Nachhaltige Stromversorgung durch Erneuerbare Energien

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 Präsentation transkript:

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

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

1.1 Potentialanalyse – Photovoltaik [http://www.vde.com] Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

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 29.900 kWh Quelle: eigene Darstellung Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

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 4.900 und 6.000 kWh Quelle: http://www.solarshop.net/berechnung/solaranlage.html Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential Kostenschätzung 1.200-1.600 € /kWp Geschätzte Kosten pro kWp anhand der Preisbewegungen, plus Massenrabatte, zusätzliche Kostensenkungen möglich Photovoltaikpreisentwicklung in € pro installierte kWp, 2006-2013 (Quelle: http://www.photovoltaik.org/wirtschaftlichkeit/preisentwicklung) Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential Preise pro kWp Fläche Installierbare Leistung (kWp) Investitionskosten EEG Vergütung 1.200 – 1.600 € Privathaus (Durchschnitt): 120m² (60m² nutzbar) Ca. 5,3 kWp 6.360 - 8.480 € ( Ø 7.420 €) 13,28 Ct / kWh Öffentliche Flächen: DGH Engelrod 85m² (SO) und 205m² (SW) Ca. 32,2 kWp 38.640 - 51.520 € ( Ø 45.080 €) 12,81 Ct / kWh Flächen und kWp im GIS ermittelt. Summe Anfangsinvestition: 52.500€ Tabelle : Investitionskosten (Quelle: Eigene Darstellung) Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential Investitionskosten: 52.500€ 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

1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential Jährliche Einnahmen Privathaus (EEG, Inbetriebnahme 1.4.2014) – 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

1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential Jährliche Einnahmen Privathaus (EEG, Inbetriebnahme 1.4.2014) – 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

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

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

1.1 Potentialanalyse – Photovoltaikanlagen Wirtschaftliches Potential Jährliche Einnahmen durch EEG – Einspeisung: 3.834,21 € (mit jährlicher Degradation der Anlagenerträge um 0,5%) Jährliche Stromeinspeisung: 31.900 kWh Mindeststrompreis = 3.834,21 € / 31.900 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

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

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

1.2 Potentialanalyse – Windkraft [http://www.wirtschaftsforum.de] Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

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

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

1.2 Potentialanalyse – Windkraft Vergütung / Wirtschaftlichkeit Stromertrag: 6.314.024 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

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: 98.889 €/a, Jahr 11-20: 109.968 €/a Erzeugte Energie (v_m=5,75 m/s): 4.103.282 kWh/a Stromgestehungskosten: 9,94 Ct/kWh Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

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

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

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

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

2.1 Genossenschaftsstruktur Quelle: www.freelogoservice.com / 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

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: www.freelogoservice.com Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

2.2 Finanzierung – PV (37,5 kWp) Investition 52.500 € 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 52.725 €  Laufzeit 20 Jahre, Rendite 2,8 % Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

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

2.2 Finanzierung – Windenergie (2 MW) Investition 3.430.000 € Mindesteigenkapitalanteil ca. 20 % (VR Bank Hessenland eG) 20 % Eigenkapital und 80 % Fremdkapital 1145 Anteile zu je 500 € (Mindestanteile 3) Nachrangdarlehen 686.375 € 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

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

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

3. Fazit EG in Lauteral grundsätzlich möglich, aber risikobehaftet Direktvermarktung erforderlich Gegenüberstellung von Risiken und Chancen Windkraftanlagen höheres Risiko, hoher Mindesteigenkapitalanteil (686.375 €)  Großer Kapitalbedarf Eigennutzung zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit  Hoher Arbeits- und Verwaltungsaufwand  Potentiale schwer quantifizierbar

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

Kontaktpersonen: Kontaktpersonen Energiegenossenschaft und Finanzierung Im Laufe der Recherchearbeiten sind Kontakte zu folgenden Bereichen entstanden: Finanzierung Windenergie Herr Schmidt (VR Bank Hessenland) Tel.: 06631/7937-8119 Finanzierung Photovoltaik Herr Pfalz (VR Bank Hessenland) Tel.: 06631/7937-3169 Kontaktmöglichkeiten Energiegenossenschaft Herr Jöckel (VR Bank Hessenland) Tel.: 06631/7937-8115 Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

Quellen: Agentur für Erneuerbare Energien (2014): Solarstrom, URL: http://www.unendlich-viel-energie.de/erneuerbare-energie/sonne/photovoltaik, abgerufen am: 22.02.2014 Agora (2013): Zusammenhang von Strombörsenpreisen und Endkundenpreisen Studie im Auftrag der Agora Energiewende, Berlin, 2013, URL: http://www.agora-energiewende.de/fileadmin/downloads/publikationen/Agora_Studie_Stromboersen-Endkundenpreise_EnergyBrainpool_V1-1-28032013.pdf, abgerufen am: 15.02.2014 Asselner Windkraft GmbH & Co.KG (2012): AWK-Modell, URL: http://www.windpark-lichtenau-asseln.de/downloads/AWK-Modell2012.pdf, abgerufen am 14.02.2014 BMWI (2014): Eckpunkte für die Reform des EEG, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Berlin, 21.01.2014, URL: http://www.bmwi.de/BMWi/Redaktion/ PDF/E/eeg-reform-eckpunkte,property=pdf,bereich=bmwi2012,sprache=de, rwb=true.pdf, abgerufen am: 15.02.2014 Bundesnetzagentur (2010): Markt und Wettbewerb – Kennzahlen 2010, Bundesnetzagentur, Bonn, URL: http://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Downloads/DE/BNetzA/Presse/Publikationen/MarktWettbewerb/Brosch%C3%BCreMarktWettbewerbEnergieKennzahlen2010pdf.pdf?__blob=publicationFile, abgerufen am 12.02.2014 Bundesnetzagentur (2014): EEG-Vergütungssätze für PV-Anlagen, Jan-April 2014, URL:http://www.bundesnetzagentur.de/cln_1932/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/ErneuerbareEnergien/Photovoltaik/DatenMeldgn_EEG-VergSaetze/DatenMeldgn_EEG-VergSaetze_node.html;jsessionid=F0D7732DECA4F2E894FFD13AF9EDA63C#doc405794bodyText4, abgerufen am: 15.02.2014 Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie (2014a): Lautertal (Vogelsberg), URL: http://www.energymap.info/energieregionen/DE/105/113/172/323/20045.html, abgerufen am: 22.02.2014 Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie (2014b): PV Rechner, URL: http://www.dgs.de/2853.0.html, abgerufen am: 22.02.2014 Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

Quellen: Deutsche Windguard (2013): Kostensituation der Windkraft in Deutschland URL: http://www.wind-energie.de/sites/default/files/download/publication/kostensituation-der-windenergie-land-deutschland/20131112_kostensituation_windenergie_land.pdf, abgerufen am 15.02.2014 DGRV (2011): Bürger, Kommunen und lokale Wirtschaft in guter Gesellschaft, Berlin, April 2013, URL: http://www.dgrv.de/webde.nsf/7d5e59ec98e72442c1256e5200432395/38974dd3d72940e1c12579120048e161/$FILE/Brosch%C3%BCre%20Energiegenossenschaften.pdf, abgerufen am 24.01.2013 Die Bundesregierung (2014): Energiewende, URL: http://www.bundesregierung.de/Content/DE/Artikel/2014/01/2014-01-13-bdew-energiebilanz-2013.html, abgerufen am: 22.02.2014 EEG (2012): Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien, URL: http://www.gesetze-im-internet.de/bundesrecht/eeg_2009/gesamt.pdf, abgerufen am 15.02.2014 EEG-Umlage (2014): PROGNOSE DER EEG-UMLAGE 2014 NACH AUSGLMECHV- Prognosekonzept und Berechnung der Übertragungsnetzbetreiber Stand 15.10.2013 URL: http://www.netztransparenz.de/cps/rde/xbcr/netztransparenz/Konzept_zur_Prognose_und_Berechnung_der_EEG-Umlage_2014_nach_AusglMechV.PDF, abgerufen am 19.02.2014 Energiewende Kuratorium (2014): Positionspapier zu den EEG-Reformvorschlägen von Bundeswirtschaftsminister Sigmar Gabriel, URL: http://www.brm-ev.de/attachments/article/168/BRM%20EWK%20Positionspapier%2027.01.2014.pdf, abgerufen am 19.02.2014 European Commission - Joint Research Centre (2014): Photovoltaic Geographical Information System - Interactive Maps, URL: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php, abgerufen am: 22.02.2014 Expertengespräch mit Jojakim Sames, Sames Solar GmbH, am 04.03.2013 Expertengespräch mit Christian Jöckel, VR Bank Hessenland, am 11.02.2014 Expertengespräch mit Harald Schmidt, VR Bank Hessenland, am 14.02.2014 Expertengespräch mit Herrn Buchenau, Volksbank Lauterbach-Schlitz eG, am 11.02.2014 Pierre Büttner, Tobias Dickel, Moritz Gesing, Laura Gelhardt, Anika Heilos und Jan-Friedrich Köhle

Quellen: FLS (2014): Free Logo Service, URL: www.freelogoservice.com/de, abgerufen am 15.02.2014 Gemeinde Lautertal (2008): Photovoltaik bringt Lautertal in Schwung, URL: http://www.lautertal-vogelsberg.de/aktuelles/aktuelles-gemeinde-lautertal-details/article//photovoltaik_bringt_lautertal_in_schwung.html, abgerufen am: 22.02.2014 Gemeinde Lautertal (2011): Neue Photovoltaikanlage auf der „Neuen Mitte“ in Meiches, URL: http://www.lautertal-vogelsberg.de/aktuelles/akt.uelles-gemeinde-lautertal-details/article//neue-photovoltaikanlage-auf-der-neuen-mitte-in-meiches.html, abgerufen am: 22.02.2014 Greenpeace(2014): Herausforderungen durch die Direktvermarktung von Strom aus Wind Onshore und Photovoltaik, URL: http://www.greenpeace.de/fileadmin/gpd/user_upload/themen/energie/Studie_Direktvermarktung_IZES.pdf HMUELV (2014): Solarkataster, URL: http://solardach.hessen.de/Main.html?role=solarkataster, abgerufen am: 22.02.2014 KfW (2014): KfW Bank, Frankfurt, URL: https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/%C3%96ffentliche-Einrichtungen/Wohnwirtschaft/Finanzierungsangebote/Erneuerbare-Energien-Standard-(270-274-275)/index.html, abgerufen am: 25.01.2014 KWK Aufschlag (2014): Aktuelle Daten Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz (KWK) –Stand:25.10.2013, KWK Aufschlag ab 1.1.2014, URL: http://www.netztransparenz.de/de/file/KWK-Aufschlag_2014.pdf, abgerufen am 19.02.2014 Mertens, Konrad (2011): Photovoltaik - Lehrbuch zu Grundlagen, Technologie und Praxis, Carl Hanser Verlag, München MWKEL (2013): Bürger machen Energie, Mainz, November 2012, URL: http://www.mwkel.rlp.de/File/Buerger-machen-Energie-pdf/_1/, abgerufen am: 24.01.2013 PV GIS (2014): Photovoltaic Geographical Information System, URL: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php, abgerufen am 15.02.2014 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

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