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FACHZEITSCHRIFT DER SCHORNSTEIN
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Ausgabe: 50 , Kategorie: Heiztechnik
( ARCHIV Ausgabe 50 - 4/2003 ) Kapazitätserhöhung in Mörtitz
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 Insider von Computerspielen wissen bei dieser Überschrift und dem Bild, wovon wir reden. Im erfolgreichsten gewaltfreien Adventuregame Myst 3 geht es auf der Insel Voltaik um die Inbetriebnahme einer etwas phantastischen Stromanlage durch Wasserkraft, Sonnenenergie und viel heiße Luft. Aber so phantastisch die Entwickler von Phantasiewelten sind – Jules Verne als Vater der Science Fiction nur am Rande erwähnt – so realistisch werden diese in der Gegenwart.
Immer häufiger sieht man Solarmodule für die Warmwassererwärmung auf Europas Dächern (Solarthermie Anlagen). Nicht nur im Neubau, auch in der Altbaurenovierung hilft dies bei der Reduzierung des CO2-Ausstoßes. Doch auch bei der Produktion von elektrischen Strom sind noch enorme Einsparpotenziale, da aber die Windkrafträder immer mehr in die Kritik geraten, müssen andere Wege gefunden werden. Hier gibt es verschiedene Möglichkeiten: Die Kernkraftwerke, welche in der CO2-Bilanz besser als Kohlekraftwerke sind. Diese stehen aber mindestens genauso stark in der Kritik und sind deshalb auch keine richtige Lösung für unsere Zukunft. Daher kann vielleicht die Sonne mit einem täglichen Energiepotenzial von dem 10.000 bis 15.000 fachen des Weltverbrauch Möglichkeiten bieten. Da gibt es die Turmröhre in denen durch Sonnenlicht erwärmte Luft durch Druckunterschiede heraufsteigt (Schornsteinzugprinzip) und eine Turbine antreibt. Hierfür sind aber große Flächen nötig und sie sind noch in dem Anfangsstadium der Entwicklung. Eine ausgereifte Möglichkeit die Sonnenenergie zu nutzen, ist die Photovoltaiktechnik. Hierbei wird das Licht welches auf eine Siliziumhalbleiterplatte auftrifft in Gleichstrom umgewandelt und durch einen Wechselrichter in einspeisungsfähigen Strom umgewandelt.
Nicht nur in den Sonnenstrahlen stecken viele ungenutzte Energieressourcen, sondern auch das Tageslicht gibt eine Menge Energie her. Daher ist die Photovoltaik auf dem Weg, den Energie-Mix der Zukunft positiv zu beeinflussen. Diese sonnigen Aussichten werden durch zahlreiche Forschungsaktivitäten bestätigt.
Natürlich gibt es bei so einer Anlage Vorteile und Nachteile, welche man für sich selbst persönlich herausfiltern muss. Es ist wie überall, wenn man die Umwelt schützen möchte, zu Beginn sind hohe Startinvestitionen nötig. Dies ist bei einer modernen Feuerungsanlage, einen 3-Liter-Auto und auch bei einer Photovoltaikanlage so. Wer jedoch das Geld übrig hat, kann auf lange Sicht Geld einsparen oder sogar Geld verdienen.
Viele sagen, was bringt es mit Solarzellen den CO2-Ausstoß zu verringern, wenn ihre Produktion schon enorme Mengen an CO2 frei setzt, aber spätestens ab den 4 Jahr hat sich dies amortisiert und wir schützen unsere Umwelt. Was auch bedeutet, dass wir durch unser Handeln einen Beitrag dazu leisten können das unsere Umwelt für unsere Kinder und Enkelkinder lebenswerter wird.
Standort bedingt braucht man dabei auch keine Angst haben, dass die Stromausbeute zu gering sein könnte. In Deutschland scheint fast an jedem Ort die Sonne 900–1.300 Stunden jährlich. Das ergibt bei einer 10,4-kWp-Anlage, welche unter Eigenleistung montiert wurde und nach Südost bis Südwest ausgerichtet ist, eine Jahresstromproduktion von ca. 8.000 bis 9.000 kW. Dies bringt eine Einsparung an CO2 von bis zu 1 kg je kW produzierten Strom (8.000–9.000 kg CO2). Eine solche Anlage fängt dann bei einen Preis ab 41.000,– E an. Falls die Anlage auf einem Wohngebäude montiert wird, kann diese Summe als CO2-Minderungskredit bei der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KFW) beantragt werden. Hierfür ist von einem Gebäudeenergieberater die CO2-Reduzierung zu berechnen und diese Berechnung mit dem Finanzierungsantrag (bei Ihrer Sparkasse oder Hausbank) vorzulegen. Gebäudeenergieberater sind viele Handwerksmeister und Schornsteinfeger. Obwohl solch eine Anlage den Jahresbedarf von 2 Vierpersonenhaushalten problemlos decken kann, muss trotzdem Strom eingekauft werden da die meiste Stromproduktion zu Zeitpunkten erfolgt, wenn der wenigste Strom verbraucht wird und umgekehrt. Man bleibt also auch weiterhin vom Stromnetz abhängig.
Wie kann sich das Klima auf solch eine Anlage auswirken? Die Anlage könnte durch Hagel beeinträchtigt werden. Dies ist jedoch sehr unwahrscheinlich, da generell die Module sehr gut gegen Hagelschlag geschützt sind. Verwendet wird gehärtetes Spezialglas, das zu Testzwecken nach IEC-Norm mit Eiskugeln beschossen wird. Es handelt sich bei diesem Test um Eiskugeln mit einem Durchmesser von 12,5 mm bis zu 75 mm mit einer Auftreffgeschwindigkeit von 140 km/h. Auch der Wind hat wenig Chancen die Anlage zu zerstören. Viele Hersteller testen ihre Anlagen bis zu einer Windgeschwindigkeit von 200 km/h und stehen auch dafür gerade, wenn diese Anlagen durch geringere Windgeschwindigkeiten beschädigt werden. Gegen Blitzschlag lässt sich die Anlage gut durch einen Blitzableiter schützen und somit das Risiko von Schäden verringern. Ein direkter Blitzeinschlag würde jedoch die Anlage zerstören. Die Wahrscheinlichkeit eines direkten Blitztreffers wird allerdings auch durch eine Solaranlage nicht erhöht. Wahrscheinlicher ist, dass in der Solaranlage durch einen Blitzschlag in der Nähe eine Überspannung induziert wird. Diese Überspannungen können die Anlagen zerstören. Deshalb werden in manchen Bausätzen Überspannungsableiter, integriert im Wechselrichter, geliefert.
Die Garantie hängt vom Preis der Anlage ab. Je günstiger die Anlage ist, desto geringer ist auch meistens die Garantiezeit, weiterhin übernehmen die Hersteller oft nur die Modulgarantie bei Montage durch einen Fachbetrieb.
Solarstromanlagen haben generell keine oder nur sehr geringe Wartungskosten. Durch regelmäßige Kontrolle des Einspeisezählers oder Bilanzierung mit Computer/Datenlogger lassen sich die Ertragswerte auf Plausibilität prüfen und eventuelle Ausfälle der Anlage schnellstmöglich erkennen.
Bei dem finanziellen Gewinn solch einer Anlage ist man von verschiedenen Faktoren abhängig. Neben dem Einbauort und der produzierten Strommenge ist der Gewinn auch von der Einspeisevergütung abhängig. Die Einspeisevergütung wird ab den 1. 1. des folgenden Jahres, nachdem die Anlage in Betrieb genommen wird, für momentan 20 Jahre gezahlt. Das bedeutet, man kann fast bis zu 21 Jahre lang, je nach Einbaumonat seinen Strom mit Gewinn verkaufen.
Diese Einspeisevergütung ist im Energieeinspeisungsgesetz (EEG) festgeschrieben und sinkt von Jahr zu Jahr um 5%. Hierbei ist man stets von der Bundesregierung und den 4 großen Energieversorgern abhängig. Sollte es zu einer Änderung im EEG kommen, so könnte dies dazu führen, dass die garantierten Gewinne aus dem Verkauf des Stromes innerhalb der 20 Jahre ab 1. 1. des folgenden Jahres nachdem die Anlage in Betrieb genommen würde, entfallen.
Die Neuregelung im EEG der Photovoltaikeinspeisung wurde am 27. 11. 2003 vom Bundestag geregelt. Diese Neuregelung hat auch die Zustimmung der Koalitionen gefunden. Dies unterstreicht auch die breite Übereinstimmung in der Bevölkerung beim weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien. Weiterhin ist das Gesetz auch von erheblicher industriepolitischer Bedeutung, da die Unternehmen damit von einem weiteren kräftigen Marktwachstum der Photovoltaik ausgehen können. So schaffen regenerative Energien mit ihrem Marktzuwachs neue Jobs und sichern bestehende.
Nun soll diese Gesetzesfassung noch dieses Jahr durch den Bundesrat geprüft werden und es ist eine Einspeisevergütung für Anlagen auf Gebäuden bis 30 kWp mit Inbetriebnahme 2004 von 57,4 Cent eingeplant. Dies würde bei der oben beschrieben Anlage von 10,4 kWp bei 8.500 kW Solarstromertrag eine Einnahme von ca. 100.000,– E bewirken. Nach den 20 Jahren kann man den Strom am besten selbst nutzen, da er sich dann nicht mehr so teurer verkaufen lassen wird, wie man den anderen Strom eingekauft. So kann man noch 10 bis 15 Jahre seinen Stromeinkaufsbedarf senken.
Obwohl die Photovoltaik heute nur einen kleinen Anteil an der Elektrizitätsversorgung hat, verfügt sie über die größten Stromerzeugungspotenziale der regenerativen Energien. Diesem Potenzial stehen jedoch auch die höchsten Stromgestehungskosten unter den nachhaltigen Energieträgern entgegen. Für eine saubere Umwelt und ein komfortables Leben ist die Nutzung der regenerativen Energien eine der Schlüsseltechnologie im nächsten Jahrtausend – dem Zeitalter der regenerativen Energien.
Thomas Klaube
Berechnungsbeispiel
• unverbindliche Musterrechnung für eine 10,4-kWp-Anlage auf einer Dachfläche von 90–100 m²
• Kostenpunkt ohne Montage incl. MwSt: ca. 41.000,– E
• Die Mehrwertsteuer für den Bau von 5.655,17 E kann vom Finanzamt zurückgefordert werden.
• Durchschnittlicher Ertrag dieser Anlage: 8.500 kWh/Jahr
• Einspeisevergütung in 2004: 0,574 E/kWh
• Inbetriebnahme 01. 01. 2004
• 20 Jahre + 6 Monate = 20,5 Jahre x 8.500 kWh = 174.250 kWh
174.250 kWh x 0,574 E = 100.019,50 E
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