Solaranlage: Unterschied zwischen den Versionen
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Dieser Artikel soll als Ideensammlung für eine zukünftige Solaranlage auf den HaDiKo Gebäuden dienen. | Dieser Artikel soll als Ideensammlung für eine zukünftige Solaranlage auf den HaDiKo Gebäuden dienen. | ||
Die Dächer des Hadikos bieten genug Fläche, um mit einer Photovoltaikanlage einen erheblichen Teil des Stromverbrauchs zu decken. Da Photovoltaik mittlerweile sehr günstig ist, spielen Anlagen mit hohem Eingenverbrauchsanteil innerhalb von wenigen Jahren die Investitionkosten wieder ein und genierieren danach jedes Jahr stetiges, planbares Einkommen. | Die Dächer des Hadikos bieten genug Fläche, um mit einer Photovoltaikanlage(kurz: PV) einen erheblichen Teil des Stromverbrauchs zu decken. Da Photovoltaik mittlerweile sehr günstig ist, spielen Anlagen mit hohem Eingenverbrauchsanteil innerhalb von wenigen Jahren die Investitionkosten wieder ein und genierieren danach jedes Jahr stetiges, planbares Einkommen. | ||
[[Datei:Modulplan ertragsmax.png|miniatur|PV Anlage in Variante "Ertragsmaximierung"]] | [[Datei:Modulplan ertragsmax.png|miniatur|PV Anlage in Variante "Ertragsmaximierung"]] | ||
Das Hadiko hatte | Das Hadiko hatte 2019 einen Stromverbrauch von 1.064.216 kWh. | ||
= | |||
Es gilt, | =Grundlagen und Begriffe= | ||
;Eigenverbrauch | |||
Der erzeugte Strom wird vor Ort verbraucht. Das ist die wirtschaftlich effizienteste Form eine Solaranlage zu betreiben, denn der erzeugte Strom muss nicht mehr vom Stromanbieter gekauft werden. Für's Hadiko sind das 16,9ct/kWh <ref>https://wiki.hadiko.de/wiki/Energiekosten</ref> | |||
;Direktverbrauch | |||
Eigenverbrauch ohne Zwischenspeicherung, also der Normalfall. | |||
;Netzeinspeisung | |||
Wenn mehr Strom produziert wird, als verbraucht wird, wird der Überschuss in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Das gibt relativ wenig Geld. (ca 6ct<ref>https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/ErneuerbareEnergien/ZahlenDatenInformationen/EEG_Registerdaten/EEG_Registerdaten_node.html</ref>) | |||
;Autarkie | |||
Grad, wie viel von der Stromrechnung eingespart wird. (Erzeugte und auch verbrauchte Energie / Gesamtverbrauch an Energie) | |||
Zu Beachten ist dass Stromerzeugung und Stromverbrauch normalerweise nicht gleichzeitig und gleichmäßig passieren. | |||
Es kommt beispielsweise vor, dass an einem Tag 100kWh Strom produziert wurde, 50kWh Strom verbraucht wurde, aber trotzdem 30kWh Strom dazugekauft werden musste, da dieser dann gebraucht wurde, als die Anlage nichts produziert hat. Der Eigenverbrauch(relativ) wäre in diesem Fall 50%, die Autarkie wäre 65%. (50kWh Erzeugt und auch verbraucht / 80kWh Gesamtverbrauch) | |||
;kWp | |||
Kilowatt-Peak. Die maximale Leistung, die eine Solarzelle abgeben kann (wird in unseren Breiten praktisch nie erreicht) | |||
=Dimensionierung= | |||
Es gilt, eine Abwägung zwischen Komplexität, Investitionskosten und Gewinn zu treffen. | |||
== Reiner Direktverbrauch == | == Reiner Direktverbrauch == | ||
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;Nachteile | ;Nachteile | ||
* Überschussstrom-Vermarktung notwendig | * Überschussstrom-Vermarktung notwendig (oder Strom unentgeltlich einspeisen)? | ||
* Teile des K2 Dachs sind leicht begehbar. Vandalismus/Diebstahl der Panels ist über die Lebensdauer nicht auszuschließen | * Teile des K2 Dachs sind leicht begehbar. Vandalismus/Diebstahl der Panels ist über die Lebensdauer nicht auszuschließen | ||
Die mit K2-Base<ref>https://base.k2-systems.com</ref> berechnete maximale Leistung beträgt ca. 515kWP | Die mit K2-Base<ref>https://base.k2-systems.com</ref> berechnete maximale Leistung beträgt ca. 515kWP | ||
Mit dem PV Rechner der Energieagentur NRW<ref>https://www.energieagentur.nrw/tool/pv-rechner/</ref> ergibt sich einen Eigenverbrauch von 89% und ein Autarkiegrad von 29%. | Mit dem PV Rechner der Energieagentur NRW<ref>https://www.energieagentur.nrw/tool/pv-rechner/</ref> ergibt sich einen Eigenverbrauch von 89% und ein Autarkiegrad von 29%. | ||
==Ertragsmaximierung mit Speicher== | ==Ertragsmaximierung mit Speicher== | ||
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* Unterbringung des Speichers braucht Platz | * Unterbringung des Speichers braucht Platz | ||
* erhöhter Wartungsaufwand | * erhöhter Wartungsaufwand | ||
=Risikomanagement= | |||
==Risiken== | |||
*Taubennester und deren Verschmutzung | |||
*Sturm, Hagel | |||
*Diebstahl, Vandalismus | |||
==Absicherung== | |||
*Versicherung | |||
*nicht-Eigentumsanlage | |||
=Recht= | |||
Die Rechtslage ist ziemlich komplex. Eine [https://www.clearingstelle-eeg-kwkg.de/ Clearingstelle] für das EEG kann gegen Geld (60ct/kWp)<ref>https://www.clearingstelle-eeg-kwkg.de/sites/default/files/downloads/Entgeltordnungen/EntgeltO_190522.pdf</ref> befragt werden. | |||
== Steuerliche Betrachtung == | |||
noch ein wGB? Verlust der Gemeinnützigkeit? Wie viele Steuern fallen an und was macht das mit der Ammortationszeit? | |||
== EEG-Umlage == | |||
Für den eigenverbrauchten Strom, den die Solaranlage erzeugt, muss EEG grundsätzlich Umlage gezahlt werden. <ref>https://www.gesetze-im-internet.de/eeg_2014/__61.html</ref> | |||
Wenn der Strom allerdings im Rahmen einer Eigenversorgung verbraucht wird, fällt die EEG Umlage auf 40% ab. <ref>https://www.gesetze-im-internet.de/eeg_2014/__61b.html</ref> | |||
== Volleinspeisung == | |||
Die Anlage kann evtl. in 5 Teilen auf 5 Häusern á < 100kWp angemeldet werden, um die Vergütungschwelle nicht zu überschreiten. | |||
== Anlage als Eigenversorgung == | |||
Damit die Anlage als Eigenversorgung gilt, muss der Betreiber der Anlage personenidentisch mit dem Verbraucher sein. <ref>https://www.gesetze-im-internet.de/eeg_2014/__3.html</ref> | |||
Dazu reicht es nicht, wenn das HaDiKo oder der Wohnheim e.V als Letztverbraucher fungiert. Die Bundesnetzagentur schreibt dazu sinngemäß: "Das einzelne Mitglied der Gesellschaft ist nicht identisch mit der Gesellschaft selbst." <ref>https://www.haustec.de/energie/eigenverbrauch-und-stromverkauf-die-tuecken-der-eeg-umlage</ref> | |||
Allerdings ist der Allgemeinstrom, der von der Gemeinschaft selbst verbraucht wird (Flurbeleuchtung, Kühlschränke, Aufzug, Bars, Sauna) Eigenversorgung. <ref>https://www.haustec.de/energie/eigenverbrauch-und-stromverkauf-die-tuecken-der-eeg-umlage</ref> | |||
;Vorteile | |||
* nur 40% der EEG Umlage muss gezahlt werden | |||
;Nachteile | |||
* Die Hadiko Bewohner selbst müssten de facto Betreiber der Anlage sein, rechtlich unmöglich? | |||
== Mieterstrom über HaDiKo== | |||
;Vorteile | |||
* Mieterstromzuschlag: 2,37 ct/kWh | |||
;Nachteile | |||
* Hoher Organisationsaufwand: HaDiKo wird zu Elektrizitätsversorgungsunternehmen nach EnWG<ref>https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/FAQ/Mieterstrom/faq-mieterstrom.html</ref> | |||
== Mieterstrom über Drittanbieter== | |||
Die Stadtwerke Kalsruhe bieten den sog. Community-Strom an.<ref>https://www.stadtwerke-karlsruhe.de/swk/geschaeftskunden/wohnungswirtschaft/energiedienstleistungen/community-strom.php</ref>. Sie kaufen den Strom der Solaranlage, kümmern sich um Inbetriebnahme, Betrieb, Wartung, Instandsetzung und Fernüberwachung und erlassen im Gegenzug den Strompreis. | |||
;Vorteile | |||
* Mieterstromzuschlag(Seit EEG 21) | |||
* Wenig Organisations- und kein Wartungsaufwand | |||
;Nachteile | |||
* Reibungsverluste. Die Stadtwerke wollen auch verdienen. | |||
=Wirtschaftlichkeit= | =Wirtschaftlichkeit= | ||
== Eigentumsanlage und Eigenversorgung== | |||
Grundsätzlich gilt für den Geldbeutel: Eigenverbrauch gut, Einspeisen schlecht. Jede kWh, die von der Anlage produziert wurde, muss nicht eingekauft werden. Strompreis für's Hadiko bei ca 18ct. Für eingespeisten Strom hingegen gibt es nur eine geringe Vergütung von ca. 6ct. | Grundsätzlich gilt für den Geldbeutel: Eigenverbrauch gut, Einspeisen schlecht. Jede kWh, die von der Anlage produziert wurde, muss nicht eingekauft werden. Strompreis für's Hadiko bei ca 18ct. Für eingespeisten Strom hingegen gibt es nur eine geringe Vergütung von ca. 6ct. | ||
Die Wirtschaftlichkeit der Ansätze wird mit dem PV Rechner der Energieagentur NRW<ref>https://www.energieagentur.nrw/tool/pv-rechner/</ref> simuliert. Die Ergebnisse basieren auf folgenden Eingaben: | Die Wirtschaftlichkeit der Ansätze wird mit dem PV Rechner der Energieagentur NRW<ref>https://www.energieagentur.nrw/tool/pv-rechner/</ref> simuliert. Die Ergebnisse basieren auf folgenden Eingaben: | ||
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* Lebensdauer des Speichers: 15 Jahre | * Lebensdauer des Speichers: 15 Jahre | ||
* Kosten für Speicheraustausch: 50% des Erstpreises | * Kosten für Speicheraustausch: 50% des Erstpreises | ||
* Eigenfinanzierung | |||
<gallery> | <gallery> | ||
Wirtschaftlichkeit deckung.png|Wirtschaftlichkeit im Szenario " | Wirtschaftlichkeit deckung.png|Wirtschaftlichkeit im Szenario "Reiner Direktverbrauch" | ||
wirtschaftlichkeit_etragsmax.png|Wirtschaftlichkeit im Szenario "Ertrag Maximieren" | wirtschaftlichkeit_etragsmax.png|Wirtschaftlichkeit im Szenario "Ertrag Maximieren" | ||
wirtschaftlichkeit_speicher.png|Wirtschaftlichkeit im Szenario "Ertrag Maximieren + Speicher" | wirtschaftlichkeit_speicher.png|Wirtschaftlichkeit im Szenario "Ertrag Maximieren + Speicher" | ||
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| Gewinn nach Amortisation || 38 000€/Jahr || 60 000€/Jahr || 65 000€/Jahr | | Gewinn nach Amortisation || 38 000€/Jahr || 60 000€/Jahr || 65 000€/Jahr | ||
|} | |} | ||
== Eigentumsanlage Volleinspeisung == | |||
[[Datei:Wirtschaftlichkeit volleinspeisung.png|miniatur|Wirtschaftlichkeit im Szenario "Eigentumsanlage Volleinspeisung"]] | |||
Volleinspeisung lohnt sich vergleichsweise kaum: | |||
;Annahmen: | |||
* Anlagenleistung: 515,00 kWp | |||
* Investitionskosten (Fremdkapital) 440.000,00 Euro | |||
* Betriebskosten: 1% Investitionskosten/Jahr | |||
* Reduktion Anlagenleistung: 0,2%/Jahr | |||
* Anlagenvergütung(Marktprämienmodell): 6,72ct/kWh | |||
* Eigenfinanzierung | |||
Erstellt mit dem [https://portal.ibc-solar.de/kalkulator.html Solarrechner der IBC Solar]. | |||
{| class="wikitable" | |||
|- | |||
! !! Volleinspeisung | |||
|- | |||
| Investitionskosten || 440.000€ | |||
|- | |||
| Amortisationszeit || 17 Jahre | |||
|- | |||
| Gewinn nach Amortisation || 25 000€/Jahr | |||
|} | |||
=Finanzierung= | |||
Die KfW fördert den Bau von Photovoltaikanlagen mit attraktiven Krediten <ref>https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Unternehmen/Energie-Umwelt/F%C3%B6rderprodukte/Erneuerbare-Energien-Standard-(270)/</ref> | |||
=Implementierung= | =Implementierung= | ||
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In der folgenden Planung wurde die Software "K2 Base" verwendet, die bei Solateuren, die die Metallkonstruktionen von K2 verwenden, zum Einsatz kommt. Es gibt zwar andere Hersteller von Metallkonstruktionen, das Grundprinzip ändert sich dabei aber nicht. | In der folgenden Planung wurde die Software "K2 Base" verwendet, die bei Solateuren, die die Metallkonstruktionen von K2 verwenden, zum Einsatz kommt. Es gibt zwar andere Hersteller von Metallkonstruktionen, das Grundprinzip ändert sich dabei aber nicht. | ||
==Statik== | |||
; K4 | |||
Erforderliche Lastreserve laut K2-Base [[:File:k4_pv.pdf]] | |||
gk,Systeminkl.Ballast = 0,16kN/m² | |||
==Gebäude== | ==Gebäude== | ||
[[Datei:Dachflächen eignung solarkataster.png|miniatur|"Eignung der Dachflächen nach Sonneneinstrahlung laut Solarkataster Karlsruhe <ref>https://www.gpm-webgis-10.de/geoapp/solarkataster/karlsruhe/</ref>"]] | |||
Modulgröße: 2094x1038mm | Modulgröße: 2094x1038mm | ||
; K1 | |||
Bietet Platz für ca. 236 Module, ca. 105kWp. | |||
Im Weg: Dachfenster | Relativ verschattet, da umliegende Bäume höher | ||
Im Weg: Dachfenster,... | |||
; K2 | |||
Bietet Platz für ca. 224 Module, ca. 100kWp. | |||
Im Weg: Dachfenster, Fallschutz-Ankerpunkte | |||
; K3/4/5 | |||
Bieten Platz für ca. 228 Module ca. 100kWp. Im Weg: Sattelitenschüsseln, Badezimmerentlüftungen,.. | |||
; DB | |||
Bietet Platz für ca. 26 Module ca. 11kWp Im Weg: nichts(?) | |||
=Ideensammlung= | |||
* Ladesäulen für E-Autos | |||
* | * Mehrstufige Investition: Erstmal nur K3-5 mit PV-Anlagen bestücken, wenn man das Geld nach 7 Jahren wieder rein hat Speicher oder weitere Anlagen kaufen, da insb. der Speicher dann billiger sein wird. Nachteil: Erhöhter Aufwand für Vorleistungen | ||
== | = Todo = | ||
* | * Dächer begehen und genau auf Hindernisse untersuchen | ||
* Panel-Plan auf Hindernisse und Zugangswege anpassen | |||
* Beschwerungen für Panel-Plan berechnen (macht K2-Base automatisch) | |||
* Statik abklären | |||
* Tagesverläufe des Stromverbrauchs aller Häuser aus den letzten Jahren auf Decknung mit erwartetem Tages-Stromerzeugungsverlauf untersuchen um Direktverbrauch besser abzuschätzen | |||
== | =Quellen= | ||