechte Ertragsleistung im Jahr Erst im Winter des Jahres 2008 wurden Bäume, die nach Aussagen der Besitzer zur 15%-igen Verschattung der Module führen, gefällt. Bleibt zu hoffen, dass die Erträge in diesem Jahr besser ausfallen. Nach näherer Betrachtung der Installationszeichnung wurde festgestellt, dass die Module, wie schon an einer PV-Anlage zuvor, verkehrt herum montiert worden sind. Dies konnte nach einer Begehung des Daches bestätigt werden. Auch hier sind die Kabel nicht richtig an den Schienen befestigt. Die Untersuchung der Wechselrichter ergab unterschiedliche Spannungen. Sie unterschieden sich mit ca. 25V und weisen auf einen Defekt an einem der Module hin. Abb. 35 Photovoltaikanlage 43

46 Erfreulich ist, dass diese PV-Anlage die einzige der begangenen PV-Anlagen ist, deren Ertragsüberwachung softwaregestützt erfolgt. Das Unternehmen, welches die PV-Anlage aufbauen lies bietet diesen Service an, in dem die PV-Anlage die Ertragswerte via Internet an eine Datenbank sendet. Ziel dieser Überwachung ist es bei auftretenden Ausfällen den Besitzer zu informieren um keine Ertragseinbussen zu erleiden. Weniger erfreulich in diesem Zusammenhang ist, dass das Unternehmen keine Reaktion zeigt wenn die Verbindung ausgefallen ist. Auf Anfragen der Besitzer zu diesem Thema reagierte das Unternehmen gerade zu gereizt. Verständlich, wenn die Besitzer mit dieser Leistung nicht zufrieden sind. Auf der anderen Seite muss man sagen, dass die Möglichkeit die PV-Anlagen fern zu überwachen relativ neu ist und auch die Unternehmen sich an dieses neue System und die Kundenanforderungen gewöhnen müssen. 3.3 Ranking Für alle PV-Anlagenbesitzer im Bereich der Stadtwerke Balingen, die einen ausgefüllten Fragebogen zurückgesandt haben, wurde ein Ranking erstellt und den Besitzern zugeschickt. In einem ersten Schritt wurden alle Anlagenbesitzer, die einen Fragebogen zurück geschickt haben, in einer Excelliste markiert. Somit ist gewährleistet, dass jeder PV-Anlagenbesitzer der den Fragebogen zurück geschickt hat seine versprochene Rankingliste bekommt. Das Ranking für die Anlagenbesitzer wurde anhand der Erträge in kwh pro kw des Jahres 2008 erstellt. Bei allen Besitzern, die das Ranking zugeschickt bekommen, ist grafisch zu sehen, auf welcher Position sich die eigene Anlage im Vergleich zu den restlichen Anlagen im Zuständigkeitsbereich der Stadtwerke Balingen befindet. Zusätzlich bekommt jeder Besitzer seinen Platz in der Photovoltaik Hitparade der Stadtwerke Balingen mitgeteilt. Außerdem wurde dem Besitzer sein Jahresertrag und der Mittelwert aller Anlagen im Jahr 2008 mitgeteilt. Da bei der Auswertung auf die Anonymität der Besitzer geachtet wurde, wurde jede Anlage mit der Nummer der entsprechenden Platzierung versehen. Anhand dieser Nummer, die nur dem PV-Anlagenbesitzer mitgeteilt wurde, ist ersichtlich, wo sich seine Anlage in der beigefügten Grafik befindet. 44

47 Die folgende Abbildung zeigt das Ranking grafisch dargestellt. Jeder PV-Besitzer kann anhand seines Platzes, seine Anlage im Diagramm finden. Außerdem sind seine Erträge in kwh pro kw für das Jahr 2008 zu sehen. Somit bekommt er ein detaillierter Überblick über die Erträge seiner Anlage und anderen Anlagen im Jahr Abb. 36 Ranking der PV-Anlagen 21 Insgesamt wurde an 143 Anlagenbesitzer das Ranking geschickt. 21 Eigene Darstellung 45

48 3.4 Fazit Positiv an den diesjährigen Begehungen und Besichtigungen war, dass die Termine mit den Besitzern alle an einem Tag gemacht werden konnten. Die Besitzer waren durchweg positiv zur Begehung eingestellt und gerne bereit das Projektteam zu empfangen und Auskünfte über ihre PV-Anlage zu erteilen. Dadurch konnte das Projektteam einen tiefen und breiten Einblick in die Welt der PV-Anlagen bekommen und aus dem Erfahrungsschatz Hr. Prof. Kuhns und der Anlagenbesitzer schöpfen. Auf der technischen Seite muss man zusammenfassend sagen, dass die begangenen Neuanlagen, selbst die Schlechten, auf hohem Niveau arbeiten. Trotz der manchmal nicht optimalen Ausrichtung der PV-Module und der prozentualen Abschattungen liegen die Erträge im Rahmen der errechenbaren Sollgrößen. Die Leistung der Module, auch der Importe aus Fern Ost, scheint zu stimmen. Grobe Installationsfehler, wie nicht angeschlossene Stings oder das Verbauen nicht funktionierender Module, konnte die Projektgruppe nicht entdecken. Auch die seit neuestem vorgeschriebenen DC-Trennschalter waren an jeder begangenen PV- Anlage angebracht, was sehr erfreulich ist und zeigt, dass sich die Installationsfirmen mit den neuesten Regelungen auskennen. Dennoch, können auch negative Schlüsse gezogen werden. Hier sind das verkehrte Verbauen der Solarmodule und die unzureichende Befestigung der Kabel zu erwähnen. Beide Punkte können durch Korrosion oder Kabelbruch zu einem frühzeitigen Ausfall der PV-Anlage führen. Auch die Installation unterdimensionierter Wechselrichter kann zu einem frühzeitigen Ausfall führen. Die Auswertung der Fragebögen hat gezeigt, dass der Wechselrichter die für Defekte anfälligste Komponente ist. Ein weiterer Punkt ist das Können und der Service der Installationsfirma. Die zukünftigen PV-Anlagenbesitzer informieren sich, zu fast gleichen Teilen, sowohl bei den Installationsfirmen als auch bei PV- Anlagenbesitzern über die PV-Anlagen und deren Komponenten. Für Installationsfirmen ist es die beste Werbung von einem PV-Anlagenbesitzer weiterempfohlen zu werden. Sie müssen sich mit der Thematik und zunehmend dem Service rund um die PV-Anlagen genauer auseinander setzen um für sich eine Investition in die Zukunft zu tätigen 46

49 4 Fragebogen Ein wichtiger Bestandteil des Projektes ist der Fragebogen. Durch das Auswerten der rückläufigen Fragebögen kann die Projektgruppe wichtige Informationen in Bezug auf die installierten PV-Anlagen bewerten und angemessen darstellen. Ebenso können Rückschlüsse über das Verhalten der PV-Anlagen und ihrer Komponenten für die Dauer der Nutzung gezogen werden. Ältere Projektgruppen befassten sich bereits mit der Erstellung eines Fragebogens weswegen lediglich leichte Veränderungen vorgenommen werden mussten. Es wurden zwei verschiedene Fragebögen an die Anlagenbetreiber versendet. Ein Umfangreicher, der an PV-Anlagen neu Besitzer gerichtet ist und ein kleinerer, der die Änderungen aufnehmen soll, die PV-Anlagenaltbesitzer an ihrer PV-Anlage vorgenommen haben. PV-Anlagenneubesitzer sind alle Besitzer, die ihre PV-Anlage im Jahr 2007 an das Netz der SWB geschlossen haben, Anlagenaltbesitzer bezeichnet jene Besitzer, die ihre PV-Anlage vor dem Jahr 2007 an das Netz geschlossen haben. Um die Arbeit der SWB zu erleichtern wurden die Besitzer vorsortiert und ein entsprechendes Serienbriefanschreiben erstellt. 4.1 Auswertung der Fragebögen Die zurückgesandten Fragebögen der PV-Anlagenbesitzer im Gebiet der Stadtwerke Balingen und der Albstadtwerke, wurden von den Projektgruppen ausgewertet und nachfolgend beschrieben. Dabei freute uns die sehr große Resonanz von den PV- Anlagenbesitzern die ihre PV-Anlage im Jahr 2007 installiert hatten. 47

50 Von 67 möglichen Fragebögen, wurden 38 im Bereich der SWB zurückgesendet (57%). Im Bereich der ASW wurden von 71 möglichen Fragebögen, 27 zurückgesendet (38%). Des Weiteren erreichten uns sehr viele Fragebögen, von PV-Anlagenbesitzern, die ihre PV-Anlage vor dem Jahr 2007 installiert hatten und uns somit Veränderungen an ihrer PV-Anlage mitteilten. Auf den nachfolgenden Seiten ist die Auswertung der Fragebögen beschrieben. Aus welchem Grund haben Sie sich für eine PV-Anlage entschieden? Aus diesem Diagramm ist erkennbar, dass sich die meisten PV-Anlagenbesitzer aufgrund des Umweltschutzes für eine PV-Anlage entschieden haben (87%). Ein weiterer wichtiger Aspekt war bei 61% der PV-Anlagenbesitzer die Schaffung einer finanziellen Investition. Lediglich bei 41% stand das technische Interesse im Vordergrund. Bei dieser Frage waren Mehrfachnennungen zugelassen, weshalb 100% auf 295 beantwortete Fragen bezogen wurde. Abb. 37 Diagramm Anschaffungsgrund Eigene Darstellung 48

51 Bei wem haben Sie Informationen über ihre PV-Anlage eingeholt? In diesem Diagramm ist zu erkennen, dass der Großteil der PV-Anlagenbesitzer sich die Informationen vor dem Kaufprozess von Installationsfirmen einholte. Des Weiteren sind auch PV-Besitzer und Bekannte eine sehr starke Informationsquelle. Unter dem Punkt Sonstige ist bei einer detaillierten Betrachtung zu erkennen, dass sehr viele Befragte das Internet als Informationsquelle angaben. Die Hochschule liegt leider nur an letzter Position. Bei dieser Frage waren Mehrfachnennungen möglich. Abb. 38 Diagramm Angebotseinholung Eigene Darstellung 49

52 Wie viele Angebote wurden von ihnen im Vorfeld eingeholt? In diesem Diagramm ist dargestellt, wie viele Angebote von den PV- Anlagenbesitzern vor der Kaufentscheidung eingeholt wurden. Dabei ist zu erkennen, dass insgesamt 172 PV-Anlagenbesitzer diese Frage beantwortet haben. Dies ergibt, dass der größte Teil der PV-Anlagenbesitzer (41%) 2 Angebote eingeholt haben. 25% haben 3 Angebote eingeholt und 18% haben sogar mehr als 3 Angebote eingeholt. Lediglich 16% haben nur ein Angebot eingeholt. Abb. 39 Diagramm Angebotsanzahl Eigene Darstellung 50

53 Wurden Sie aufgeklärt, dass der Kabelquerschnitt Auswirkungen auf die Erträge der PV-Anlage hat? Anhand des nachfolgenden Diagramms ist zu erkennen, dass von 105 PV- Anlagenbesitzern, die diese Frage beantwortet haben weniger als 50% über die Auswirkungen von unterdimensionierten Kabelquerschnitten informiert wurde. Unter Umständen kann daraus, aufgrund des hohen Anteils von Installationsfirmen an der Informationsbeschaffung geschlossen werden (siehe Diagramm 2), dass diese durch verschweigen dieses Sachverhalts versuchen könnten die Materialkosten zu verringern. Deshalb ist den (neuen) PV-Anlagenbesitzern zu empfehlen sich von neutraler Stelle wie der Hochschule zusätzlich Informationen zu beschaffen. Abb. 40 Diagramm Auswirkungen des Kabelquerschnitts Eigene Darstellung 51

54 Wer pflegt und wartet die Anlage? In diesem Diagramm ist zu erkennen, dass von 287 PV-Anlagenbesitzern, die diese Frage beantwortet haben 62% ihre PV-Anlage selbst pflegen und warten. Des Weiteren lassen rund 41% ihre PV-Anlage von der Installationsfirma warten und pflegen. 18% haben angegeben, dass die PV-Anlage niemand pflegt und wartet, was aufgrund der hohen Investitionskosten unter Umständen sehr kostspielig werden kann. Mehrfachnennungen waren bei dieser Frage zugelassen, was die Prozentuale Summe von über 100% erklärt. Abb. 41 Diagramm Pflege und Wartung der PV-Anlage Eigene Darstellung 52

55 Überwachen Sie den Zählerstand ihrer PV-Anlage von Hand? Im nachfolgenden Diagramm ist zu erkennen wie viele PV-Anlagenbesitzer den Zählerstand durch manuelles Ablesen und Notieren kontrollieren. Diese Frage wurde von 78 PV-Anlagenbesitzern beantwortet, wobei 83% der Anlagenbesitzer ihren Zählerstand eigenständig überwachen. Dies zeigt, dass die meisten PV- Anlagenbesitzer an den Erträgen ihrer PV-Anlage interessiert sind, was aufgrund der hohen Investitionskosten sicherlich sehr sinnvoll ist. Abb. 42 Diagramm Zählerstandüberwachung Eigene Darstellung 53

56 Wie oft überwachen Sie den Zählerstand? In diesem Diagramm wird dargestellt, wie oft die PV-Anlagenbesitzer den Zählerstand ihrer PV-Anlage überwachen. Von 68 PV-Anlagenbesitzern, die diese Frage beantwortet haben, überwachen 38% ihren Zählerstand täglich. 29% überwachen ihren Zählerstand wöchentlich, 27% überwachen ihren Zählerstand monatlich und 6% überwachen ihren Zählerstand unregelmäßig. Dies zeigt das hohe Interesse der PV-Anlagenbesitzer an den Erträgen ihrer PV-Anlage. Abb. 43 Diagramm Häufigkeit der Zählerstandsüberwachung Eigene Darstellung 54

57 Wird ihre PV-Anlage Computergestützt überwacht? In diesem Diagramm wird dargestellt wie viele PV-Anlagenbesitzer eine Computergestützte Überwachung einsetzen. Dabei ist zu erkennen, dass von den 77 PV-Anlagenbesitzern, die diese Frage beantwortet haben, nur 32% eine Computergestützte Überwachung einsetzen. Wobei bei einer genaueren Betrachtung auffällt, dass vor allem die neu installierten PV-Anlagen diese Technologie einsetzen und bei älteren PV-Anlagen dies nur sehr wenig vertreten ist. Dies lässt auf einen in Zukunft sehr stark wachsenden Markt im Bereich der Computergestützten PV- Anlagenüberwachung schließen. Abb. 44 Diagramm Computergestützte Überwachung der PV-Anlage Eigene Darstellung 55

58 Wie groß ist die Nennleistung ihrer PV-Anlage laut Einspeisevertrag? In diesem Diagramm wird die Größe der PV-Anlagen laut Einspeisevertrag dargestellt. Daraus lässt sich erkennen, dass von 311 PV-Anlagenbesitzern, die diese Frage beantwortet haben, die meisten PV-Anlagen im Intervall zwischen 2,5 und 5 kw anzutreffen sind. Jedoch sieht man bei einer detaillierten Betrachtung der PV-Anlagen die im Jahr 2007 installiert wurden, dass die Tendenz zu größeren PV- Anlagen geht. Dies lässt sich sehr wahrscheinlich auf die gesunkenen Modul- und Anlagenpreise und die Leistungsfähigeren Module zurück führen. Abb. 45 Diagramm Anlagengröße laut Einspeisevertrag Eigene Darstellung 56

59 Sind die Kabel der PV-Module mit Kabelbindern befestigt? In diesem Diagramm ist die Befestigung der Kabel von den PV-Modulen dargestellt. Daraus lässt sich erkennen, dass von den 58 PV-Anlagenbesitzern, die diese Frage beantwortet haben, bei 67% die Kabel mit Kabelbindern befestigt sind. Dies zeichnet unter Anderem eine gute arbeit der Installationsfirmen aus und sollte zukünftig bei sämtlichen Installationsfirmen der Fall sein. Abb. 46 Diagramm Kabelbefestigung Eigene Darstellung 57

60 Werden ihre Module zu einer bestimmten Tages-/ Jahreszeit abgeschattet? In diesem Diagramm wird dargestellt, wie viele Anlagen der PV - Anlagenbesitzer eine Abschattung ihrer Anlage haben. Daraus lässt sich erkennen, dass von insgesamt 291 Teilnehmern die diese Frage beantwortet haben, 44% keine Abschattung haben wobei 24% keine Angebe zu dieser Frage angegeben haben. Abb. 47 Diagramm Abschattung Eigene Darstellung 58

61 Wann werden die Module abgeschattet? In diesem Diagramm wird dargestellt, zu welcher Tages- und Jahreszeit die Module abgeschattet werden. Es wird deutlich das hauptsächlich morgens oder Abends eine Abschattung erfolgt. Des weiteren sieht man, dass die Anlagen insbesondere im Winter und Frühjahr abgeschattet werden. Abb. 48 Diagramm Zeit der Abschattung Eigene Darstellung 59

62 Was verursacht die Abschattung? In diesem Diagramm wird dargestellt, was für die Abschattung der Module verantwortlich ist. Es ist zu sehen, dass von 70 Teilnehmern, die diese Frage beantwortet haben, 27% Bäume als Ursache angegeben haben, bei 25% sind Gebäude der Hauptgrund der Verschattung und bei 21% sind es Dächer. Abb. 49 Diagramm Ursachen der Abschattung Eigene Darstellung 60

63 Wo befindet sich der Wechselrichter? In diesem Diagramm ist zu erkennen, wo die PV- Anlagenbesitzer ihre Wechselrichter installiert haben. Von 268 Teilnehmern, die diese Frage beantwortet haben liegt bei 54% Teilnehmern der Standort des Wechselrichters im Keller und bei 20% auf dem Dachboden. Abb. 50 Diagramm Wechselrichterstandort Eigene Darstellung 61

64 Die Bedingungen an diesem Ort sind? Aus diesem Diagramm wird ersichtlich wie die Bedingungen an den Standorten der Wechselrichter sind. Es ist ersichtlich, dass die hauptsächlichen Bedingungen des Standortes Kühl, Trocken und Belüftet sind. Diese Frage wurde in drei kleinere Fragen unterteilt. Einmal konnten die Teilnehmer zwischen kühl, Zimmertemperatur und warm wählen bei der zweiten zwischen trocken, Feucht und Nass und bei der dritten Frage zwischen Belüftet und unbelüftet Abb. 51 Diagramm Standortbedingungen Eigene Darstellung 62

65 Sind an ihrer Anlage schon einmal Defekte aufgetreten? In diesem Diagramm ist dargestellt, ob an den PV- Anlagen der Betreiber schon einmal Defekte aufgetreten sind. Es ist zu erkennen, dass von 333 Teilnehmern die diese Frage beantwortet haben, 67% der Anlagen noch nie einen Defekt hatten. Abb. 52 Diagramm Defekte an Anlagen Eigene Darstellung 63

66 An welchem Teil der Anlage traten die Defekte auf? Anhand des nachfolgenden Diagramms ist zu erkennen, an welchen Teilen die Defekte der PV-Anlagen aufgetreten sind. Es ist sehr deutlich zu sehen, dass in 86% der Fälle die Wechselrichter für den Defekt verantwortlich waren. Abb. 53 Diagramm Teil an dem Defekte auftraten Eigene Darstellung 64

67 Wer kam für die Behebung der Defekte auf? In diesem Diagramm ist dargestellt, wer für die Beseitigung des Defektes der PV- Anlage aufkam. Von 57 der Teilnehmer, die diese Frage beantwortet haben wurde der Schaden bei 85 % aller Fälle von der Garantie behoben. Bei 8 % aller Teilnehmer mussten die Besitzer selbst für den Schaden aufkommen. Abb. 54 Diagramm Übernahme der Defekte Eigene Darstellung 65

68 Ist ihre Anlage Versichert? Im nachfolgenden Diagramm wird ersichtlich wie viele PV- Anlagenbetreiber ihre PV- Anlage versichert haben. Dabei wurde eine Unterteilung der verschiedenen Städte Albstadt und Balingen vorgenommen. Im Bereich der Albstadtwerke wurden 77% der PV- Anlagen von den Betreibern versichert. Im Bereich der Stadtwerke Balingen sind es 82%. Es ist zu erkennen, dass im Bereich der Stadtwerke Balingen 5% mehr der Anlagenbetreiber ihre PV-Anlage versichert haben. Abb. 55 Diagramm Anlagenversicherung Eigene Darstellung 66

69 Wie zufrieden sind sie mit ihrer Anlage? In diesem Diagramm wird die Zufriedenheit der PV-Anlagenbesitzer dargestellt. Diese Frage wurde von 304 Teilnehmer beantwortet. Es wird deutlich, dass 93 % der Anlagenbetreiber mit ihrer PV-Anlage zufrieden sind. Nur rund 6,5% sind mit ihrer PV-Anlage nicht zufrieden. Dies liegt höchstwahrscheinlich an einer geringen Ertragsleistung ihrer PV- Anlage oder einem aufgetretenen Defekt. Abb. 56 Diagramm Zufriedenheit mit der Anlage Eigene Darstellung 67

70 4.2 Fazit Es wurden insgesamt 156 von 266 möglichen Fragebögen im Bereich der Stadtwerke Balingen zurückgesendet und ausgewertet. Dies entspricht 58%, was für eine Umfrage eine sehr gute Quote ist und die Arbeit der Projektgruppe angemessen honoriert. Dies zeigt ebenfalls, dass die Arbeit der Projektgruppe von den PV- Anlagenbesitzern angenommen und befürwortet wird, vor allem da häufig Kommentare wie weiter so! und Super auf den Fragebögen zu lesen waren. Ebenfalls fand sich auf einigen Fragebögen bei der Frage, was sich die PV- Anlagenbesitzer in Zukunft von den Stadtwerken Balingen wünschen, die Antwort wieder ein Vergleich mit anderen PV-Anlagen. Dies lässt auf ein großes Interesse an dem von der Projektgruppe durchgeführten Ranking schließen. Außerdem fiel bei der Auswertung der Fragebögen auf, dass beinahe alle PV- Anlagenbesitzer mit ihrer PV-Anlage zufrieden sind. Daraus kann geschlossen werden, dass die Besitzer den Einsatz von PV-Anlagen weiter empfehlen werden und somit in den nächsten Jahren das Wachstum anhalten wird. Probleme innerhalb des Fragebogens, traten bei der Frage, Sind die Kabel der PV- Module mit Kabelbindern befestigt auf. Dabei wurde häufig ein Fragezeichen ausgefüllt, was verdeutlicht, dass die PV-Anlagenbesitzer den Zusammenhang der Frage nicht verstehen und diese Frage u. U. verändert werden sollte. Auf keinen Fall sollte diese Frage allerdings weg gelassen werden, da bei 2-3 Teilnehmern die Kabel durch herabrutschenden Schnee beschädigt wurden. Durch die hohe Beteiligung an der Umfrage kann ein weiterführen dieser Befragung nur angeraten werden, wobei der Fragebogen aufgrund des problematischen Umstellens in der Datenbank nur gering verändert werden sollte. Vor allem bei neuen Fragen, sollten diese wenn möglich an das Ende des Fragebogens angefügt und die Reihenfolge der Fragen beibehalten werden. 68

71 5 Eigene Auswertungen Die Aufteilung der PV-Anlagen auf die Stadtteile von Balingen ist in folgender Grafik dargestellt. Dabei ist zu erkennen, dass nach Balingen die Teilorte Weilstetten und Ostdorf mit Abstand die meisten PV-Anlagen besitzen. Die Teilorte sind in dem Diagramm nach der Anzahl der PV-Anlagen sortiert. Verteilung der PV-Anlagen auf Stadtteile Balingen Ostdorf Weilstetten 85 Frommern Dürrwangen Engstlatt 15 Endingen Erzingen 20 Zillhausen Roßwangen 30 Anlagenanzahl 30 Streichen Heselwangen Stockenhausen Abb. 57 PV-Anlagen gegliedert nach Teilorten 42 Im nächsten Diagramm sind alle PV-Anlagen die im Jahr 2007 installiert wurden nach Teilorten aufgegliedert. Daraus ist zu erkennen, dass Balingen hier den höchsten Zuwachs verzeichnet, was sicherlich auf die Einwohnerzahl zurück zu führen ist. Des Weiteren folgen Weilstetten und Ostdorf, wie bereits im vorherigen Diagramm auf den Plätzen zwei und drei. 42 Eigene Darstellung 69

72 Verteilung der PV-Anlagen die im Jahr 2007 installiert wurden Balingen Weilstetten Ostdorf Frommern Endingen Zillhausen Roßwangen Streichen Engstlatt Dürrwangen Heselwangen Erzingen Stockenhausen Anlagenanzahl Abb. 58 Neue PV-Anlagen gegliedert nach Teilorten 43 Aus den bisherigen Diagrammen wurde nicht ersichtlich, welcher Stadtteil am fortschrittlichsten ist, da die verschiedenen Stadtteile unterschiedlich viele Einwohner besitzen. Aus diesem Grund beziehen sich die nachfolgenden Diagramme auf die Einwohnerzahl. Im folgenden Diagramm sind die PV-Anlagen pro 1000 Einwohner aufgeführt. Daraus lässt sich entnehmen, dass der Teilort Weilstetten mit 19 PV- Anlagen pro 1000 Einwohner in dieser Hinsicht am Fortschrittlichsten ist. Balingen selbst befindet sich hierbei nur noch im hinteren Mittelfeld mit 6 PV-Anlagen je 1000 Einwohner. Die Einwohnerzahlen beruhen auf den Daten vom Einwohnermeldeamt Balingen, Stand Eigene Darstellung 70

73 Abb. 59 Diagramm PV-Anlagen pro 1000 Einwohner 44 Im folgenden Diagramm sind die Anzahl der Einwohner je PV-Anlage dargestellt. Hier raus lässt sich ein Vergleich zwischen den Stadteilen ziehen, da die ermittelte Kennziffer in Abhängigkeit zu der Größe des Teilortes steht. Nun wird auch ersichtlich, dass sich die Stadt Balingen im direkten Vergleich mit den Teilorten nur noch im Mittelfeld befindet und der Stadtteil Weilstetten die meisten PV-Anlagen bezogen auf die Einwohner besitzt. In Weilstetten kommt auf 52 Einwohner eine PV- Anlage. Die Einwohnerzahlen beruhen auf den Daten vom Einwohnermeldeamt Balingen, Stand Eigene Darstellung 71

74 Abb. 60 Diagramm Einwohner pro PV-Anlage 45 Ranking der einzelnen Stadtteile Das Ranking der einzelnen Stadtteile zeigt auf, welcher Stadtteil im Jahr 2008 durchschnittlich den größten Ertrag geliefert hat. Dabei wurden in der Auswertung die erbrachten Erträge im Jahr 2008 aufaddiert und durch die Anzahl der vorhandenen PV-Anlagen dividiert. Das Ergebnis wird in nachfolgender Tabelle dargestellt. Es wurden in der Auswertung alle PV-Anlagen betrachtet, die vom Jahr 1996 bis zum Jahr 2007 installiert wurden. Der Ortsteil Stockenhausen steht an erster Stelle, da in diesem Ort, bisher nur eine PV-Anlage installiert wurde und diese aufgrund ihres neuen Installationsdatums einen sehr guten Ertrag liefert. 45 Eigene Darstellung 72

75 Stadtteil kwh/kw kummuliert Anzahl Anlagen Durchschnitt kwh/kw Stockenhausen 1099, ,91 Ostdorf 31946, ,87 Heselwangen 4057, ,36 Frommern 19249, ,46 Zillhausen 7544, ,11 Balingen 78084, ,64 Streichen 7311, ,98 Weilstetten 26874, ,80 Engstlatt 13398, ,21 Endingen 10630, ,89 Erzingen 8758, ,88 Roßwangen 15763, ,73 Dürrwangen 12436, ,08 Tabelle 3 Ranking der einzelnen Stadtteile 46 Anhand dieser Werte wurde ein Ranking erstellt, in dem die Reihenfolge der Stadtteile grafisch dargestellt wird. Dabei ist der Stadtteil Ostdorf hervorzuheben, da er mit 30 installierten PV-Anlagen einen hervorragenden zweiten Platz erreicht. 46 Eigene Darstellung 73

76 Abb. 61 Diagramm Ranking der einzelnen Stadtteile Fazit In den eigenen Auswertungen wurden die PV-Anlagen in Abhängigkeit von deren Standort untersucht. Dabei konnte festgestellt werden, dass Ostdorf einen großen Aufschwung in Sachen PV-Anlagen im Jahr 2007 verzeichnen konnte. Weilstetten ist dabei ebenfalls hervorzuheben, da in diesem Teilort im Jahr 2007 ebenfalls sehr viele neue PV-Anlagen installiert wurden und der Teilort somit in fast allen Auswertungen sehr weit vorne liegt. Bemerkenswert dabei ist allerdings, dass obwohl in Weilstetten sehr viele neue PV-Anlagen installiert wurden, der Teilort bei der Ertragsauswertung nur im Mittelfeld zu finden ist, was in Ostdorf nicht der Fall ist. Der Teilort Dürrwangen ist ebenfalls etwas genauer zu untersuchen, da er sich auf dem letzten Platz der Ertragsauswertung befindet. Dies ist etwas verwunderlich, da in Dürrwangen im letzten Jahr acht neue PV-Anlagen hinzugekommen sind. 47 Eigene Darstellung 74

77 6 Plakate In dem Projekt Untersuchung der PV-Anlagen der Stadtwerke Balingen bestand eine Teilaufgabe in der Erstellung von Plakaten welche Informationen über die PV- Anlagen und deren Erträge widerspiegeln. Auf folgenden Seiten sind die Plakate mit einer kurzen Erklärung dargestellt. Plakat: Anzahl und Anlagengröße in kw Das folgende Plakat spiegelt zum einen die Entwicklung der Anzahl aller Photovoltaikanlagen (momentan 266 PV-Anlagen), die sich im Bereich der Stadtwerke Balingen befinden und zum anderen die durchschnittlich installierte Anlagengröße (in kw) wieder. Beispielsweise wurden im Jahr neue PV-Anlagen installiert, die eine durchschnittliche Nennleistung von 4 kw aufweisen. Ein Jahr später kamen weitere 21 PV-Anlagen hinzu, deren durchschnittliche Nennleistung mit knapp 10,5 kw im Vergleich zu 2004 über das 1,5-fache beträgt. Im Jahr 2007 wurden im Vergleich zum Jahr 2006 weniger PV-Anlagen installiert mit einer ebenfalls geringeren durchschnittlichen Anlagengröße. Dieser Trend hat sich jedoch bereits im dargestellten Jahr 2008 wieder umgekehrt und wird sich auch in den folgenden Jahren nicht weiter fortsetzen, da die bereits vorhandenen Daten der im Jahr 2008 installierten PV-Anlagen (152 neue PV-Anlagen) zeigt, dass der Ausbau der Photovoltaik weiterhin schnell voran schreitet. Der Trend zu größeren Anlagen ist im Jahr 2008 ebenfalls wieder angestiegen, befindet sich jedoch in dem Betrachtungsjahr erst auf dem Niveau von Hinweis: Die im Jahr 2008 installierten 152 PV-Anlagen wurden bei der Auswertung nicht berücksichtigt, da ein korrekter Vergleich erst möglich ist, wenn diese ein Jahr in Betrieb waren und somit vergleichbare Werte liefern. 75

78 Abb. 62 Plakat - Anzahl + Anlagengröße in kw Eigene Darstellung 76

79 Energie Ertrag kwh / Jahr Anhand dieses Plakates ist die Entwicklung der erbrachten Energieerträge der Photovoltaikanlagen (in kwh/ Jahr) im Bereich der Stadtwerke Balingen zu erkennen. Die Balken zeigen die jährlich erbrachten Leistungen, getrennt nach dem jeweils ersten Jahr, in dem sie das gesamte Jahr über in das Netz der Stadtwerke Balingen einspeisten. Die blaue Linie symbolisiert die von allen Photovoltaikanlagen erbrachte Leistung pro Jahr. Hier erkennt man einen starken Anstieg im Jahr 2006, welcher sich im Jahr 2008 wiederholt hat. Der hohe Anstieg im Jahr 2008 lässt sich unter anderem darauf zurückführen, dass im Jahr 2008 eine hohe Anzahl neuer Photovoltaikanlagen (67 Stück) hinzugekommen ist. Abb. 63 Plakat - Energie-Ertrag Eigene Darstellung 77

80 Energie Ertrag Durchschnittswert kwh / Jahr Das folgende Diagramm zeigt die Entwicklung der durchschnittlich erbrachten Energieerträge pro Photovoltaikanlage (in kwh/jahr). Hierbei ist zu erkennen, dass die PV-Anlagen, die ab dem Jahr 2005 installiert wurden, einen deutlich höheren Durchschnittswert (in kwh) aufweisen, als die PV-Anlagen die zuvor in Betrieb genommen wurden. Hierbei sind wiederum die PV-Anlagen aus dem Jahr 2006 das Maß aller Dinge, wobei die PV-Anlagen aus dem Jahr 2008 beinahe gleich auf liegen und es sich in den nächsten Jahren zeigen wird, ob dieses hohe Niveau gehalten oder sogar ausgebaut werden kann. Ein Grund für die hohen Ertragsdurchschnittswerte liegt unter anderem in der immer steigenden Anlagengröße, der jährlich steigenden Sonnenscheindauer, sowie der stetigen Weiterentwicklung der technischen Komponenten. Abb. 64 Plakat - Energie-Ertrag Durchschnittswert Eigene Darstellung 78

81 Mittelwert kwh / kwp Nennleistung Da das vorherige Diagramm letztendlich keinen Aufschluss über die tatsächliche Leistung pro installierter Nennleistung liefert, wurde nun eine Auswertung über die Leistung pro kw durchgeführt. Anhand dieses Diagramms ist nun deutlich zu erkennen, wie viele kwh tatsächlich pro kw installierter Leistung im Jahr erbracht wurden. Weiterhin lässt sich eine Aussage darüber tätigen, ob neuere PV-Anlagen eine höhere Jahresleistung erbringen als ältere. Dies trifft nicht unbedingt zu, da beispielsweise im Ertragsjahr 2008 die PV-Anlagen, die im Jahr 2005 installiert wurden, einen geringeren Mittelwert aufweisen, als PV-Anlagen, die im Jahr 2004 in Betrieb genommen wurden. Jedoch ist auch zu erkennen, dass die PV-Anlagen aus dem Ertragsjahr 2008 an der Spitze liegen, was an der technologischen Weiterentwicklung liegen könnte und deshalb in der Zukunft weiter beobachtet werden muss. Abb. 65 Plakat - Mittelwert kwh / kwp Nennleistung Eigene Darstellung 79

82 Vergleich der Energieerträge im Jahr 2008 Anhand des folgenden Plakates ist die Streuung der erbrachten Leistung in kwh pro KW Nennleistung der Photovoltaikanlagen zu sehen. Es ist zu erkennen, dass die Leistung zwischen den PV-Anlagen stark schwankt. Die Spanne reicht hier von 194 kwh/kw bis hin zu einem Spitzenwert von 1308 kwh/kw. Im Vergleich zu den anderen PV-Anlagen, wurden im Jahr 2007 im Schnitt die besten PV-Anlagen installiert (1053 kwh/kw). Bei der Kurve der PV-Anlagen aus dem Jahr 2008 ist deutlich zu erkennen, dass diese erst bei ca. 800 kwh/kwp beginnt, was auf eine konstante Qualität der Module, der Installation und des Standortes hinweist. Die Gesamtertragskurve hat sich im Vergleich zum vorigen Jahr zugespitzt, was bedeutet, dass mittlerweile die Unterschiede zwischen den PV-Anlagen abgenommen haben. Abb. 66 Plakat - Vergleich der Energieerträge im Jahr Eigene Darstellung 80

83 Vergleich der Energieerträge im Jahr 2008 Das folgende Diagramm zeigt nun wiederum die erbrachten Energieerträge der verschiedenen PV-Anlagen. Diese sind hierbei auf Ertragsintervalle aufgeteilt dargestellt. Man erkennt, wie viele PV-Anlagen beispielsweise einen Ertrag zwischen 850 kwh/kw und 950 kwh/kw erbracht haben. Diese Menge ist wiederum unterteilt in die Jahre, in denen sie das komplette Jahr am Netz waren. Ebenfalls ist zu erkennen, dass insgesamt 64 PV-Anlagen einen Ertrag in eben diesem genannten Intervall lieferten. 15 davon speisten 2008 zum ersten Mal das gesamte Jahr über ihren erbrachten Strom in das Netz der Stadtwerke Balingen ein. Abb. 67 Plakat - Vergleich der Energieerträge im Jahr Eigene Darstellung 81

84 Vergleich der Stadtwerke Balingen und Albstadtwerke Im Folgenden Plakat werden mehrere Vergleiche zwischen den Stadtwerken Balingen und den Albstadtwerken dargestellt. Dies soll die Unterschiede zwischen den beiden Standorten aufzeigen und somit eine Aussage über vorhandene regionale Unterschiede ermöglichen. In Diagramm 1 werden die Gesamterträge aller PV-Anlagen im Bereich der beiden Energieversorger miteinander verglichen. Daraus lässt sich erkennen, dass vom Jahr 2001 bis zum Jahr 2004 die Ertragsdifferenz ziemlich konstant war. In den Jahren 2005 bis 2007 nahm dann allerdings der Ertragsunterschied zu Gunsten der Stadtwerke Balingen erheblich zu. Dies lässt sich hauptsächlich durch den starken Anstieg von neuen PV-Anlagen bei den Stadtwerken Balingen erklären. In Diagramm 2 wird die gesamte Nennleistung aller PV-Anlagen im Bereich der beiden Energieversorger miteinander verglichen. Dabei wurde die Summe der Vergleichswerte als 100% angenommen. Die Stadtwerke Balingen liefern dabei 61,73% an der gesamten Nennleistung mit 40,79% der Einwohner, d.h. obwohl der Bereich Balingen weniger Einwohner hat, als der Bereich Albstadt (inkl. Bitz) wurden im Bereich Balingen deutlich mehr bzw. größere PV-Anlagen installiert. Daraus lässt sich auch der letzte Balken erklären, indem zu sehen ist, dass im Bereich Balingen deutlich mehr Nennleistung pro Einwohner vorhanden ist als im Bereich der Albstadtwerke. In Diagramm 3 wird die Entwicklung der Anzahl der PV-Anlagen dargestellt. Dabei wird unterteilt in die neu hinzugekommenen und der Gesamtanzahl der PV-Anlagen. Es lässt sich daraus zum einen erkennen, dass im Bereich der Stadtwerke Balingen, wie schon erwähnt deutlich mehr PV-Anlagen vorhanden sind. Jedoch ist auch ersichtlich, dass bis zum Jahr 2008 Balingen stets einen größeren Zuwachs an neuen PV-Anlagen verzeichnen konnte, im Jahr 2008 jedoch zum ersten Mal im Bereich der Albstadtwerke mehr PV-Anlagen installiert wurden. Dieser Trend muss in den nächsten Jahren beobachtet werden. 82

85 Abb. 68 Vergleich zwischen den Stadtwerken Balingen und den Albstadtwerken Eigene Darstellung 83

86 7 Anhang 7.1 Plakat: Anzahl und Anlagengröße in kw 84

87 7.2 Plakat: Energie Ertrag kwh/jahr 85

88 7.3 Plakat: Energie Ertrag Durchschnittswert 86

89 7.4 Plakat: Mittelwert kwh/kwp Nennleistung 87

90 7.5 Plakat: Vergleich der Energieerträge im Jahr

91 7.6 Plakat: Vergleich der Energieerträge im Jahr

92 7.7 Plakat: Vergleich Stadtwerke Balingen und Albstadtwerke 90

93 7.8 Nutzungsbedingungen Google Maps 91