Solarenergie

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In Zeiten ansteigender Preise für zeitlich begrenzte fossile Energien sowie Umweltschutz durch CO2 Einsparung wird der Ruf nach erneuerbaren Energien immer lauter. Zum einen durch die neue ENEV 2009 zum anderen durch das EEG ( Erneuerbare Energien Gesetz) legt der Gesetzgeber seinen Schwerpunkt der Energiegewinnung auf erneuerbare Energien. So soll nach Willen des Gesetzgebers der Anteil der erneuerbaren Energien bis zum Jahr 2020 auf mindestens 30 Prozent gesteigert werden.

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Ob Ihr Dach für eine Sonnenenergienutzung geeignet ist, hängt in erster Linie von der Ausrichtung der Dachflächen ab. Ideal ist eine Südausrichtung mit Dachneigungen zwischen 30 und 40°. Möglich ist aber auch eine Aufständerung auf flach geneigten Dächern, oder eine Fassadenmontage. Grundsätzlich gilt jedoch: besser flacher als steiler. Denn umso steiler die Montage der Module desto mehr sollte die Ausrichtung gegen Süden gehen.

 

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Die Einstrahlung in Deutschland liegt bei ca 1000 KWh/m² im Jahr. Das ist das 80-fache des primärenergetischen Verbrauches hier.
Hiervon lassen sich je nach Standort bei der momentanen verfügbaren Technik ca. 6 – 17 % bei Photovoltaik (Stromgewinnung) und ca. 30 – 45% bei Solarthermie (Wärmegewinnung) nutzen. Zum Vergleich: 1 Liter Oel oder 1m³ Gas erzeugen ungefähr 10 KWH.

 

P h o t o v o l t a i k


Der Begriff Photovoltaik wird aus den Worten Photo = Licht und Volta = Einheit der elektrischen Spannung (Graf Volta 1745 – 1827, italienischer Physiker). Photovoltaik bedeutet also die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischem Strom.

 

Die Entwicklung der Solarzellen kommt ursprünglich aus der Raumfahrt. Hier wurden Möglichkeiten gesucht unabhängige Energien zu nutzen. Der Hauptgrundstoff der Solarzellen ist Silicium. Silicium ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element der Erdkruste und kommt in Form von Quarzsand – SiO2 – vor.

 

Bei der Photovoltaik (kurz PV genannt) wird durch das Sonnenlicht, das auf Solarzellen trifft ein Spannungsfeld erzeugt. Die einzelnen Solarzellen sind zu Modulen zusammen gefasst.

 

Beim Auftreffen des Lichts entsteht Gleichstrom. Mit dem so genannten Wechselrichter wird der Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und kann in das Stromnetz des Netzbetreibers eingespeist werden.

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Für den eingespeisten Strom muss der Netzbetreiber vom Gesetzgeber festgelegte Mindestpreise zu bezahlen: die Einspeisevergütung. Das Erneuerbare Energien Gesetz ( EEG) garantiert diese Einspeisevergütung für 20 ganze Kalenderjahre. Die Vergütung richtet sich nach dem Jahr der Inbetriebnahme. Eine jährliche Degression ( Absenkung ) wird durch den Gesetzgeber geregelt. Sie gilt jedoch nur für die im jeweiligen Jahr installierten Neuanlagen. Der Sinn einer Degression liegt in dem steigenden Marktanteil und den dadurch fallenden Kosten einer Photovoltaikanlage.

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20.01.2010 – Einmalige Absenkung der Vergütungssätze für Photovoltaikanlagen:

Die durch den Verfall der Marktpreise eingetretene Überförderung wird durch eine einmalige Absenkung der Vergütungssätze ausgeglichen.

 

Die Vergütungssätze werden um 15 % einmalig und zusätzlich abgesenkt. Bei Dachanlagen greift diese Regelung zum 1. April 2010.

 

Die einmalige Absenkung wird auf den Eigenverbrauch nicht angewendet. Außerdem wird der Anreiz für die Bürger, auf den Eigenverbrauch umzusteigen, durch eine höhere Vergütung gestärkt: Bisher profitieren sie rd. 4 Cent pro KWh gegenüber der Einspeisung, demnächst sollen es rd. 10 Cent pro KWh sein. Die Vergütung deckt in etwa zusätzliche Investitionen ab, die mit dem Direktverbrauch verbunden sind. Die Regelung hat positive Effekte, da sie die Stromnetze entlastet und den Stromverbrauch mit der Stromproduktion ausbalanciert.
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Übersicht der Einspeisevergütung pro Kw/h

Anlagentyp
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
Freiflächenanlage
35,49
31,94
28,75
26,16
23,81
21,66
19,71
17,94
Dachanlage bis 30 kW
46,75
43,01
39,57
36,01
32,77
29,82
27,13
24,69
Dachanlage ab 30 kW
44,48
40,91
37,64
34,25
31,17
28,36
25,81
23,49
Dachanlage ab 100 kW
43,99
39,58
35,62
32,42
29,50
26,84
24,43
22,23
Dachanl. ab 1000 kW
43,99
33,00
29,70
27,03
24,59
22,38
20,37
18,53

Auch ist eine Eigennutzung des erzeugten Stromes möglich. Diese wird durch den Gesetzgeber natürlich geringer vergütet. Addiert mit dem was man für den Strom beim Netzbetreiber zahlt, ist dies sicher ein weiterer Anreiz für eine Photovoltaikanlage.

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Hersteller geben auf Ihre Photovoltaikmodule bis zu 25 Jahre Garantie. Jedoch sollte bei der Planung ein jährlicher Wartungsaufwand der Anlage berücksichtigt werden. Auch sollte eine Rückstellung für den Austausch des Wechselrichters erfolgen. Definitiv ist die Lebenserwartung der Wechselrichter nicht die der Module.

 

Je nach Art der Finanzierung und Förderung kann sich eine Photovoltaikanlage bereits nach 15 Jahren amortisieren. Die Renditen liegen zwischen 5 und 8% des eingesetzten Eigenkapitals (Stiftung Warentest/Finanztest 8/2009).

 


Fördermittel:

Bundesumweltministerium    http://www.bmu.de/energieeffizienz/downloads/doc/36207.php
KFW-Förderbank
Bauen, Wohnen, Energie sparen
Anpassung an die Anforderungen der neuer Energieeinsparverordnung (EnEV)
In den Päsentationen haben wir die wichtigsten Änderungen in unserer Programmstruktur zum 01.10.2009 zusammengefasst.

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Deutsche -Energie Agentur
Wegweiser Energie

 

T h e r m. A n l a g e n


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Denken Sie an den in Sommertagen ausgelegten Gartenschlauch. Der Gartenschlauch wirkt wie ein Absorber, der die Sonnenstrahlung in Wärme umwandelt und an das Wasser weiterleitet. In modernen Solarthermieanlagen wird jedoch mit einem Wasser-Glykol-Gemisch als Wärmeträger gearbeitet, vergleichbar mit dem Frostschutz der Scheibenreinigungsanlage beim Auto. Der „Schlauch“ als Absorber ist übrigens lange Vergangenheit, da er zu viele Verluste durch Konvektion (Wärmetransport durch Luft, Wind, Regen, Schnee), Konduktion (Wärmeleitung aufgrund Temperatur- unterschied in Stoffen) und Wärmestrahlung (Wärmetransport) hat.

 

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Die heute eingesetzten Vakuumrohrenkollektoren bzw, Flachkollektoren reduzieren die Wärmeverluste so weit wie möglich.

 

Die Trägerflüssigkeit wird im Kollektor erwärmt und in den Speicher gepumpt. Das dort enthaltene Kaltwasser entzieht der Trägerflüssigkeit im solaren Wärmetauscher, der im unteren Bereich des bivalenten (= durch zwei verschiedene Energieträger betriebenen) Speichers angeordnet ist, die Wärme. Das erwärmte Wasser steigt im gut gedämmten Speicher nach oben und kann dort zur Unterstützung und Entlastung der Heizungsanlage oder als Brauchwasser entnommen werden. Im Winter, wenn die Sonne nicht soviel Energie bereit stellt, wird die fehlende Energie durch die konventionelle Heizungsanlage zugesteuert.

 

Als Überwachung der Solarthermieanlage dienen Temperaturfühler am Kollektor und am Speicher. Die Daten werden an die Steuerzentrale gemeldet die je nach Erfordernis den Solarkreislauf bzw. die Nachheizung regelt.

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Weitere Infos:
www.solarwärme-plus.info
www.buderus.de
www.viessmann.de
www.vaillant.de
www.solarpraxis.de

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Eine Solarthermieanlage sollte auf der nach Süden, Südosten oder Südwesten ausgerichteten Fläche des Daches montiert werden. Diese Fläche sollte frei von Beschattung durch benachbarte Gebäude oder Bäume sein. Die Neigung Ihres Daches sollte zwischen 15° und 55° liegen. Grundsätzlich gilt: Je steiler das Dach in diesem Neigungsbereich ist, desto höher der Ertrag auch im Winter. Ideal sind 37° Dachneigung, damit eine optimale Ausnutzung der Sonnenstrahlung erfolgen kann. Die wirtschaftlichste Auslegung der Anlage erfolgt bei einer so genannten „solaren Deckung“ von 100% im Sommer. Das heißt, die Solarthermieanlage übernimmt zu 100% die Warmwasserbereitung. Dabei kann eine jährliche Gesamtdeckung von bis zu 60% erreicht werden. Bei der Heizungsunterstützung ist eine solare Deckung von bis zu 25% möglich. Die Solarthermieanlage entlastet in jedem Fall die konventionelle Heizung im Sommer, da die Heizung permanent Wärme „auf Vorrat für den Bedarfsfall“ produziert. Als Faustformel zur Ermittlung der Kollektorfläche gilt ca. 0,8 – 1,3 m² pro Person für die Warmwasserbereitung. Je nach Kollektortyp und Ausrichtung.

 

Der Speicher sollte bei der solaren Brauchwassererwärmung nach dem 2-fachen Tagesbedarf (~50 Liter/Person) bemessen werden. Die solaren Heizungsunterstützung ist natürlich abhängig vom Dämmstandard des Gebäudes. Eine wirtschaftliche Nutzung ist hier nur bei zeitgemäßen Bauteilaufbauten möglich.

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Welche Förderungen gibt es?

Förderungen werden durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (Bafa) gewährt.
Unterschieden wird dabei grundsätzlich zwischen Gebäuden, die vor der Einführung des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) errichtet bzw, beantragt wurden und solchen mit Bauantrag nach dem 01.01.2009. Bei diesen reduziert sich die Förderung um 25%.

 

Die Basisförderung für Solarkollektoren zur Warmwasserbereitung beträgt 60 Euro je angefangenen m² Bruttokollektorfläche , mindestens jedoch 410 Euro je Anlage. Bei der kombinierten Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung beträgt die Förderung 105 Euro je angefangenem m² Bruttokollektorfläche. Jedoch müssen hier Mindestflächen erreicht werden.

 

Weitere Bonusförderungen werden noch für die Einhaltung bestimmter Kriterien gewährt.

 

Mehr hierzu finden Sie unter:
http://www.bafa.de/bafa/de/energie/erneuerbare_energien/solarthermie/index.html