Fahrplan Solarwärme Strategie und Maßnahmen der Solarwärme-Branche für ein beschleunigtes Marktwachstum bis 2030 - Bundesverband Solarwirtschaft
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Fahrplan Solarwärme Strategie und Maßnahmen der Solarwärme-Branche für ein beschleunigtes Marktwachstum bis 2030 Kurzfassung
Fahrplan Solarwärme Strategie und Maßnahmen der Solarwärme-Branche für ein beschleunigtes Marktwachstum bis 2030 Kurzfassung — Juni 2012 Technomar GmbH Institut für Thermodynamik co2online gGmbH BSW - Bundesverband und Wärmetechnik Solarwirtschaft e.V. Universität Stuttgart Gefördert vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.
Auftraggeber BSW – Bundesverband Solarwirtschaft e.V. Quartier 207, Friedrichstraße 78 10117 Berlin Unter Mitwirkung von: Timo Leukefeld, Matthias Reitzenstein Technomar GmbH Widenmayerstraße 46a 80538 München Volkmar Ebert, Roland Günther, Zsolt Kremer, Raymond Pajor Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik ITW Universität Stuttgart Pfaffenwaldring 6 70550 Stuttgart Dr. Dan Bauer, Dr. Harald Drück, Karola Sommer co2online gGmbH Hochkirchstraße 9 10829 Berlin Katy Jahnke Redaktionsschluss: 31.12.2011 Titelfoto: Futuristisches Ferienhaus mit Solarwärme-Fassade in Oberwiesenthal
Inhaltsverzeichnis 1. Rahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1 Ausgangssituation und Handlungsbedarf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Vision und Ziele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.1 Künftiger Wärmebedarf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2 Flächenpotential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.3 Investitionsmotive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.4 Vertriebspartner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.5 Wettbewerbstechnologien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.6 Kostensenkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.7 Politik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.8 Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3 Szenarien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4 Volkswirtschaftliche Effekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5 Handlungsfelder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1 | Studie | Fahrplan Solarwärme | Kurzfassung 1| Rahmen 1.1 Ausgangssituation und Handlungsbedarf Der Wärmebedarf in Deutschland hat einen Dennoch zeigen die Jahre seit 2008, dass sich Anteil von über 50% am gesamten Endener- weiteres Wachstum nicht von selbst einstellt giebedarf. Es werden also erheblich mehr Kilo- oder allein ein Ergebnis des steigenden Ölprei- wattstunden für Raumwärme, die Trinkwasserer- ses ist. Branche und Politik müssen ihrerseits wärmung und Prozesswärme aufgewendet als der Solarwärme einen Schub verleihen, der die für Strom und Mobilität zusammen. Eine voll- Nachfrage nach Anlagen in allen Marktsegmen- ständige Energiewende mit dem Ziel, den CO2- ten erhöht, die Kosten senkt und langfristig ei- Ausstoß bis zum Jahr 2050 gegenüber 1990 um nen selbsttragenden Wachstumseffekt auslöst. mindestens 80% zu reduzieren, kann daher nur Der „Fahrplan Solarwärme“ entwirft dieses Bild gelingen, wenn auch im Wärmebereich konse- der solarthermischen Zukunft bis ins Jahr 2030. quent auf Erneuerbare Energien umgestellt wird Er untersucht realistische Möglichkeiten, die und alle Einsparpotentiale erschlossen werden. Anlageneffizienz zu steigern, Flächenpotentia- le zu nutzen, neue Marktsegmente zu erobern, Die Solarwärme ist ein wichtiger Treiber für die- den Vertrieb zu stärken und den Förderrahmen sen Prozess. Sie lieferte im Jahr 2010 zwar erst zu optimieren. Im Ergebnis präsentiert der Fahr- einen Anteil von rund 1% an der Wärmeversor- plan eine umfassende Branchenstrategie und ein gung deutscher Haushalte. Die Voraussetzungen Bündel an Maßnahmen, um im Jahr 2030 rund für ein starkes Wachstum sind aber gegeben: Die 70 Gigawatt (GW) solarthermischer Leistung Technologie hat einen hohen Reifegrad erlangt. oder rund 100 Millionen Quadratmeter Kollek- Sie ist im Markt etabliert. Es liegen noch gewalti- torfläche auf deutschen Dächern installiert zu ge Ausbaupotentiale brach. haben. 1.1 Vision und Ziele Solarwärme ist die mit Abstand natürlichste und Gemeinsam mit ihrer Schwestertechnologie nachhaltigste Form der Wärmeerzeugung, da Photovoltaik wird die Erreichung einer mög- sie ohne Brennstoffe auskommt und Sonnen- lichst hohen Gesamteffizienz angestrebt. Dazu einstrahlung mit hohen Wirkungsgraden erntet. ist es sinnvoll, die für die jeweiligen Bereiche Solarwärme sollte daher bei der überwiegenden Wärme und Strom optimalen Konzepte und Zahl der dafür geeigneten Wohngebäude zur Technologien einzusetzen. Daraus folgt die Kon- Grundausstattung in der Wärmeversorgung wer- sequenz: Solarwärme für Wärmeanwendungen, den. Im Bereich der industriellen Prozesswärme Solarstrom für Stromanwendungen. liefert sie einen substanziellen Anteil, um für die Unternehmen Energiekosten zu senken. Damit Der BSW-Solar verfolgt zwölf messbare Ziele, leistet die Solarwärme einen wesentlichen Bei- die den Ausbau der Solarwärme treiben und be- trag für einen künftig annähernd klimaneutralen gleiten sollen. Die Ziele werden den energiepoli- Gebäudebestand in Deutschland, dessen Ener- tischen Anforderungen an die solare Wärmeer- giebedarf weitgehend durch erneuerbare Ener- zeugung mehr als gerecht. Sie unterstellen ein gien gedeckt wird. Durch weitere technologische deutliches Wachstum bis 2020 und prognostizie- Erfolge und Kostensenkungen wird die Branche ren einen Durchbruch bis 2030. eine führende Position im Weltmarkt erreichen und dadurch wachsende Exportanteile, Wert- schöpfung und Beschäftigung in Deutschland erzielen.
2 1 | Abbildung 1 | Kernziele des Fahrplans Solarwärme für 2020 und 2030 Szenario Forcierte Expansion 2010 2020 2030 Zubau Kollektorfläche in Deutschland p.a. (Mio. m2) 1,15 3,6 8,1 Installierte Kollektorfläche in Deutschland (kumuliert, Mio. m2) 14 39 99 Installierte solarthermische Leistung (in GW) 9,8 27 69 Solarthermische Energieerzeugung p.a. (TWh) 5 14 36 CO2-Einsparung p.a. Mio. to
3 | Studie | Wegweiser Solarwirtschaft | Kurzfassung 2| Analyse 2.1 Künftiger Wärmebedarf Alle Anstrengungen, den Endenergiebedarf zu Während der Raumwärmebedarf abnehmen wird, senken, kommen an einer detaillierten Betrach- gibt es Prognosen, die den Bedarf an Prozess- tung des Wärmebedarfs nicht vorbei. Studien wärme ansteigen sehen. Es ist daher eine wich- gehen davon aus, dass dieser Bedarf bis 2030 tige gesamtgesellschaftliche Aufgabe, diese im- bedingt durch Effizienzsteigerungen, Rationali- mense Energiemenge möglichst nachhaltig und sierung und bessere Dämmung um ca. 30% sin- klimaneutral zu erzeugen. Die Solarwärme ist ken wird. Damit beläuft sich der Gesamt-Wärme- durch die Nutzung der Sonne die natürlichste und bedarf 2030 aber immer noch auf knapp 10.000 dauerhafteste Form der Wärmeerzeugung. Daher Petajoule pro Jahr bzw. 2.778 TWh/a, wobei sich kommt ihr im Rahmen dieser Aufgabe ein beson- die Struktur des Wärmebedarfs verändern wird. ders hoher Stellenwert zu. 2 | Abbildung 1 | Entwicklung des Wärmebedarfs bis 2050 gemäß verschiedener Prognosen 600 Endenergiebedarf in TWh 546 501 500 521 455 409 400 408 327 300 261 242 259 223 205 200 184 198 191 147 138 140 106 100 117 116 74 103 58 70 98 96 66 62 89 88 50 77 62 61 56 53 47 47 45 37 36 30 0 2010 2020 2030 2040 2050 Endenergiebedarf Raumwärme Private Haushalte Endenergiebedarf Raumwärme GHD Endenergiebedarf Trinkwassererwärmung Private Haushalte Endenergiebedarf Prozesswärme GHD Endenergiebedarf Prozesswärme Industrie Spannweite der Studien Quelle: gemäß BMU 2005, DLR 2010, Greenpeace 2007, EWI 2008, FFE 2003, BEE 2009, IER 2007 2.2 Flächenpotential Das sogenannte technische Potential, das für die lometer. Das wirtschaftlich erschließbare Potenti- Solarwärme in der Bundesrepublik errechnet wur- al für Solarwärme ist wiederum abhängig von der de, ist erheblich. Die für Solarwärme geeigneten Zahl der zu beheizenden Gebäude mit geeigneten Flächen (Dächer, Fassaden und Freiflächen) sum- Dachflächen. Der Blick auf die Dächer von Ein-, mieren sich auf insgesamt über 2000 Quadratki- Zwei- (EZFH) und Mehrfamilienhäusern (MFH)
4 zeigt, dass zwischen 45% und 55% aller Dach- Bis 2030 wären je nach Zubau-Szenario zwischen flächen geeignet und damit wirtschaftlich mit 70% und 80% des zur Verfügung stehenden ge- Kollektoren auszustatten sind. Legt man den Ge- eigneten Dachflächenpotentials für Solarwärme bäudebestand von ca. 17,9 Mio. Wohngebäuden zu- ausgeschöpft, ohne dass es in der Summe zu Flä- grunde, wären etwa 8 – 10 Mio. Dächer geeignet. chenkonflikten mit der Photovoltaik kommt. Nicht Abzüglich der bereits mit Photovoltaik oder Solar- enthalten sind darin Fassaden- und Freiflächen thermie belegten Dächer verbleibt ein Restpoten- sowie alle Dachflächen, die im Neubau, auf Nicht- tial von zwischen 6 und 8 Mio. Dachflächen allein Wohngebäuden sowie im gewerblichen und indus- im Wohngebäudebereich. triellen Gebäudebereich zur Verfügung stehen. 2 | Abbildung 2 | Ausschöpfung des solaren Dachflächenpotentials auf Ein- und Zweifamilienhäusern bis 2030 16 EZFH Bestand (Mio. WE) 14 ca. 45% nur bedingt für Solarenergie geeignet 12 10 8 Dach-Potential Photovoltaik 6 Dach-Potential Solarwärme 4 70%–80% 2 40% 20% 0 2020 2030 2028 2022 2025 2029 2024 2026 2023 2027 2018 2014 2015 2016 2019 2012 2021 2013 2017 2011 Anzahl Solarwärme-Anlagen bzw. Dächer gemäß Forcierte Expansion Anzahl Solarwärme-Anlagen bzw. Dächer gemäß Gemäß Globaler Wandel (GW) Solarisierungsquote der Solarwärme auf geeigneten Dächern 2.3 Investitionsmotive Marktforschungsanalysen haben ergeben, dass hen wirtschaftliche Gründe, beide mit wachsen- nahezu alle Zielgruppen, insbesondere die Ei- der Tendenz in den letzten 10 Jahren. Von etwas gentümer von Ein- und Zweifamilienhäusern die geringerer Relevanz aber deutlich ansteigend, Solarwärme grundsätzlich sehr positiv bewerten bewegen die Sorge vor Preissteigerungen fossiler (vgl. auch Abb. 2|3). Als Grund für die Nutzung Brennstoffe und der Wunsch sich unabhängig zu von Solarwärme-Anlagen wird zunächst der Um- machen die Interessenten zur Investition in Solar- weltschutzaspekt genannt. An zweiter Stelle ste- wärme-Anlagen.
5 | Studie | Fahrplan Solarwärme | Kurzfassung 2 | Abbildung 3 | Gründe für die Nutzung von Solarwärme nach Baujahr der Anlage 100% 90% 81,6% 80% 77,6% 77,1% 75,5% 70,9% 70% 61,2% 59,6% 60% 51,8% 51,0% 50% 41,2% 40% 36,1% 31,4% 30% 20% 10% 0% 2001 – 2005 2006 – 2010 nach 2010 Umweltaspekte und Klimaschutz Wirtschaftlichkeit und Kostenaspekte Sorge vor Preissteigerungen fossiler Energieträger Versorgungssicherheit und Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern Basis: Befragung von 1.469 Solarwärme-Nutzern und -Interessenten, Quelle: co2online 2011 Der Hauptgrund, sich nicht für eine Solaranlage zu onskosten für den Endkunden sowie auch die Wirt- entscheiden, ist – mit weitem Abstand vor allen an- schaftlichkeit einer Solaranlage werden also kurz-, deren Gründen – für 47% der Befragten die hohen mittel- und langfristig ein wesentlicher Schlüssel Kosten. Die künftige absolute Höhe der Investiti- für den Erfolg der Solarwärme in Deutschland sein. 2.4 Vertriebspartner Wichtigster Faktor in der Wertschöpfungsket- Vertriebskanal für die Solarwärme-Branche. Um- te vom Hersteller bis zum Endkunden ist das gekehrt hegt das Handwerk hohe und steigende Handwerk. Auch mittel- und langfristig bleibt das Erwartungen an den solarthermischen Geschäfts- Handwerk insbesondere in den Marktsegmenten erfolg und etabliert sich damit in der Gewinner- der Ein- und Zweifamilienhäuser der wichtigste Gemeinschaft aus Herstellern und Installateuren.
6 2 | Abbildung 4 | Wirtschaftliche Bedeutung der Solarwärme fürs Handwerk — aktuell und bis 2020 80% wichtig/steigend 70% 60% 75% 75% 50% 63% 40% 30% 20% 10% 2011 2014 2020 0 13% unwichtig/rückläufig -10% 21% -20% -30% 36% -40% Basis: 500 Befragte, auf 100% fehlende Antworten: keine Angabe, Quelle: Technomar Akteursanalyse 2011 Die Geschäftsfelder des solarwärmerelevanten erhalten und weiter zu verbessern. Eine wichtige Handwerks, Heizung, Bad, Klima, Haustechnik Rolle spielen dabei die Gelegenheitsinstallateure und Elektroinstallation werden in ihrer Bandbreite von Solarwärme. Es gilt, sie vom passiven Vertrieb künftig weiter wachsen. Die Anzahl der Handwer- auf Kundennachfrage auf ein aktives Marketing ker wird jedoch auch mittelfristig weitgehend kon- umzustellen. Dabei spielen die Intensivierung der stant bleiben mit eher abnehmender Tendenz. Es Betreuung dieser Gruppe durch die Solarwärme- ist daher von zentraler Bedeutung, die Attraktivi- hersteller, aber auch die Höhe und Kontinuität der tät der Solarwärme für das Handwerk aufrecht zu öffentlichen Förderung eine wesentliche Rolle. 2.5 Wettbewerbstechnologien Es ist davon auszugehen, dass die Wettbewerbs- zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstüt- stärke der meisten Wärmeerzeuger, ob konventi- zung. Ihr Nachteil ist, dass sie einen geringeren An- onell mit fossiler Energie oder mit regenerativen teil an solarer Wärme am gesamten Wärmebedarf Energien betrieben, sich künftig auf sehr hohem eines Haushalts beisteuern. Niveau bewegen wird. Die zentrale Frage ist, wie wirtschaftlich sich eine Heizung mit Solarwärme- Gegenüber dem bisherigen Marktstandard, dem unterstützung gegenüber einer Heizung ohne So- Brennwertkessel auf Öl- oder Gasbasis ist die Wett- larwärmeunterstützung verhält. Um auch ohne bewerbsposition der Solarwärme sowohl kurz- als Förderung wettbewerbsfähig zu werden, muss die auch längerfristig positiv zu beurteilen, weil sie aus Branche die Wärmegestehungskosten von Anla- Wirtschaftlichkeitserwägungen eine gute Ergän- gen mit Solarwärme substanziell verbessern. Da- zung zu dieser Technologie darstellt und zwar in bei haben solare Systeme zur Unterstützung der der Modernisierung und im Neubau. Genauso gut Warmwasserbereitung auch künftig leichte Wirt- lässt sich Solar mit Wärmeerzeugern auf Basis von schaftlichkeitsvorteile gegenüber Kombisystemen Biomasse-Technologien kombinieren.
7 | Studie | Fahrplan Solarwärme | Kurzfassung 2 | Abbildung 5 | Entwicklung der Wärmeerzeugeranteile in der Heizungsmodernisierung Bedeutung Absatz 2010 2015 2020 2030 für Solarwärme Brennwert Öl/Gas 66% 67% 66% 66% ++ Niedertemperatur Öl/Gas 23% 19% 12% 5% + Elektrische Wärmepumpe 6% 8% 10% 12% - Gas Wärmepumpe 0% 0% 3% 6% - Biomasse 4% 5% 7% 9% + (Mikro)-KWK 1% 1% 2% 2% - Elektrische Direktheizung 0 0 0 0 0 Quelle: Technomar 2011 2.6 Kostensenkung Die Komponenten einer Solarwärmeanlage be- prognostiziert. Das betrifft zum einen den Ein- finden sich bereits heute auf sehr hohem tech- satz neuer Materialien und Produktionsverfahren nischem Niveau. Kollektoren und Speicher in beim Flachkollektor, zum anderen die Entwicklung den aktuellen Bauarten mit den derzeit verwen- thermochemischer Speicher. Ein weiterer wesent- deten Materialen lassen sich nur noch schwierig licher Erfolgsfaktor ist die kostenseitige Optimie- verbessern. In der Beschleunigung von Montage rung integrierter Systeme zur Wärmeerzeugung und Installation bestehen noch Potentiale, die inklusive Solarwärme. Dies betrifft die Systeme durch Verbesserungsmaßnahmen ausgeschöpft selbst im Sinne einer optimalen Abstimmung aller werden können. Die größten Wirkungen werden Komponenten sowie die Vereinfachung der Mon- von Experten jedoch bei kompletten Technologie- tage und Installation durch vorkonfigurierte, ggf. sprüngen in den Bereichen Kollektor und Speicher standardisierte Baugruppen. 2 | Tabelle 1 | Technologische Kostensenkungspotentiale der Solarwärme A) Kostensenkung B) Vereinfachung C) Einfachere, D) Kunststoff- E) TCM-Speicher Kollektor Unterkonstruktion schnelle Montage kollektor oder gleichwertige Technik Substitution teurer z.B. Veränderung Standardisierung und Prüfung, Entwicklung Prüfung, Entwick- Materialien z.B. durch Materialauswahl Optimierung bzgl. alternativer Herstel- lung alternativer den Einsatz plattier- und höhere Fehlervermeidung lungsprozesse Langzeitspeicher ter Werkstoffe Vorfertigung (siehe DSTTP) Der Fahrplan sieht vor, durch mehrere Maßnah- en häufig zu Beginn die Kosten eher steigern, wird menbündel die Kosten einer Solarwärmeanlage bis 2020 eine Kostensenkung für den Endkunden für den Endkunden bis 2030 um insgesamt 43% von ca. 14% angestrebt, der volle Umfang der zu senken. Schritte dorthin liegen in den Berei- Kostensenkung wird erst im Laufe der zwanziger chen Montagevereinfachung, Optimierung von Jahre erreicht. Diese Kostensenkung wird dabei Komplettsystemen inklusive Wärmeerzeugern nicht nur von den Herstellern sondern durch die und den bereits erwähnten Technologiesprüngen gesamte Wertschöpfungskette bis zum Endkun- beim Kollektor und Speicher. Da neue Technologi- den realisiert.
8 2 | Abbildung 6 | Entwicklung der Endkunden-Systemkosten einer Solarwärme-Anlage bis 2030 120% Qualifikation Handwerk Technologiesprung 100% 14% Einfachere 80% schnelle 43% Montage 60% 40% TCM-Speicher 20% Unter- Kunststoff- Konstruktion Kollektor o.ä. 0% 2000 2010 2015 2020 2030 HW-MO-SK+EBITDA HW-SP+HW-SK+EBITDA FGH-SP+HW-SK+EBITDA HST-SP+HW-SK+EBITDA HST-SP+HW-HK HW-KO-SK+EBITDA FGH-KO-SK+EBITDA HST-KO-SK+EBITDA HST-KO-HK Dank der angenommenen Kostensenkung ver- durchschnittlich 16 Jahren (2011, 15 m2) auf 3 Jah- ändert sich die Amortisationsdauer der Anlagen re im Jahr 2030. Größere Anlagen liegen nur we- im Ein- und Zweifamilienhausmarkt deutlich von nig über diesen Werten. 4 | Abbildung 24 | Reduktion der Solarwärme-Amortisationsdauer abhängig von Kostensenkungen und Energiepreissteigerungen (ohne Speicher und Frischwasserstation) 20,0 Amortationsdauer in Jahren 17,5 15,0 12,5 10,0 7,5 5,0 2,5 0,0 2011 2015 2020 2025 2030 Kombianlage mit 10 m2 Koll. Fläche, 8% p.a. Energiepreissteigerung Kombianlage mit 15 m2 Koll. Fläche, 8% p.a. Energie- preissteigerung Kombianlage mit 10 m2 Koll. Fläche, 11% p.a. Energiepreissteigerung Kombianlage mit 15 m2 Koll. Fläche, 11% p.a. Energiepreissteigerung, Quelle: ITW, Technomar
9 | Studie | Fahrplan Solarwärme | Kurzfassung 2.7 Politik Im Fördervergleich zu Photovoltaik und Kraft- Solarwärme mit diesen Technologien könnte die Wärme-Kopplung weist der Fahrplan nach, dass Nutzung der Solarwärme deutlich gesteigert wer- die Wärmeleistung von Solarwärmeanlagen bis- den und sich etwa auf das Niveau des Solar-Top- her bei der öffentlichen Förderung deutlich be- landes Österreich verdreifachen. nachteiligt wurde. Bei einer Gleichstellung der 2 | Abbildung 8 | Vergleich der Förderung von Photovoltaik, Kraft-Wärme-Kopplung und Solarwärme 0,20 € Förderung in Eurocent/kWh x 13,8 0,18 € 0,16 € x 10,4 0,14 € 0,12 € 0,10 € 0,08 € 0,06 € 0,04 € 0,02 € 0,00 € Solarwärme Photovoltaik Photovoltaik Kraft-Wärme-Kopplung- Eigenverbrauch Eigenverbrauch Einspeisung Einspeisung Berechnungsparameter gemäß Fahrplan Solarwärme, Basisjahr 2011 Abb. 3|58, Quelle: Technomar 2011 Ein Fördermodell, das die Ziele des Fahrplans zu ¬ Starke Impulswirkung unterstützen imstande ist, sollte folgende Kriterien ¬ Einfache Durchführung erfüllen: ¬ Technologiedifferenziert, nutzenorientiert ¬ Degressiv gestaltete Fördersätze ¬ Technologieeffizienz steigernd ¬ Haushaltsunabhängige Finanzierung 2.8 Kommunikation In der Kommunikation sollte sich die Solarwär- mente dienen mehr der begleitenden Information mebranche künftig sowohl auf immaterielle als als der aktiven Überzeugungsarbeit. Sobald sich auch auf materielle Nutzenargumente stützen. die Amortisationsdauer der Solaranlagen deutlich Die Topargumente sind hierbei Umwelt- und Kli- verbessert, wie im Fahrplan vorhergesehen ist, maschutz, Ressourcenschonung sowie die Kosten- kann auch die Wirtschaftlichkeit in den Argumen- ersparnis. Effizienznachweis und Renditeargu- tationsschwerpunkt rücken.
10 2 | Abbildung 9 | Positionierung immaterieller Wert-Argumente für die Solarwärme in der Kommunikation Wert-Argumente Solarwärme-Vorteile für Investoren und im Vergleich Priorität für die zu Wettbewerbstechnologien Kommunikation niedrig Durchschnitt hoch Natürlichkeit, Unerschöpflichkeit * Ressourcenschonung ** Umwelt- und Klimaschutz *** Unabhängigkeit * Eher immaterielle Wert-Argumente Quelle: BSW-Solar 2 | Abbildung 10 | Positionierung materieller Wert-Argumente für die Solarwärme in der Kommunikation Wert-Argumente Solarwärme-Vorteile für Investoren Priorität für die und im Vergleich zu Wettbewerbstechnologien Kommunikation niedrig Durchschnitt hoch Schutz v. Preissteigerungen * Kostenersparnis *** Vorsorge, Versorgungssicherheit ** Sobald Tranzparenz über Effizienznachweis Wärmeertrag vorhanden ist ** Sobald Amortisation < 10 Wirtschaftlichkeit/Rendite Jahre in EZFH erreicht ist * Eher materielle Wert-Argumente Quelle: BSW-Solar
11 | Studie | Fahrplan Solarwärme | Kurzfassung 3| Szenarien Ausgehend von Detailanalysen in den Themenge- und die Hersteller rücken enger zusammen, um bieten Technik, Wirtschaft, Gesellschaft und Poli- dem Strukturwandel im Markt pro-aktiv zu begeg- tik wurden drei Ausbauszenarien für die Solarwär- nen. Das Szenario basiert auf weiter steigenden me bis 2030 entwickelt. Das Szenario „Business Energiepreisen, wie im ersten Jahrzehnt des 21. as Usual“ geht hinsichtlich Vertrieb, Kostensen- Jahrhunderts (ca. 8% p.a.) und einer verstärkten kung und Innovation von keinen wesentlichen Förderung bis zum Erreichen der Wirtschaftlich- Fortschritten aus. Die fossilen Energiepreise stei- keitsschwelle ohne Förderung Anfang der zwan- gen moderat um ca. 3-5% p.a. Es gibt auch künftig ziger Jahre. Dieses Szenario wird als Basis für eine öffentliche Förderung der Solarwärme in der die quantitative und qualitative Entwicklung des heutigen Größenordnung. Fahrplans ausgewählt. Ferner wird noch ein drit- tes Szenario „Globaler Wandel“ (GW) errechnet, Im Szenario „Forcierte Expansion“ werden alle im das auf der gleichen Zielerreichung der Solarwär- Rahmen des Fahrplans gesteckten Ziele und Maß- mebranche basiert wie im Szenario „Forcierte Ex- nahmen realisiert. Dazu zählen mittelfristig eine pansion“. Die Unterschiede liegen darin, dass auf deutliche Kostensenkung im System, der Einsatz Ökologie künftig deutlich mehr geachtet wird, die neuer Technologien, die systematische Entwick- Energiepreise noch stärker steigen als bisher (ca. lung weiterer Marktsegmente für die Solarwärme 11% p.a.) und die volle förderseitige Gleichstellung und der Einstieg in die industrielle Prozesswärme der Solarwärme mit den anderen regenerativen bis 100°C. Der Vertrieb wird deutlich gestärkt Technologien erfolgt. 3 | Abbildung 1 | Gesamtleistung der in Deutschland installierten Solarwärme bis 2030 70 Kumuliert, installierte Leistung (GW) 60 50 40 30 20 10 0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,3 0,7 1,4 2,3 3,4 4,6 6,0 7,6 9,3 11,1 13,2 15,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1,0 1,2 0,0 0,0 0,0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1,0 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,2 2,4 0,0 0,0 0,0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,4 0,4 0,5 0,6 0,6 0,7 0,8 0,8 0,9 1,0 1,0 1,1 1,2 0,0 0,0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,5 0,7 1,0 1,3 1,5 1,8 2,1 2,3 2,6 2,8 3,1 3,4 3,6 3,9 4,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,9 1,0 1,2 1,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,2 0,4 0,6 0,9 1,2 1,5 1,9 2,4 2,9 3,4 4,0 4,7 5,3 1,0 1,2 1,5 1,8 2,2 2,6 3,0 3,4 3,8 4,2 4,5 4,9 5,2 5,6 5,9 6,2 6,5 6,8 7,1 7,5 7,8 2,9 3,1 3,4 3,6 4,0 4,3 4,6 4,9 5,3 5,6 5,9 6,2 6,5 6,9 7,2 7,5 7,9 8,3 8,7 9,1 9,6 5,9 6,3 6,8 7,5 8,2 8,9 9,6 10,3 11,1 11,8 12,5 13,2 13,9 14,7 15,4 16,2 17,0 17,8 18,7 19,7 20,7 9,80 10,66 11,77 13,18 14,81 16,55 18,40 20,35 22,45 24,75 27,32 30,19 33,32 36,73 40,41 44,37 48,64 53,22 58,14 63,42 69,1 Industrielle Prozesswärme bis 100°C Nah- und Fernwärme Nicht-Wohngebäude Neubau MFH Heizungsmodernisierung und Ergänzung im Bestand MFH Sonnenhaus EFH & ZFH (S. D. ≥ 50%) Erneuerung bestehender Solarwärme-Anlagen Neubau EFH & ZFH Heizungsergänzung im Bestand EFH & ZFH Heizungsmodernisierung im Bestand EFH & ZFH FE, MFH = Mehrfamilienhaus, EFH= Einfamilienhaus, ZFH= Zweifamilienhaus
12 Fahrplan-Szenario „Forcierte Expansion“ es erforderlich, die Wettbewerbsfähigkeit der Solarwärme durch kostengünstige Systemlösun- Das Szenario „Forcierte Expansion“ ist der zentrale gen und aktive Entwicklung des Strukturwandels Ausbaupfad des Fahrplans Solarwärme. In diesem weiter zu steigern. Um die etablierten Segmente Szenario werden insgesamt sechs strategische abzusichern und auch in den neuen Segmenten Schwerpunktthemen formuliert, die zwar nicht für möglichst rasch erfolgreich zu werden, muss die die Einzelsituation jedes Unternehmens der Solar- Forschung künftig stärker priorisiert werden auf wärmebranche gelten mögen, aber eine generelle die Entwicklung kostengünstiger Lösungen in Richtung für den Branchenerfolg vorgeben. Es den etablierten Segmenten und der Industriellen geht dabei um den beschleunigten Ausbau der So- Prozesswärme. Dabei ist eine Verbundforschung larwärme in den etablierten Marktsegmenten im anzustreben und die Kräfte stärker als bisher zu Bereich Ein- und Zweifamilienhaus, die Entwick- bündeln. Ferner ist auch künftig eine aktive kom- lung weiterer Marktsegmente durch den Erwerb munikative Gestaltung der notwendigen Rahmen- von Zusatzqualifikationen sowie den entschlos- bedingungen für das Wachstum der Solarwärme – senen Eintritt in den Solarwärme-Zukunftsmarkt insbesondere im politischen Umfeld – erforderlich. „Industrielle Prozesswärme bis 100°C“. Dazu ist 3 | Tabelle 1 | Strategische Fokusthemen Strategische Fokusthemen im Rahmen der „Forcierten Expansion“ Strategisches Fokusthema I: Volle Kraft auf den Ausbau der etablierten Segmente im Bereich EZFH Strategisches Fokusthema II: Entwicklung weiterer Marktsegmente durch Erwerb von Zusatzkompetenzen Strategisches Fokusthema III: Entschlossener Eintritt in den Solarwärme-Zukunftsmarkt Industrielle Pro- zesswärme bis 100°C Strategisches Fokusthema IV: Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit durch kostengünstige Systemlösungen und aktive Entwicklung des Strukturwandels Strategisches Fokusthema V: Priorisierung der Forschung auf Entwicklung kostengünstiger Lösungen in den etablierten Segmenten und der Industriellen Prozesswärme Strategisches Fokusthema VI: Aktive kommunikative Gestaltung der notwendigen Rahmenbedingungen für das Wachstum der Solarwärme Der Fahrplan betrachtet insgesamt elf Marktseg- für Solarwärme-Anbieter neu sind und die grund- mente im Hinblick auf ihre heutige und künftige sätzlich erst erschlossen werden müssen. Bedeutung hinsichtlich des Absatzpotentials für Solarwärme-Produkte. Dabei wird unterschieden Für die Marktsegmente wurde vorrangig das Sze- zwischen Segmenten, in denen Solarwärme-Anbie- nario „Forcierte Expansion“ (FE) als Hintergrund ter bereits etabliert sind, d.h. über kundengerechte für die Beurteilung des Segmentes unterstellt. Die Produkte, Marktzugang, Vertriebskanäle verfügen Marktsegmente weisen aus Sicht der Solarwärme- und in denen bereits eine entsprechende kunden- Branche eine unterschiedliche strategische Be- seitige Nachfrage besteht, Segmente, in denen die deutung auf, die in erster Linie auf die Höhe des beschriebenen Eigenschaften weiter entwickelt im Segment realisierbaren Absatzes abzielt. und intensiviert werden müssen und Segmente, die
13 | Studie | Fahrplan Solarwärme | Kurzfassung 3 | Abbildung 2 | Strategische Bedeutung der Segmente im Zeitablauf Segment Strategische Bedeutung (FE) 2015 2020 2030 1 Heizungsmodernisierung EZFH *** *** *** 2 Solarwärme-Ergänzung EZFH ** ** ** 3 Neubau EZFH ** ** ** 4 Erneuerung bestehender Anlagen EZFH — ** ** 5 Sonnenhaus EZFH * * ** 6 Heizungsmodernisierung und Ergänzung MFH * ** ** 7 Neubau MFH * * * 8 Nicht-Wohngebäude — * ** 9 Nah- und Fernwärme — * * 10 Industrielle Prozesswärme bis 100°C — ** **** 11 Industrielle Kälte und Klimatisierung Strategische Bedeutung im Rahmen des Exports und Szenarios Globaler Wandel Bewertung: * unter 300 T m2 Kollektorfläche p.a.: **, ab 500 T m2 p.a.: ***, ab 2 Mio m2 p.a.: **** Sterne, Quelle: ITW, Technomar Der Fahrplan sieht auf Basis des Szenarios „Forcier- Hauptabsatzbringer sind hierbei nach wie vor die te Expansion“ vor, bis 2020 den Absatz von 1,15 Mio. etablierten Segmente im Bereich EZFH, ergänzt um m2 Kollektorfläche (2010) derzeit auf ca. 3,6 Mio. m2 den wachsenden Markt für Nachrüstung bestehen- Kollektorfläche p.a. zu steigern. Bis 2030 ist eine der Anlagen, und – insbesondere in den zwanziger weitere Ausdehnung auf 8,1 Mio. m2 vorgesehen. Jahren – die „Industrielle Prozesswärme“ bis 100°C. 3 | Abbildung 3 | Prognose des jährlichen Solarwärme-Zubaus gemäß Szenario „Forcierte Expansion“ 9.000 Absatz p.a. (in Tsd. m2) 8.000 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 0 1 1 1 2 5 7 105 315 630 998 1.260 1.544 1.764 1.985 2.205 2.426 2.657 2.888 3.119 4 14 20 26 31 34 38 40 42 45 50 60 70 85 100 130 160 200 260 350 16 29 45 62 76 91 107 122 139 155 173 190 209 228 247 267 288 309 331 353 6 23 43 65 85 92 95 95 95 96 96 96 97 97 97 97 98 98 98 98 3 46 75 134 214 268 322 375 375 375 375 375 375 375 375 375 375 375 375 375 9 14 19 24 28 33 39 46 54 63 74 87 102 120 141 166 195 229 270 317 0 0 0 0 0 52 114 170 231 289 361 427 503 584 660 722 784 846 908 970 309 370 486 551 569 581 581 569 551 524 498 482 468 463 459 454 450 445 441 436 263 339 408 455 459 459 459 459 459 459 459 459 467 475 495 519 547 579 611 647 613 757 911 1.015 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024 1024 1.024 1.024 1.042 1.060 1.104 1.158 1.220 1.292 1.363 1.443 Industrielle Prozesswärme bis 100°C Nah- und Fernwärme Nicht-Wohngebäude Neubau MFH Heizungsmodernisierung und Ergänzung im Bestand MFH Sonnenhaus EFH & ZFH (S. D. ≥ 50%) Erneuerung bestehender Solarwärme-Anlagen Neubau EFH & ZFH Heizungsergänzung im Bestand EFH & ZFH Heizungsmodernisierung im Bestand EFH & ZFH, MFH = Mehrfamilienhaus, EFH= Einfamilienhaus, ZFH= Zweifamilienhaus
14 Alle relevanten Solarwärme-Segmente können wird deutlich, dass viele der sogenannten Ent- nach ihrem relativen Aufwand zur Marktbearbei- wicklungssegmente einen vergleichsweise hohen tung und der jeweils vom Kunden geforderten Aufwand zur Marktbearbeitung aufweisen. Es ist Wirtschaftlichkeit, bzw. der Amortisationszeit der daher zu prüfen, ob nicht stattdessen oder zusätz- Solarwärme-Anlage eingestuft werden. Das Port- lich ein Einstieg in das Segment Industrielle Pro- folio stellt für Solarwärme-Hersteller, die bisher zesswärme die erfolgversprechendere Alternative ausschließlich in den etablierten Segmenten im darstellt. Dies ist im Einzelfall aus Sicht des betref- EZFH tätig waren und ihr Betätigungsfeld erwei- fenden Solarwärme-Unternehmens individuell zu tern wollen, eine Orientierungshilfe dar. Dabei bewerten . 3 | Abbildung 4 | Erschließung von Marktsegmenten 2020 und 2030 gemäß „Forcierte Expansion“ hoch Industrielle hoch Industrielle Nicht-Wohngebäude Prozesswärme bis 100° C Prozesswärme bis 100°C Nicht-Wohngebäude Wirtschaftlichkeitsbedarf der Solarwärme Wirtschaftlichkeitsbedarf der Solarwärme Heizungsmodernisierung und Ergänzung MFH Heizungsmodernisierung und Ergänzung MFH Nah- und Fernwärme Heizungs Neubau EZFH modernisierung EZFH Nah- und Fernwärme Neubau MFH Neubau MFH Solarwärme-Ergänzung EZFH Solarwärme-Ergänzung EZFH Heizungsmodernisierung EZFH Erneuerung best. Anlagen EZFH Erneuerung best. Anlagen EZFH Sonnenhaus EZFH Sonnenhaus EZFH gering gering Neubau EZFH Aufwand zur Marktbearbeitung Aufwand zur Marktbearbeitung ≈ 500T m2 p.a. ≈ 500T m2 p.a.
15 | Studie | Fahrplan Solarwärme | Kurzfassung 4| Volkswirtschaftliche Effekte Die Solarwärme baut ihre volkswirtschaftliche Be- einnahmen von mehr als 15,7 Mrd. € generiert. Ab- deutung kontinuierlich aus. Über die Wertschöp- züglich der kumulierten Förderung von 9,7 Mrd. fungsstufen steigen die Staatseinnahmen stetig € werden Staatseinnahmen in Höhe von 6 Mrd. € an. Bis 2030 wird durch Solarwärme ein kumulier- erwirtschaftet. ter Umsatz von über 44 Mrd. € und damit Staats- 4 | Abbildung 1 | Entwicklung Umsatz, Förderung und Staatseinnahmen gemäß Szenario „Forcierte Expansion“ 3.500 Mio. € 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 Umsatz Staatseinnahmen Förderung Staatseinnahmen abzüglich Förderung, Quelle: Technomar 2011 Im Jahr 2015 können durch Solarwärme knapp 2 3 Mio. t CO2-Äquivalent an. Im dritten Jahrzehnt Mio. t CO2-Äquivalent vermieden werden. Bedingt führen weiter steigende Energiepreise in Verbin- durch die fortschreitende Expansion der Solarwär- dung mit sinkenden Kosten für Solarwärme-Anla- me in den Entwicklungssegmenten und unterstützt gen fast zu einer Verdreifachung dieses Wertes auf durch die öffentliche Unterstützung der Solarwär- 8,0 Mio. t in 2030. me steigt dieser Wert bereits im Jahr 2020 auf über 4 | Abbildung 2 | Eingesparte CO2-Äquivalente pro Jahr gemäß Szenario „Forcierte Expansion“ 9 Mio. to CO2 8 7 6 5 4 3 2 1 0 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 Quelle: Technomar 2011
16 Für die Entwicklung der Beschäftigung in der Steigerung der Produktivität in den Jahren 2013 deutschen Solarwärme-Branche bedeutet die bis 2015 ist insbesondere auf Fortschritte in der Absatzentwicklung im Szenario „Forcierte Ex- Vereinfachung der Montage zurückzuführen. Der pansion“, dass sich die Mitarbeiterzahl bis 2020 konstant bleibende Produktivitätsfortschritt in etwa auf 40.000 verdoppelt, bis 2030 auf 55.000 den zwanziger Jahren beruht darauf, dass die fast verdreifachen kann. Hierbei ist ein Produkti- Hersteller die notwendigen Produktionstechno- vitätsfortschritt innerhalb der Laufzeit des Fahr- logien immer besser beherrschen, die nach den plans von insgesamt 30% unterstellt, der Herstel- Technologiesprüngen bei Kollektoren und Spei- ler und Handwerk berücksichtigt. Die deutliche chern angewandt werden. 4 | Abbildung 3 | Entwicklung der Mitarbeiterzahl und Mitarbeiterproduktivität in der Solarwärme- Branche 60.000 160 Anzahl Mitarbeiter 50.000 150 40.000 140 30.000 130 20.000 120 Produktivitätsindex (2009=100) 10.000 110 0 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 Mitarbeiter Produktivität, Quelle: Technomar 2011
17 | Studie | Fahrplan Solarwärme | Kurzfassung 5| Handlungsfelder Die im Rahmen des Fahrplans vorgesehenen Maß- Themenblöcke abdecken. Bei den im Fahrplan nahmen gliedern sich in folgende Themenblöcke: beschriebenen Maßnahmen handelt es sich um Kurzfristige Marktstimulation der Segmente Mo- Aktivitäten, die sinnvollerweise auf der Verbands- dernisierung und Solarwärme-Nachrüstung, Kos- oder Branchenebene bearbeitet werden. Für den tensenkung, Einstieg in die industrielle Prozess- erfolgreichen Ausbau der Solarwärme sind natür- wärme, Kommunikation und politischer Rahmen. lich auch individuelle Maßnahmen auf Unterneh- Insgesamt werden etwa 70 Einzelmaßnahmen im mensebene notwendig, deren Ausgestaltung aber Rahmen des Projektes beschrieben, die sämtliche nicht Gegenstand der Untersuchung war. 5 | Abbildung 1 | Handlungsfelder im Fahrplan Solarwärme bis 2030 2011 - 2015 2016 - 2020 2021 - 2025 2026 - 2030 Sechs strategische Fokusthemen Ausbau der etablierten Segment im Bereich EZFH Entwicklung weiterer Marktsegmente Entwicklung Industrielle Prozesswärme Kostengünstige Systemlösungen Aktive Gestaltung des Strukturwandels Priorisierung der Forschung Intensivierung der Forschung Aktive kommunikative Gestaltung der Solarwärme-Rahmenbedingungen Solarwärme-Rahmenbedingungen Intensivierte Förderung der etablierten Segmente Spezielle Förderung der Entwicklungssegmente Förderung der industr. Prozesswärme Forschung, Technologie Kostensenkung Montage Kostensenkung System + Installation Forschung Technologiesprung Kollektor Kollektor Forschung Technologiesprung Speicher Speicher weitere Kostensenkungen System
18 Sponsoren der Studie Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Intersolar Europe (Hauptsponsoren) Aeroline Tube Systems Baumann GmbH, ALANOD-Solar GmbH & Co. KG, BlueTec GmbH & Co. KG, Cit- rinSolar GmbH, Consolar Solare Energiesysteme GmbH, De Dietrich Remeha GmbH, Dr. Valentin Energie Software GmbH, EJOT Baubefestigungen GmbH, GASOKOL GmbH, Grammer Solar GmbH, Monier Braas GmbH, MP-Tec GmbH & Co. KG, Oventrop GmbH & Co. KG, Paradigma Deutschland GmbH, Peter Solar und Wärmetechnik GmbH, REHAU AG + Co., SCHÜCO International KG, SOLVIS GmbH & Co. KG, SONNEN- KRAFT General Solar Systems GmbH, STIEBEL ELTRON GmbH & Co. KG, TiSUN GmbH, Tyforop Chemie GmbH, VELUX DEUTSCHLAND GmbH, WAGNER & Co Solartechnik GmbH, Zilmet Deutschland GmbH Die Texte und Abbildungen dieser Studie einschließlich ihrer Kurzfassung wurden mit größtmöglicher Sorgfalt und nach bestem Wissen erstellt. Da Fehler jedoch nie gänzlich auszuschließen sind und die Texte und Abbildungen Änderungen unterliegen können, weisen wir vorsorglich auf folgendes hin: Herausgeber und Autoren dieser Studie einschließlich ihrer Kurzfassung übernehmen keine Gewähr für die Aktu- alität, Richtigkeit, Vollständigkeit oder Qualität der bereitgestellten Informationen. Für Schäden materieller oder immaterieller Art, die durch die Nutzung oder Nichtnutzung der dargebotenen Informationen bzw. durch die Nut- zung fehlerhafter und unvollständiger Informationen unmittelbar oder mittelbar verursacht werden, haften Heraus- geber und Autoren nicht, sofern Ihnen nicht nachweislich vorsätzliches oder grob fahrlässiges Verschulden zur Last gelegt werden kann.
BSW – Bundesverband Solarwirtschaft e.V. Quartier 207, Friedrichstraße 78 10117 Berlin Stand: Juni 2012 www.solarwirtschaft.de
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