Nachhaltige Stromversorgung durch Erneuerbare Energien

Präsentation zum Thema: "Nachhaltige Stromversorgung durch Erneuerbare Energien"—  Präsentation transkript:

1 Nachhaltige Stromversorgung durch Erneuerbare Energien
Nachhaltige Stromversorgung durch Erneuerbare Energien Am Beispiel der Gemeinde Lautertal (Vogelsberg) Projektarbeit Modul: Regenerative Energien – Kommunale Konzepte Wintersemester 2013 / 2014 Master of Engineering: Infrastrukturmanagement Fachhochschule Frankfurt am Main Technische Hochschule Mittelhessen  Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

2 Inhalt Potentialanalyse zur Stromerzeugung in Lautertal
Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Potentialanalyse – Windkraftanlagen Organisation und Finanzierung einer Bürgerbeteiligung Organisation Finanzierung Fazit Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

3 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaik
[ Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

4 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Modellrechnung
 Standort DGH Engelrod (Schulstraße 9)  Nutzbare Fläche 85 m² (Ausrichtung SO); Maße 14,60 m x 5,80 m  Nutzbare Fläche 205 m² (Ausrichtung SW); Maße 9,30 m x 22,00 m  Gesamte Nennleistung 32,16 kWp  Gesamte jährliche Stromproduktion von etwa kWh Quelle: eigene Darstellung Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

5 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Modellrechnung
durchschnittliche Gebäudefläche eines Privathauses: 120 m² Standort Oberdorfstraße 19, Eichelhain  Nutzbare Fläche 60 m² (Ausrichtung SO); Maße 12,00 m x 5,00 m  jährliche Stromproduktion zwischen und kWh Quelle: Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

6 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential
Kostenschätzung € /kWp Geschätzte Kosten pro kWp anhand der Preisbewegungen, plus Massenrabatte, zusätzliche Kostensenkungen möglich Photovoltaikpreisentwicklung in € pro installierte kWp, (Quelle: Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

7 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential
Preise pro kWp Fläche Installierbare Leistung (kWp) Investitionskosten EEG Vergütung 1.200 – € Privathaus (Durchschnitt): 120m² (60m² nutzbar) Ca. 5,3 kWp € ( Ø €) 13,28 Ct / kWh Öffentliche Flächen: DGH Engelrod 85m² (SO) und 205m² (SW) Ca. 32,2 kWp € ( Ø €) 12,81 Ct / kWh Flächen und kWp im GIS ermittelt. Summe Anfangsinvestition: € Tabelle : Investitionskosten (Quelle: Eigene Darstellung) Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

8 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen
Wirtschaftliches Potential Investitionskosten: € Betriebskosten/a: 525 € Nennleistung Privat: 5,3 kWp Nennleistung DGH : 32,2 kWp Zinssatz: 3,85% Spezifischer Jahresertrag: 851 Kwh/kWp*a EEG - Vergütungssatz Privat: 13,28 Ct / kWh EEG - Vergütungssatz DGH: 12,81 Ct / kWh Betriebskosten = Mittelwert aus 1% und angabe Sames EEG Vergütung Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

9 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential
Jährliche Einnahmen Privathaus (EEG, Inbetriebnahme ) – 5,3 kWp 90% der Leistung (EEG-Vergütung) 10% der Leistung (Strommarkt) Gleiche Einnahmen für asiatisch und deutsch! Quelle: Mertens, Konrad (2011),S. 239ff. Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

10 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential
Jährliche Einnahmen Privathaus (EEG, Inbetriebnahme ) – 32,2 kWp 90% der Leistung (EEG-Vergütung) 10% der Leistung (Strommarkt) Gleiche Einnahmen für asiatisch und deutsch! Jährliche Gesamteinnahmen: 3.834,21 €. Quelle: Mertens, Konrad (2011),S. 239ff. Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

11 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential
Energiegestehungskosten (3,85% Zinsen, 20 Jahre ) mit: Quelle: Mertens, Konrad (2011),S. 239ff. Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

12 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential
Energiegestehungskosten (3,85% Zinsen, 20 Jahre ) Quelle: Mertens, Konrad (2011),S. 239ff. Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

13 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential
Jährliche Einnahmen durch EEG – Einspeisung: 3.834,21 € (mit jährlicher Degradation der Anlagenerträge um 0,5%) Jährliche Stromeinspeisung: kWh Mindeststrompreis = 3.834,21 € / kWh = 12,02 Ct / kWh  Einnahmen durch EEG geringer als Energiegestehungskosten! Nicht mehr lukrativ! Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

14 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential
EEG-Vergütungsmodell nicht mehr als lukrativ zu bewerten! Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

15 1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential
Direktvermarktung nicht lukrativ Direktvermarktung für 14 Ct / kWh Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

16 1.2 Potentialanalyse – Windkraft
[ Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

17 1.2 Potentialanalyse – Windkraft Standortanalyse
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18 1.2 Potentialanalyse – Windkraft Kosten
Referenzanlage: Enercon E-101, Nabenhöhe 135m, Lebensdauer 20 Jahre Investitionskosten: Betriebskosten: Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

19 1.2 Potentialanalyse – Windkraft Vergütung / Wirtschaftlichkeit
Stromertrag: kWh (5,75 m/s-Standort) Vergütung nach EEG: 8,93 Ct/ kWh Rentabilität nach 19 Jahren bei einer Rendite von 3,85% Stromgestehungskosten: 8,25 Ct/kWh Sensitivitätsanalyse bei einer Reduzierung der Einnahmen um 6% ist keine Rentabilität mehr gegeben entspricht einem negativen Fehler bei der Wingeschwindigkeit von 4% nur die drei 5,75 m/s Standorte überhaupt rentabel Risiko zu groß Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

20 Alternative: Lokale Direktvermarktung
Stromsteuerbefreiung (§ 9 StromStG) Anlage bis 2 MW Abnahme des Stroms in räumlichen Zusammenhang räumlicher Zusammenhang: max. 4-8 km reduzierte EEG-Umlage („Grünstromprivileg“) Referenzanlage: Enercon E-82 2 MW Investitionskosten: 3,43 Mio. € Betriebskosten Jahr 1-10: €/a, Jahr 11-20: €/a Erzeugte Energie (v_m=5,75 m/s): kWh/a Stromgestehungskosten: 9,94 Ct/kWh Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

21 1.2 Potentialanalyse – Windkraft Alternative: Lokale Direktvermarktung
Strompreis / kWh monatlicher Grundpreis Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

22 1.2 Potentialanalyse – Windkraft Vorteile der lokalen Direktvermarktung
Lokale Wertschöpfung: Günstiger Strompreis, Arbeitsplätze vor Ort Strom(produktions)preis ist „fix“. Erhöhung nur durch gesetzliche Änderungen. Langfristige Garantien möglich. Bei ausreichender Kundenzahl ist der Strom günstiger als bei Bezug vom lokalen Stromanbieter -> Werbeeffekt Geringere Investitionskosten als bei einer 3 MW-Anlage erforderlich, erste gebraucht 2 MW-Anlagen sind gebraucht verfügbar Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

23 2. Organisation und Finanzierung einer Bürgerbeteiligung
Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

24 2.1 Organisation und Finanzierung durch Bürgerbeteiligung
Energiegenossenschaft Demokratische Mitbestimmung Größere Projekte möglich Kommunale Wertschöpfung Begrenztes finanzielles Risiko  Zuverlässige, umweltfreundliche und wirtschaftliche Energieversorgung Quelle: Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

25 2.1 Genossenschaftsstruktur
Quelle: / Eigene Aufnahme Information für Bürger Anteile je 500€ (5% Geschäftsanteil, 95% Nachrangdarlehen) Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

26 2.2 Finanzierung Finanzierung durch Eigen- und Fremdkapital
KfW Erneuerbare Energien Kredit 270/274 Beantragung bei der Hausbank Volksbank Lauterbach-Schlitz eG, Engelrod VR Bank Hessenland eG, Aßlar Quelle: Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

27 2.2 Finanzierung – PV (37,5 kWp)
Investition € Finanzierung über einen Kredit, Zins: 3,85% (Amortisierung Jahr 21) 100 % Eigenkapital (Zinsen des Kredits fallen weg)  111 Anteile zu je 500 € zur Verfügung  Nachrangdarlehen von €  Laufzeit 20 Jahre, Rendite 2,8 % Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

28 2.2 Finanzierung- PV (37,5 kWp)
Quelle: Eigene Aufnahme

29 2.2 Finanzierung – Windenergie (2 MW)
Investition € Mindesteigenkapitalanteil ca. 20 % (VR Bank Hessenland eG) 20 % Eigenkapital und 80 % Fremdkapital 1145 Anteile zu je 500 € (Mindestanteile 3) Nachrangdarlehen € Laufzeit 20 Jahre (Rendite 3,85 %) KfW Kredit Erneuerbare Energien-Standard 270 (Zins 3,85 %) Laura Gelhardt, Anika Heilos , Tobias Dickel, Jan-Friedrich Köhle, Moritz Gesing, Pierre Büttner

30 2.2 Finanzierung – Windenergie (2 MW)
Quelle: Eigene Aufnahme Laura Gelhardt, Anika Heilos , Tobias Dickel, Jan-Friedrich Köhle, Moritz Gesing, Pierre Büttner

31 3. Fazit Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

32 3. Fazit EG in Lauteral grundsätzlich möglich, aber risikobehaftet
Direktvermarktung erforderlich Gegenüberstellung von Risiken und Chancen Windkraftanlagen höheres Risiko, hoher Mindesteigenkapitalanteil ( €)  Großer Kapitalbedarf Eigennutzung zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit  Hoher Arbeits- und Verwaltungsaufwand  Potentiale schwer quantifizierbar

33 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

34 Kontaktpersonen: Kontaktpersonen Energiegenossenschaft und Finanzierung Im Laufe der Recherchearbeiten sind Kontakte zu folgenden Bereichen entstanden: Finanzierung Windenergie Herr Schmidt (VR Bank Hessenland) Tel.: 06631/ Finanzierung Photovoltaik Herr Pfalz (VR Bank Hessenland) Tel.: 06631/ Kontaktmöglichkeiten Energiegenossenschaft Herr Jöckel (VR Bank Hessenland) Tel.: 06631/ Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

35 Quellen: Agentur für Erneuerbare Energien (2014): Solarstrom, URL: abgerufen am: Agora (2013): Zusammenhang von Strombörsenpreisen und Endkundenpreisen Studie im Auftrag der Agora Energiewende, Berlin, 2013, URL: abgerufen am: Asselner Windkraft GmbH & Co.KG (2012): AWK-Modell, URL: abgerufen am BMWI (2014): Eckpunkte für die Reform des EEG, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Berlin, , URL: PDF/E/eeg-reform-eckpunkte,property=pdf,bereich=bmwi2012,sprache=de, rwb=true.pdf, abgerufen am: Bundesnetzagentur (2010): Markt und Wettbewerb – Kennzahlen 2010, Bundesnetzagentur, Bonn, URL: abgerufen am Bundesnetzagentur (2014): EEG-Vergütungssätze für PV-Anlagen, Jan-April 2014, URL: abgerufen am: Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie (2014a): Lautertal (Vogelsberg), URL: abgerufen am: Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie (2014b): PV Rechner, URL: abgerufen am: Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

36 Quellen: Deutsche Windguard (2013): Kostensituation der Windkraft in Deutschland URL: abgerufen am DGRV (2011): Bürger, Kommunen und lokale Wirtschaft in guter Gesellschaft, Berlin, April 2013, URL: abgerufen am Die Bundesregierung (2014): Energiewende, URL: abgerufen am: EEG (2012): Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien, URL: abgerufen am EEG-Umlage (2014): PROGNOSE DER EEG-UMLAGE 2014 NACH AUSGLMECHV- Prognosekonzept und Berechnung der Übertragungsnetzbetreiber Stand URL: abgerufen am Energiewende Kuratorium (2014): Positionspapier zu den EEG-Reformvorschlägen von Bundeswirtschaftsminister Sigmar Gabriel, URL: abgerufen am European Commission - Joint Research Centre (2014): Photovoltaic Geographical Information System - Interactive Maps, URL: abgerufen am: Expertengespräch mit Jojakim Sames, Sames Solar GmbH, am Expertengespräch mit Christian Jöckel, VR Bank Hessenland, am Expertengespräch mit Harald Schmidt, VR Bank Hessenland, am Expertengespräch mit Herrn Buchenau, Volksbank Lauterbach-Schlitz eG, am Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

37 Quellen: FLS (2014): Free Logo Service, URL: abgerufen am Gemeinde Lautertal (2008): Photovoltaik bringt Lautertal in Schwung, URL: abgerufen am: Gemeinde Lautertal (2011): Neue Photovoltaikanlage auf der „Neuen Mitte“ in Meiches, URL: abgerufen am: Greenpeace(2014): Herausforderungen durch die Direktvermarktung von Strom aus Wind Onshore und Photovoltaik, URL: HMUELV (2014): Solarkataster, URL: abgerufen am: KfW (2014): KfW Bank, Frankfurt, URL: abgerufen am: KWK Aufschlag (2014): Aktuelle Daten Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz (KWK) –Stand: , KWK Aufschlag ab , URL: abgerufen am Mertens, Konrad (2011): Photovoltaik - Lehrbuch zu Grundlagen, Technologie und Praxis, Carl Hanser Verlag, München MWKEL (2013): Bürger machen Energie, Mainz, November 2012, URL: abgerufen am: PV GIS (2014): Photovoltaic Geographical Information System, URL: abgerufen am Quaschning, Volker (2013): Regenerative Energiesysteme - Technologie, Berechnung, Simulation, Hanser Verlag, München Regierungspräsidium Gießen (2012a): Broschüre Mittelhessen ist voller Energie, Potenzialanalysen für Erneuerbare Energien, Leitfaden für Kommunen und Landkreise, Gießen Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

38 Quellen: Regierungspräsidium Gießen (2012b): Teilregionalplan Energie Mittelhessen – Entwurf zur Anhörung und Offenlegung, Gießen Regierungspräsidium Gießen (2012c): Karte - Steuerung der Windenergienutzung und der Photovoltaiknutzung auf Freiflächen, Gießen Regierungspräsidium Gießen (2014): Mittelhessen ist voller Energie, Solarenergie - Die Kraft der Sonne nutzen. URL: abgerufen am: RVGV (2009): Energiegenossenschaft “Die Gründung Schritt für Schritt erklärt”, Dortmund, Juli 2009, URL: abgerufen am Schnellstrom.de(2014): EEG- Kosten für Energiekunden, URL: Solarshop.net (2014): Dachbelegung online berechnen. URL: abgerufen am: StromStG (1999): Stromsteuergesetz, Bundesrepublik Deutschland, abgerufen am VB Lauterbach-Schlitz (2014): Volksbank Lauterbach-Schlitz, Engelrod, URL: abgerufen am: (2014): Preisentwicklung für Photovoltaikanlagen, URL: abgerufen am: Wikipedia.de(2014): Direktvermarktung(Marktprämienmodell), URL: Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle