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Mehr zu Vortrag zu Photovoltaik am 30.1.2020 beim Faltermeier

Wie bereits am 2.2.2020 kurz mit einigen Bildern berichtet, war die Veranstaltung ein voller Erfolg. Leider fehlte mir damals die Zeit ausführlich zum Vortrag und seinen Ergebnissen zu erzählen.

Das möchte ich jetzt nachholen. Es wird jetzt wirklich ausführlich 😉

1. Begrüßung

Angefangen hat alles mit der Begrüßung durch den Veranstalter Eichinger Josef.

  • Mit-Initiator des Bürgersolarkraftwerks Finsing von 2003
  • Betreiber von CarSharing Finsing (Gertrud ist die Chefin)
  • Mitglied in der überparteilichen Arbeitsgruppe Energie und Umwelt
    • Nächstes Treffen:  22.04.20 19:30 Uhr im LaStrada (GoKart)
  • Aktiver Reparierer in Repair-Cafe Finsing
  • Überzeugtes Mitglied des SPD Ortsvereins owww.spd-parteifreie-finsing.de und Kandidat für den Gemeinderat

Übersicht über die Entstehungsgeschichte des Bürgersolarkraftwerks auf dem Dach der Schule in Finsing.

Alle Anlagen sind in der sogenannten www.marktstammdatenregister.de/ beschrieben. Es ist es Wert darin zu schmökern. Darin gibt es eine Übersicht aller regenerativen Energien – nicht nur von Finsing .

Besonders hervorzuheben sind die beiden Anträge die im Oktober 2019 von der Arbeitsgruppe Energie und Umwelt eingereicht worden sind.

  1. Antrag zur Nutzung der bestehenden Bürgersolaranlage auf dem Schuldach der Schule Finsing zur Eigennutzung für den elektrischen Energiebedarf (PDF zum Download)
  2. Antrag zur Errichtung einer PV-Anlage auf dem Erweiterungsbau der Schule (PDF zum Download)

Um Fake-News vorzubeugen, hier die beiden Anträge zum Download.

Bitte Unterstützen Sie die Petition „Kein aus für PV Anlagen nach 20 Jahren“ https://weact.campact.de/petitions/kein-aus-fur-solaranlagen-nach-20-jahren?source=homepage

2. Bürgermeisterkandidatin Gertrud Eichinger Finsing Weiterdenken:

Für die Vorstellung von Gertrud Eichinger verweise ich gerne auf ihre Internetseite www.gertrud-eichinger.de

Sie verwies in ihrer kurzen Rede auf die Ergebnisse der Bürgerbefragung 2019 hin, bei dem klar heraus kam dass die Bürger einen weiteren Ausbau der PV Anlagen befürworten aber auch die Gemeinde in einer Vorreiterrolle sehen. Stichwort: „…. mit gutem Beispiel vorangehen.“

Da sie damals ihr Haus von beginn an mit einer PV und thermischen Solaranlage ausgestattet hatte, kann sie sich als Pionierin der Solaranlagen in Finsing betrachten. Natürlich wird sie falls die Wählergunst es zulässt als zukünftige Bürgermeisterin alle Aktionen unterstützen, die die Nachhaltigkeit und Energieautarkie wie auch CO2 Neutralität von Finsing voranbringen. Entscheidend ist auch die Verankerung der Nutzung von Regenerativen Energien in städtebaulichen Prinzipien, z.B. Gestaltung von Neubaugebieten, selbst in einer Gemeinde wie Finsing.

Doch für diesen Abend wünschte Sie allen Anwesenden Inspirationen durch den spannenden Vortrag von Dr. Horn.

3. Referent:   Dr. Andreas Horn

Wer ist Dr. Horn? Infos zum Referenten

  • Dr. Horn, Vorsitzender von „Sonnenkraft Freising e.V.“ und seit 2002 Geschäftsführer der „Easy Energiedienste Sonnenkraft Freising GmbH“,  Wirtschaftstochter des Vereins.
  • Hat über 30 Bürgersolarkraftwerke vorwiegend auf kommunalen Dächern im Landkreis Freising realisiert.
  • Seit 2009 ist er hauptberuflich mit Photovoltaik beschäftigt und hat viele PV-Anlagen mit Green City Energy realisiert und für die Solarinitiative München Mieterstromprojekte entwickelt.
  • Seit 2014 plant er als „Solardoktor“ PV-Anlagen und hat zum 1.1.2016 mit seinem Geschäftspartner Dr. Robert Fürst das Ingenieurbüro „Energiewendeplaner GmbH“ gegründet, das als Fachplanungsbüro mit den Schwerpunkten Mieterstrom und Elektromobilität tätig ist.
  • Dr. Horn tritt weiterhin engagiert und ehrenamtlich für die Fortsetzung der Energiewende im Bereich Strom, Wärme und Mobilität ein.

Teil 1: PV Anlagen wesentlich für die CO2 Ziele und die katastrophalen EEG Situation

Verschiedene Schätzungen über den Bedarf an Einspeiseleistung durch PV Anlagen in Deutschland belaufen sich von 400 oder 500 GW (Gigawatt). Manche behaupten gar dass es 1000 GW bräuchte. Selbst 500 GW sind um einen Faktor 10 mehr als derzeit politisch gewollt.

Diese 500 GW bräuchten wir bis 2035 um die CO2 Ziele von Deutschland zu erfüllen. In logischer Konsequenz bedeutet das einen jährlichen Ausbau von zusätzlichen 50 GW Leistung.

Geht das denn überhaupt?

2009/10/11 wurden jährlich 7,5 GW solare Kraftwerke in Deutschland gebaut. Das entspricht in etwa 1 Atomkraftwerke bereinigt um die unterschiedlichen jährlichen Betriebsstunden. (Laufzeit pro Jahr: Atomkraftwerk 7000 Stunden, PV Anlage 1000 Stunden)

In den letzten 10 Jahren ist der Wirkungsgrad von PV Modulen fast um den Faktor 2 besser geworden was einem Wirkungsgrad von 22% bedeutet. Im Vergleich, die Module auf der Schule von Neufinsing haben einen Wirkungsgrad von ca. 11-12%.

Durch den höheren Wirkungsgrad und die günstigen Preise der Module können PV-Anlagen auf West- oder Ost-Dächern rentabel betrieben werden was vor mehr als 10 Jahren noch undenkbar war. Dadurch ergibt sich eine Verdoppelung der möglichen Einsatzfläche. Im Vergleich von vor 10 Jahren sind wir um einen Faktor 4 besser. Dazu kommt, dass heutige Anlagen nur noch 25% Kosten im Vergleich von vor 10 Jahren.

Zusammenfassung: 4x 7.5GW pro Jahr ergibt rein rechnerisch 30 GigaWatt Leistung pro Jahr ohne große zusätzlichen Mehraufwände. Somit sind 40-50 GW durchaus vorstellbar.

Auf Grund der Klimaziele und der maximalen CO2 Menge die noch in die Umwelt abgelassen werden soll, wird es notwendig sein die Benzin und Dieselfahrzeuge sehr stark zu begrenzen, z.B. durch teueren konventionellen Kraftstoff. Alternativ könnte es auch Kraftstoff geben, der komplett  durch die Sonnenenergie erzeugt wurde.

Dadurch wird der Bedarf nach elektrischer Leistung um den Faktor 3 steigen.

Ein klassischer Stromspeicher für die PV Anlage wird betriebswirtschaftlich so ausgelegt, dass er 200-250 Lade-/Entladezyklen im Jahr hat. Jeden sonnigen Sommertag tagsüber rein, nachtsüber raus.

Stromspeicher sind auch notwendig um die elektrische Energie für die Wärmepumpen und die Heizungen für das warme Brauchwasser zu speisen. Praktisch ist daher der Kauf eines Elektrofahrzeugs als zusätzlichen Verbraucher.

Der derzeitige Plan sieht eine Steigerung von Neuzulassungen der Elektrofahrzeuge von 60% vor und daher werden im Jahr 2030 nahezu 100% aller Neuzulassungen E-Fahrzeuge sein. Parallel dazu sind dann aber immer noch 60% der Fahrzeuge auf der Straße mit Verbrennungsmotoren unterwegs.

Es ist einleuchtend dass die dazu notwendige elektrische Leistung nicht nur mit PV-Anlagen bereitgestellt werden kann. Dazu sind auf jeden Fall auch Windkraftanlagen notwendig.

Derzeit läuft in Kranzberg ein Bürgerwindkraftwerk mit 6MW (Megawatt) Leistung mit einer Einspeisung von 6 GWh im Jahr. Möglich ist das durch die 2500 Volllaststunden selbst hier in Bayern. Natürlich sind die Erträge in der Nordsee höher aber dazu muss man die Leitungsverluste rechnen bis der Strom über die 1500 km langen Trassen endlich in Bayern ist. Auch dazu braucht es 1000-te Masten. Warum dann nicht gleich Masten für Windkraft?

Natürlich brauchen Windkrafträder eine Bauhöhe von 120 m oder mehr. Mit jedem Meter höher steigt der Ertrag um 1%. Bei 10 m mehr höhe, 10% mehr Energieertrag und daher um 10% weniger Windräder.

Es ist klar dass wir viel mehr PV Anlagen und auch Windkraft brauchen um die Klimaziele bis 2030 zu erreichen.

Was auch klar ist, dass die Bundesregierung seit Jahren den Ausbau von beidem blockiert. Dr. Horn Meinung nach eine komplett verfehlte Energiepolitik die vielleicht einmal dazu gedacht war RWE zu retten aber danach nicht mehr nachgebessert wurde.

Frage: Bei Neuanlagen. Gibt es ein EEG oder Förderung von Batteriespeicher?

Antwort: beim EEG gibt es einen 52 GWatt Deckel. Wenn dieser erreicht ist, keine EEG Einspeisung

Derzeit 49.5 GW. Das heißt, dass 2021 das Limit des Deckels erreicht wird. Das Problem ist lange bekannt. PV-Branche fordert seit Monaten den Deckel zu entfernen. Die Abschaffung des Deckels wurde auch in das Kohleausstieggesetz reingeschrieben. In der Konsequenz gibt es keine Einigung zwischen 10H-Regelung und 52 GW Deckels.

Niemand weiß wie es 2021 weitergeht.

Wirtschaftlich heißt: große PV Anlagen. Maximum auf Privathäusern sind 10 kW

Mehr Informationen unter:

https://www.energy-charts.de/power_inst_de.htm

https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.pdf

von www.sonnenkraft-freising.de

https://weact.campact.de/petitions/kein-aus-fur-solaranlagen-nach-20-jahren?source=homepage

https://www.oeko.de/forschung-beratung/themen/energie-und-klimaschutz/massnahmen-zum-klimaschutz-so-erreichen-wir-die-klimaziele-bis-2050/

https://www.duh.de/duh-energiewende/klimafreundliche-energie/

https://www.duh.de/fileadmin/user_upload/download/Projektinformation/Energiewende/170601_Positionspapier_Energiewende_DUH.pdf

Teil 2: Altanlagen und das Bürgersolarkraftwerk auf der Finsinger Schule

Luftbild zeigt die nördliche und südliche Flachen der 50kWpeak-Bürgersolaranlage

Damals mit 47.5 Cent pro kWh vergütet wohingegen jetzt nur 9.5 Cent pro kWh vergütet werden. Für den gleichen wirtschaftlichen Umsatz braucht man heute die 5-fache Leistung.

Da die Module heute fast doppelt so gut sind wie damals würden bei einer Neueindeckung mit neuen Modulen die ca. 1.8 fache Energie erwirtschaftet werden können. Dr. Horn schlägt vor, zusätzlich noch das Ost- und das Westdach hinzunehmen. Trotz seiner flachen Dachneigung könnte es mit 800 kWhpeak Leistung generieren und ist daher ok.

Dadurch könnte der Stromverbrauch der Schule bilanztechnisch gedeckt werden. Natürlich hätte man im Sommer zu viel und muss einspeisen und im Winter zu wenig. Sesional-speicher sind hier unsinnig aber man könnte den Strom an die Nachbarn oder das Gewerbegebiet verkaufen.

Bild: Erträge der letzten 18 Jahren.

Blau ist das nördliche Dach und Orange das südliche Dach. Die beiden Dächer sind leicht unterschiedlich. Die Orange kurve wird Jahr für Jahr schlechter und die blaue kurve von Jahr zu Jahr besser obwohl beide Anlagen technisch identisch sind.

Grund ist ein Baum dessen starkes Wachstum mehr und mehr der südlichen Anlage beschattet. Das ist auch ok so, denn aus C02 –Sicht ist ein Baum wertvoll.

Aber warum geht der Ertrag der nördlichen Anlage nach oben. Grund ist die Zunahme der sonnigen Tage während der letzten Jahre. Noch nie hatten wir so einen guten Januar wie dieses Jahr.

Die Anlage ist 20 Jahre alt und fällt 1.1.2024 aus der EEG Vergütung würde aber noch locker 10 Jahre problemlos weiterlaufen. Es sind Sharp Module im Einsatz. In einigen Modulen wurden am Anfang die Rahmen auf Kulanz getauscht weil es keine Maßnahmen gegen Kondenswasser gab.

Technisch ist alles bestens. Doch wie geht es kaufmännisch weiter? Wie soll die Anlage nach Ablauf der EEG Förderung  weiter betrieben werden?

Durch die lange Laufzeit der Anlage sind die Stromerzeugungskosten bei 10-11 Cent/kWh.

Die Anlage hat 50 kW was ca 50000 kWh pro Jahr entspricht. Das sind dann ca. 5000 Euro Erzeugungskosten pro Jahr.

Die Gemeinde bezahlt derzeit wohl etwa 20-25 Cent/kWh für den elektrischen Strom den die Schule verbraucht. Könnte also den Strom direkt vom Dach deutlich günstiger im Vergleich zu den derzeitigen Kosten bekommen.

Einspeisung in Netz ist möglich aber der Direktvermarkter wird nur 5 Cent/kWh bezahlen, was einem Erlös von 2500 Euro pro Jahr entspricht.

Zusätzlich sind noch Erweiterungen notwendig wenn der erzeugte Strom verkauft wird wie z.B. ein Einspeisemanagement und eine registrierende Leistungsmessung (Direktvermarktungsbox). Kosten ca. 800 Euro/Jahr.

Der Gesetzgeber hat immer wieder angekündigt eine Anschlussregelung für die beendeten EEG Verträge zu finden doch das Wirtschaftsministerium blockiert seit Jahren.

3 Möglichkeiten gib es Prinzipiell:

  1. Anlage abschalten und Rückbau
  2. Eigenverbrauch ohne Überschusseinspeisung
  3. Alte Module gegen hocheffiziente neue Module tauschen (höhere Leistung und damit höhere Rendite)

Petition : Kein Aus für Solaranlagen nach 20 Jahren

https://weact.campact.de/petitions/kein-aus-fur-solaranlagen-nach-20-jahren?source=homepage

  • Bitte um Unterstützung von allen PV Anlagenbetreibern
  • Ab 2021 gehen die ersten EEG Anlagen aus dem Netz z.B. Freising, Münchner Messe Riem, alle Pionieranlagen
Bildschirmausschnitt der Online-Petition

Dr. Horn sieht einen GAU wenn 1.5 Millionen alt-Anlagen plötzlich abgeschaltet werden müssen.

Plan B: Umklemmen auf Eigenverbrauch mit Speicher. Mit PV Überschussstrom Warmwasser machen. Zur Not Überschuss abschalten.

Leider muss auf den Eigenverbrauch der Alt-Anlage EEG-Umlage zu bezahlen. Eichinger: bei Anlagen die aus der EEG rausfallen muss EEG Umlage bezahlt werden, was aber in Widerspruch zu EU Regeln steht.

Münchner Stadtrat hat beschlossen bis 2035 CO2-Neutral zu werden. Hr. Horn sieht das als Mammutaufgabe. Wenn das München schafft, dann schafft das Finsing 3-Mal, denn Finsing hat riesige Dachflächen.

Horn: PV Anlage rentiert sich immer (auch ohne Speicher), da sie ja Geld sparen. Mit der EEG Einspeisung verdienen Sie sogar ein bisschen Geld.

Frage: rentiert sich eine PV Anlage auf einem 40 Jahre alten Haus?

Antwort: Zuerst sollte man die Möglichkeiten überprüfen die man mit dem eingesetzten Geld erreichen kann. Vielleicht ist eine bessere Dämmung oder eine Dachsanierung sinnvoller als das Geld in eine PV Anlage zu investieren. Bei einem 40 Jahre alten Haus ist anzunehmen, dass der Energieverbrauch doch sehr hoch ist. Wenn Ihnen die Dachsanierung zu teuer ist, können Sie natürlich eine PV Anlage drauf bauen und die Dachsanierung der nächsten Generation überlassen.

Frage: kann man PV Strom nur für sich selbst verwenden?

Antwort: Die PV Branche will die PV Anlage auf Eigenbedarf optimiert werden. Das hat zur Folge dass dann die PV Anlage klein wird. Dadurch wird die Erstellung der PV Anlage unwirtschaftlich, da die Fixkosten bei kleinen Anlagen überdimensional hoch sind.

Fallbeispiel: Elektroauto braucht 3000 kWh bei 15000 km. Haus auch 3000 kWh. Zusätzliche Wärmepumpe mit 3000 kWh. Eine 10 kWpeak-PV macht in Bayern ungefähr 10000 kWh. Daraus ergibt sich rechnerisch eine 100% Eigennutzung der PV Anlage.

Um den echten Eigenverbrauch zu erhöhen wird jetzt ein Speicher hinzugefügt. Damit kann der Winterverbrauch immer noch nicht gedeckt werden aber der Nachtverbrauch.

Ohne Speicher kann ein realer Eigenverbrauch von ca. 20% erreicht werden. Mit Speicher steigt er auf 40% und mit zusätzlichem Verbraucher wie E-Auto und Wärmepumpe wächst der Eigenverbrauch dann auf ca. 70%. Dem gegenüber stehen höhere Anlagenkosten und Komplexität der Steuerung. Einfacher ist es den Überschuss ins Netz einzuspeisen.

Wenn sich jemand zu PV und Finanzamt interessiert, kann er bei sonnenkraft-freising.de nachlesen. Es gibt auch ein Excel Tool das Berechnet ob eine Gewinnprognose möglichst ist. Wenn keine Totalgewinnprognose dann ist es Liebhaberei. Liebhaberei ist es, wenn sie dauerhaft Verluste machen, z.B. durch die Differenz zwischen Gestehungskosten von 11 Cent/kWh und Verkaufskosten von 5-9 cent/kWh.

Der wirkliche Vorteil der PV Anlage kommt durch die finanzielle Einsparung die Sie haben da ihr selbst produzierter Strom nur 11 cent/kWh kostet im Vergleich von 30 cent beim regulären Einkauf des Stroms. Der Vorteil aus der Einsparung kann nicht besteuert werden.

Zusammenfassung: finanzieller Vorteil der Einsparung überwiegt deutlich die Verluste durch die Einspeisung. Die Direktvermarkter Box ist aber in jedem Fall notwendig und unabhängig vom Steuermodel.

Marktsituation: 70% werden mit Speicher ausgerüstet. Förderprogramme in Bayern z.B. 600 Euro.

Bei Speicher ist der Wirkungsgrad wesentlich. Nähere Infos bei Carmen e.V.

Gute Speicher haben 90%. Bei 80% erhöht sich der zusätzliche Verbrauch durch den Speicher.

Mit Speicher ist selbst bei Stromausfall eine Grundversorgung des Hauses gewährleistet

Botschaft: macht die Dächer voll.

Man muss nicht unbedingt mit Speicher starten aber es schadet nicht.

Wichtig ist, dass Sie sich die vollständigen Unterlagen über die PV Anlage aushändigen lassen.

4. Beifall und Diskussion

Offene Fragen:

  • Anschaltung des 3-phasen Verteilung um den Eigenverbrauch sicherzustellen
  • 380V Wechselrichter für Batterieeinspeisung
  • Wie kann man den Strom an die Nachbarn oder das Gewerbegebiet verkaufen?.

Frage: ist es rentabel auf reinen Eigenverbrauch zu setzen wenn es nächstes Jahr keine Förderung mehr gibt z.B. wegen des Deckels?

Antwort von Dr. Horn: nein, ohne Vergütung durch die Netzeinspeisung rechnet sich das alles nie. Sie haben zwar kostengünstigen Strom für 20% ihres Bedarfs aber die anderen 80% bekommen sie ja nicht vergütet wegen fehlender EEG.  Sollten sie jetzt einen Speicher einbauen, wird es noch schlimmer und zwar aus folgendem Grund:

Speicher kosten ca. 1000Euro pro kWh (LiIo). Er macht im Jahr 200 Zyclen und hält 25 Jahre. Das sind 5000 Zyklen. 5000kWh gespeichert Energie über die Lebenszeit. Daraus ergibt sich ein Kostenfaktor von 20 Cent/kWh Aufwand für die Speicherung.

Produktionskosten der PV Anlage: 10 cent/kWh. Zusammen mit Speicher ergeben sich 30 Cent/kWh. Zusätzliche Kosten für Wartung etc ergibt sich derzeit keine Wirtschaftlichkeit für Stromspeicher. Er verdient kein Geld solange die Strompreise nicht weiter ansteigen.

Fazit: Sie brauchen unbedingt die Einnahmen aus der Vergütung des eingespeisten Stroms. Einen Strom, den ihre Anlage ja sowieso produziert.

Frage: Speicher auf Salzwasser. Stapelbare Salzspeicher von GreenRock.

Nicht Entflammbar, nicht brennbar. Fördern der Bekanntheit im Großraum Erding – Dorfen – Ebersberg. Wirkungsgrad ist 90%. Etwas schwerer und grösser was aber in Eigenheim kein Problem ist.

Weiter Infos bei Peter Empl. Fa. me.Hintz. Dorfen.  PeterEmpl@gmx.de

Frage aus dem Publikum: Aus Strom H2 für Brennstoffzellen machen.

Antwort: Brennstoffzelle funktioniert überwiegend bei Niedrigenergiehäusern weil nebenbei noch mit der Abwärme der Brennstoffzelle geheizt wird. Brennstoffzelle hat leider geringen Wirkungsgrad bei der Strom Gewinnung. Wegen der geringen Zykluszahl ist es wirtschaftlich schwierig.

Frage: gibt es genügend Lithium für diesen hohen Bedarf?

Antwort Dr. Horn: Beispiel ist die Gewinnung von Lithium aus Salzlake. Lithium ist kein seltenes Element. Gibt’s auch im Erzgebirge in Deutschland. Problematisch ist, dass es derzeit kaum aktive Bergwerke gibt. Kobald wird viel mehr auch in anderen Produkten wie Kurbelwellen verwendet. Tesla hat Kobald Bedarf auf wenige Prozent reduziert. Autoakkus werden nach Ende der Laufzeit im Auto noch als stationärer Speicher verwendet.

Was lernen wir daraus? Der Kampf ist noch nicht zu Ende. Es ist zu befürchten dass Deutschland wieder einmal beweist wie man eine Zukunftstechnologie erfolgreich gegen die Wand fährt. Beispiele gibt es leider wahrlich genug.

Doch wir Pioniere sollten uns selbst nach 20 Jahren nicht geschlagen geben. Es macht doch auch Mut wenn heute ein nie für möglich gehaltener Betrag unserer Energieversorgung aus Regenerativen Quellen kommt. – Viele Grüße und Sonnige Tage, Ihr Josef Eichinger