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

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Präsentation zum Thema: "Vortrag Gerhard Fleige, Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Kulturgemeinschaft Vinnhorst e.V. 8. Oktober 2012"—  Präsentation transkript:

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

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

3 SonnenenergieStrom Photovoltaikanlage Wärme Solaranlage

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

5 (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 Photovoltaikanlage Konrad, Planung von Photovoltaik-Anlagen, 2008 / stoiber-photovoltaik.de

6 -Dachziegel entfernen, Haken montieren, Dachziegel wieder aufbringen -Tragschienen für das Montagesystem und Solarmodule auf das Montagesystem aufschrauben. -einzelnen Solarmodule elektrisch miteinander verbinden Bildquelle: Photovoltaikanlage

7 -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) Bildquelle: SMA Solar Technology AG Wechselrichter Gleichstromhauptschalter / Solarmodule Einspeisezähler Hausanschlusskasten Anschluss zum öffentlichen Netz Photovoltaikanlage

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

9 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

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

11 (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.

12 (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

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

14 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,

15 Reduktion CO2 und Klimaschutz -Fraglich: Erderwärmung infolge Treibhausgase/kosmischer Strahlung/ob es sie überhaupt gibt Ziele der Europäische Union -weltweiten Temperaturanstieg auf max. 2 Grad Celsius bis 2100 begrenzen -weltweiten Treibhausgasausstoß um mindestens 50 % bis 2050 senken Tianjin (Nordchina) (DPA)

16 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)

17 Investitionskosten Photovoltaikanlage Investition Euro Betriebskosten 85 Euro pro Jahr Leistung 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 * kWh = 549,675 Euro/Jahr. Rendite rund 8 % Investition Euro Betriebskosten 85 Euro pro Jahr Leistung 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 * kWh = 549,675 Euro/Jahr. Rendite rund 8 % Jahre

18 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: Energie [TWh/a] Onshore-Windenergie 80 Offshore-Windenergie100 Photovoltaik101 Summe281 -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 ErneuerbareEnergie 2010, vgl. Buergerstrom S. 128)ErneuerbareEnergiewww.buergerstrom.info/downloads/umrechnungstabelleenergieeinheiten1.pdf

19 Solaratlas Solartechnik in Vinnhorst

20 Preisbildung an der EEX in Leipzig 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 European Energy Exchange Fleige, Erneuerbare Energien 2012

21 Quelle: Fleige, Erneuerbare Energien 2012 Bürger Unternehmen

22 Quadratmeter großen Fläche, rund Solarmodule 400 bis 600 Haushalte mit Strom versorgen Kosten-Nutzen-Verhältnis erheblich günstiger Elicon GmbH, Solaranlage Wittgensdorf/Sachsen Solare Großanlagen

23 Solarfonds -geschlossene Fonds, jährliche Renditen von 7 % bis über 9 %, Mindesteinlage im Allgemeinen bis 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 Euro zzgl. 5 % Agio, aber 25 % für die Abgeltungsteuer Fonds für Erneuerbare Energien

24 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 Fonds für Erneuerbare Energien

25 Besonders schöne Beispiele für Dächer Schweiz Deutschland Japan

26 Deutscher Dachgärtner Verband Landratsamt Tübingen

27 Baumarkt, St. Moritz (Schweiz) Deutscher Dachgärtner Verband

28 Wohnsiedlung Yoshikawa/Saitama (Japan)

29 Solarkraftwerke aus höchsten Temperaturen wird elektrischer Strom erzeugt Parabolrinnenkraftwerke Solarturmkraftwerke Paraboloidkraftwerke

30 Dish-Stirling-Anlage in Almeria (Spanien) schüsselförmige (dish) Spiegel Heißluft-Motor (1816 von Robert Stirling ( )) 500 kW elektrische Leistung (zum Vergleich: 3 kW bei Einfamilienhaus) Institut für Solarforschung Paraboloidkraftwerk

31 Solarturmkraftwerk Jülich solare Brennkammer auf einem Turm 400 private Haushalte Solarturm mit Absorber Sonnenlicht Heliostaten Institut für Solarforschung Solarturmkraftwerk

32 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) Institut für Solarforschung Parabolrinnenkraftwerk

33 Desertec allein die rote Fläche deckt den Elektrizitätsbedarf der ganzen Welt - in Wüstengegenden erneuerbare Energien erzeugen - ab 2020 mittels Hochspannungsleitungen nach Europa - bis 2050 etwa 15 % des Strombedarfes decken

34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Vortrag Solartechnik, , Gerhard Fleige, Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing.


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