Vortrag Kulturgemeinschaft Vinnhorst e.V. 8. Oktober 2012 Gerhard Fleige, Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing.

http://www.hanebutt-solar.de/

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Sonnenenergie und Energiegewinnung Photovoltaikanlage und Solaranlage für das Einfamilienhaus Investition und Rendite Leipziger Börse, Energiepolitik Solare Großanlagen, Solarkraftwerke

Sonnenenergie Strom Wärme

Photovoltaikanlage Solaranlage

Stromerzeugung in Deutschland 2011 (davon Photovoltaik 3%, außerordentlich starker Zuwachs) 20% 5 % (z.B. Erdöl, Hausmüll) 25 % 18 % 19 % 14 % Stromerzeugung in Deutschland 2011 (Eigene Darstellung)(Quelle: bdew)

Photovoltaikanlage (1) Solarmodule aus Silizium erzeugen Gleichstrom (2) Wechselrichter wandeln ihn in Wechselstrom um (3) Zähler verbindet zum (4) öffentlichen Stromnetz (5) Bezugszähler für Haushaltsstrom, kommt aus dem Netz Beachten: 30 Grad zur Horizontalen nach Süden, ansonsten auch 70 bis 90 % des Ertrages über den Tag, die Jahreszeiten und die Jahre schwankend Konrad, Planung von Photovoltaik-Anlagen, 2008 / stoiber-photovoltaik.de

Photovoltaikanlage - Dachziegel entfernen, Haken montieren, Dachziegel wieder aufbringen - Tragschienen für das Montagesystem und Solarmodule auf das Montagesystem aufschrauben.

- einzelnen Solarmodule elektrisch miteinander verbinden www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/betrieb Bildquelle: www.wagner-solar.com

Gleichstromhauptschalter / Solarmodule Photovoltaikanlage Wechselrichter Einspeisezähler Hausanschlusskasten Anschluss zum öffentlichen Netz - Kabel werden mithilfe eines "Elektroinstallationsrohrs" durch die Wärmedämmung oder Leitungsschächte des Hauses gelegt - mit Wechselrichter und Gleichstromhauptschalter verkabelt - Anlage an das öffentliche Stromnetz anschließen, Einspeisezähler montieren (gesamte Montage 2-3 Tage) www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/betrieb Bildquelle: SMA Solar Technology AG

Solaranlage (1) Sonnenkollektor (2) Warmwasserspeicher (3) Wärmetauscher (4) Regelung und Steuerung (5) Ausgleichsbehälter (6) Zusatzheizung (Rücklauferhitzer) (7) Dusche, Badewanne, Waschbecken solaranlagen-portal.com

Solaranlage Sonneneinstrahlung - trifft die obere Glasscheibe des (1) Sonnenkollektors - dann auf den unteren Absorber - schwarze Platte aus wärmeleitendem Metall - absorbiert Sonnenstrahlung - Oberfläche wandelt Sonnenstrahlung in Wärme um - wärmeleitend mit Rohren verbunden - durch die strömt das Wärmeträgermedium (meist Wasser) (vgl. Späte/Ladener Solaranlagen 2007 S. 29 f.)

Solaranlage Der Solarkreislauf enthält die Komponenten (2) Wärmespeicher (3) Wärmetauscher (4) Regelung und Steuerung (5) Ausgleichsbehälter (6) Zusatzheizung (Rücklauferhitzer) (vgl. Späte/Ladener Solaranlagen 2007)

Solaranlage (2) Wärmespeicher - aufrecht stehender Behälter um das 1,5-2 fache des Tagesbedarfs an Warmwasser zu bevorraten - größer als Warmwasserspeicher von konventionellen Heizungsanlagen - nimmt die Überangebote des Sonnenkollektors an um sie für strahlungsarme Perioden zu speichern - Wärmeträgermedium ist in der Regel Wasser mit Frostschutzmittel (3) Wärmetauscher - dient der Übertragung der Wärme von einem Bauteil zu einem Wärmeträgermedium und umgekehrt.

Solaranlage (4) Regelung und Steuerung - (4) Umwälzpumpe transportiert Wärmeträgermedium - wenn Temperatur (1) Solarkollektoren höher als im (2) Wärmespeicher wird (4) Umwälzpumpe geschaltet (5) Ausgleichsbehälter - bevorratet Solarflüssigkeit - gleicht Druckschwankungen aus

Solaranlage (6) Zusatzheizung (Rücklauferhitzer) - wenn die Sonne weniger scheint (7) Dusche, Badewanne, Waschbecken

Installation einer Solaranlage - Gerüst, Kran und Leiter aufstellen - Decken- und Mauerdurchbrüche vorbereiten - Dachdecker installiert den Sonnenkollektor auf dem Dach - Rohrnetz wird verlegt und an die Haustechnik angeschlossen - Pumpe, Regelung und Steuerung, Blitzschutz installieren - Montage 2-3 Tage Inbetriebnahme - Solarkreislauf zum Reinigen spülen - nach dem Füllen Regelung und Pumpenleistung einstellen (vgl. Späte/Ladener Solaranlagen 2007, www.solar-agent.de)

Reduktion CO2 und Klimaschutz es sie überhaupt gibt Tianjin (Nordchina) - Fraglich: Erderwärmung infolge Treibhausgase/kosmischer Strahlung/ob Ziele der Europäische Union - weltweiten Temperaturanstieg auf max. 2 Grad Celsius bis 2100 begrenzen - weltweiten Treib haus gasausstoß um mindestens 50 % bis 2050 senken www.spiegel.de/fotostrecke/china-der-schmutzige-riese-fotostrecke-40286.html

(DPA)

Investition und Rendite - angelegt auf 20 Jahre - Rendite liegt schätzungsweise bei 8 % - preisgünstige Solaranlagen amortisieren sich ohne Förderung nach 8 bis 14 Jahren Lebensdauer - Solarmodule arbeiten 25 Jahre weitgehend wartungsfrei - Wechselrichter 20 Jahre (teilweise nur 8-12 Jahre, deshalb Garantievertrag abschließen) - Photovoltaikanlagen mindestens ca. 25 Jahre wahrscheinlich 30 bis 40 Jahre Diebstahl /Versicherung - Diebstahl von Modulen möglich (z.B. außerhalb der Besiedlung) - Photovoltaik-Versicherung (kein Teil der Gebäudeversicherung, z.B. keine Schmorschäden versichert) - Betreiberhaftpflicht und Montageversicherung (bei großen Anlagen) (vgl. Große Böckmann, Hohe Anteile von Solar- und Windstrom, 2012, Münster S. 470 ff., Fleige, Erneuerbare Energien 2011)

Investitionskosten Photovoltaikanlage +550 € Investition Leistung -6000 -8000 -10000 -85 -85 € -8.500 € 8.500 Euro Betriebskosten 85 Euro pro Jahr 2.250 kWh pro Jahr 10 10 EEG Vergütung 24,43 Cent pro Kilowattstunde.

15 15 20 20 Jahre Multipliziert mit der Einspeisevergütung (Jahr 2012) 24,43 ct/kWh * Investition Betriebskosten 85 Euro pro Jahr Leistung 8.500 Euro 2.250 kWh pro Jahr EEG Vergütung 24,43 Cent pro Kilowattstunde.

Für die folgenden 20 Jahre garantiert Multipliziert mit der Einspeisevergütung (Jahr 2012) 24,43 ct/kWh * 2.250 kWh = 549,675 Euro/Jahr.

Rendite rund 8 %

Stromnachfrage nach Photovoltaik - nutzbaren sind Flächen auf und an Gebäuden, Verkehrswegen und sonstigen versiegelten Flächen und Freiflächen - rund 300 GW sind möglich. Kombiniert mit Windenergie ohne Zwischenspeicherung für Überschüsse: Onshore-Windenergie Offshore-Windenergie Photovoltaik Summe Energie [TWh/a] 80 100 101 281 - Gesamtnachfrage Deutschland: 600 TWh/a - Stuttgart 4,0 TWh/a (vgl. Große Böckmann, Hohe Anteile von Solar- und Windstrom, 2010, Münster 2010 S. 47 ff., Destatis Buergerstrom ErneuerbareEnergie 2010, vgl. www.buergerstrom.info/downloads/umrechnungstabelleenergieeinheiten1.pdf

S. 128)

Solartechnik in Vinnhorst Solaratlas www.hannover-gis.de/GIS/index.jsp

Preisbildung an der EEX in Leipzig European Energy Exchange Handelsplatz im europäischen Energiehandel - Marktplatz für Strom, Erdgas, CO2-Emissionensberechtigungen und Kohle, z.B. Stadtwerke Hannover AG - Börsenpreise dienen europaweit als Referenzpreise Index für die Grundlastlieferung Strom (Base) und die Spitzenlastlieferung Strom (Peak) Strom aus Photovoltaik - setzt die Preise für Spitzenlastlieferung - verdrängt damit Kraftwerke mit Kohle, Öl und Gas www.eex.com

, Fleige, Erneuerbare Energien 2012

Unternehmen Bürger Quelle: Fleige, Erneuerbare Energien 2012

Solare Großanlagen Solaranlage Wittgensdorf/Sachsen 20.000 Quadratmeter großen Fläche, rund 5.500 Solarmodule 400 bis 600 Haushalte mit Strom versorgen Kosten-Nutzen-Verhältnis erheblich günstiger Elicon GmbH, www.sachsen-fernsehen.de

Fonds für Erneuerbare Energien Solarfonds - geschlossene Fonds, jährliche Renditen von 7 % bis über 9 %, Mindesteinlage im Allgemeinen 5.000 bis 10.000 Euro, Laufzeit 15 bis 25 Jahren - in Deutschland bis 2020 alternative Energien 30 % an der Energieversorgung: Solarfonds mit kräftigen Schub nach vorn - Finanzdienstleister erwarten mehr Investitionen ihrer Kunden in Fonds Beispiel: SolEs 23 von Voigt & Collegen, Laufzeit geplant 10 Jahre, Ausschüttung 7,5 % p.a. ab 2012 bei einer Mindestbeteiligung von 10.000 Euro zzgl. 5 % Agio, aber 25 % für die Abgeltungsteuer

Fonds für Erneuerbare Energien Risiken - Vergütungssätze des EEG von Inflation entwertet unterdurchschnittliche Sonneneinstrahlung keine 20-jährige Erfahrung vorhanden Insolvenz eines Solaranbieters möglich - Minderung der Risiken durch Versicherungen Finanzmarkt im Vergleich - auch Banken und andere Finanzdienstleister geben häufig unzuverlässige Empfehlungen für Aktien - Festverzinsliche Wertpapiere (Anleihen) sind sichere Anlageformen Verkaufsprospekt - Angaben prüfen - insbesondere die prognostizierten Gewinnausschüttung - Aufschlag eines Agios - Berücksichtigung eines Kalkulationszinsfusses

Besonders schöne Beispiele für Dächer Deutschland Schweiz Japan

Landratsamt Tübingen Deutscher Dachgärtner Verband

Baumarkt, St. Moritz (Schweiz) Deutscher Dachgärtner Verband

Wohnsiedlung Yoshikawa/Saitama (Japan) www.pvdatabase.org/urban_view_detailsmore.php?ID=33

Solarkraftwerke aus höchsten Temperaturen wird elektrischer Strom erzeugt Paraboloidkraftwerke Solarturmkraftwerke Parabolrinnenkraftwerke

Paraboloidkraftwerk Dish-Stirling-Anlage in Almeria (Spanien) schüsselförmige (dish) Spiegel „Heißluft-Motor“ (1816 von Robert Stirling (1790-1878)) 500 kW elektrische Leistung (zum Vergleich: 3 kW bei Einfamilienhaus) www.dlr.de

Institut für Solarforschung

Solarturmkraftwerk Solarturm mit Absorber Sonnenlicht Solarturmkraftwerk Jülich Heliostaten solare „Brennkammer“ auf einem Turm 400 private Haushalte www.dlr.de

Institut für Solarforschung

Parabolrinnenkraftwerk Parabolrinnenkraftwerk in Kanchanaburi/Thailand gewölbte Spiegel bündeln das Sonnenlicht auf ein in der Brennlinie verlaufendes Absorberrohr 5 MW elektrische Leistung (zum Vergleich: 3 kW bei Einfamilienhaus) www.dlr.de

Institut für Solarforschung

Desertec - in Wüstengegenden erneuerbare Energien erzeugen - ab 2020 mittels Hochspannungsleitungen nach Europa - bis 2050 etwa 15 % des Strombedarfes decken allein die rote Fläche deckt den Elektrizitätsbedarf der ganzen Welt www.desertec.org/de/organisation/

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Vortrag Solartechnik, 08.10.2012, Gerhard Fleige, Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing.