Strom erzeugen mit Photovoltaik - Vortrag für Hauseigentümerinnen und Hauseigentümer

Strom erzeugen mit Photovoltaik
Vortrag für Hauseigentümerinnen und Hauseigentümer

08/08/2022

Photovoltaik – Strom aus der Sonne

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Strom aus der Sonne

Ein paar typische Begriffe:
• 1 kWp (Kilowatt peak)
  ≈ 5 bis 7 m² Modulfläche
  ≈ 800 bis 1.000 kWh pro Jahr
• Solarmodul: besteht aus
  Solarzellen, ca. 300 bis 400 Wp
• Wechselrichter: wandelt
  Gleichstrom in Wechselstrom
• Stromspeicher:
  Akku für Solarstrom.
  Typisch: 5 bis 20 kWh Kapazität

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Strom aus der Sonne

Energieertrag: u.a. abhängig von Neigung,
Ausrichtung und Verschattung

Idealer Ertrag in Niedersachsen:
ca. 900 bis 1.000 kWh pro kWp im Jahr

Südseite und Ost + West-Dach sind geeignet!

Gibt es ein Solardachkataster in Ihrer Region?

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Wieviel Solar passt auf mein Dach?

                                Ost+West-Anlagen
                                Ansicht Ostseite

                                         Ostseite einer Ost-West-Anlage
 Süd-Anlage
                                                                          Os

                                                                          5

Gesamtenergiebedarf eines
Vier-Personen-Haushalts heute und in Zukunft
Heute
Haushaltsstrom:                       3.500 kWh
Gasheizung (nicht saniert):           30.000 kWh
Benzinfahrzeug: (VW Golf 20.000 km)   8.100 kWh
Gesamtenergiebedarf:                  41.600 kWh
Perspektivisch in Zukunft:
Haushaltsstrom:                       3.100 kWh
Elektrowärme (saniert):               5.000 kWh
Elektrofahrzeug: (E-Golf 20.000km)    2.500 kWh
Gesamtenergiebedarf:                  10.600 kWh

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Komponenten einer PV-Anlage

Glas-Folien-Module
Glas-Zelle-Folie

• Gutes Preis-Leistungs-
  Verhältnis
Glas-Glas-Module
Glas-Zelle-Glas
• Höhere mechanische
  Belastbarkeit
• Verringerter Abstand zu
  Brandabschnitten          Glas-Folien-Modul   Glas-Glas-Modul

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Umgang mit Verschattungen
       - Elektronik an Solarmodulen

       - schattentolerierende Wechselrichter

• Bypass – Dioden im Modul verhindern Hot Spots                        ©:
                                                                       Hersteller
  und Abschaltung bei Verschmutzung oder Schatten
• Leistungsoptimierer reduzieren Ertragsverluste des
  Modulstrings auf das jeweils verschattete Modul
• Wechselrichter mit intelligenter
  schattenberücksichtigender Regelung

                                                       ©: Hersteller

                                                                                    8

Montagesysteme für eine PV-Anlage

Dachparallele Installation    Flachdachinstallation

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Was kann der Wechselrichter?

Solarwechselrichter
• wandelt Gleichstrom in netzkonformen
  Wechselstrom
• mehrere Strings: (In Reihe geschaltete Module gleicher
  Ausrichtung, mit und ohne Leistungsoptimierer)

Optional:
• kann Verbrauchsgeräte ansteuern
• Fernwartung und Monitoring von Erzeugung
  und Verbrauch über Internetanschluss
• mit Hybridwechselrichter auch Anschluss einer
  Batterie möglich

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Was kann der Stromspeicher?

• Speichert überschüssigen Strom
• Kapazität in kWh
• Im Haushaltsbereich wird der Strom
  bis zum nächsten Tag gespeichert.

• Stromspeicher nicht nach PV-
  Anlagengröße sondern nach
  Stromverbrauch des Haushalts
  dimensionieren (ca. 60 bis 70% eines
  Tagesverbrauchs)

• In den Wintermonaten (November bis
  Februar) ist der Batteriespeicher
  derzeit nicht relevant.

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Eigenverbrauch und Teileinspeisung oder/und
Volleinspeisung?
Das Erneuerbare Energien Gesetz wurde im Juli 2022 novelliert mit vielen Verbesserungen:

 höhere Einspeisevergütung für neue PV-Anlagen (ab wann ist aktuell noch offen,
  voraussichtlich noch in 2022)
  Anlagen < 10 kW 8,20 Cent/kWh
  Anlagen < 40 kW 7,10 Cent/kWh
  Für Volleinspeisung: erhöhte Einspeisevergütung:

Meldepflicht für Betreiber
Jede Photovoltaikanlage mit
Netzanschluss muss registriert werden

• Registrierung im Marktstammdatenregister
• Meldung beim zuständigen Netzbetreiber
• Mitteilung an das Finanzamt:
  - Erwerb oder „Liebhaberei“ (Option bei < 10 kW)
  - Kleinunternehmerregelung (ohne Ust.) oder reguläre
    Besteuerung (min. 5 Jahre)

  Mehr Info: https://www.klimaschutz-
  niedersachsen.de/themen/strom/pv-
  wohngebaeude.php

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Anlagenbeispiel – Südausrichtung 9,6 KWP

30 x PV-Module á 320 Wp
1 x Wechselrichter 10 kVA
kein Speicher

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© Google, Geo-Basis-DE/BKG,GeoContent, Maxar Technologies

                                                                                    14

Anlagenbeispiel – Südausrichtung 9,6 KWP
Ertrag und Verbrauch 03.07.2021

                                           © Energie Brokering (EBPB)

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Anlagenbeispiel – Südausrichtung 9,6 KWP
Ertrag und Verbrauch 04.11.2019

                                           © Energie Brokering (EBPB)

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Dynamisches Laden des Elektroautos

                                 © Google, Geo-Basis-DE/BKG,GeoContent, Maxar Technologies, bearbeitet mit PV Sol

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Strom aus der Sonne

Eckpunkte für die Wirtschaftlichkeit:
Typische Anlagengröße 5 bis 30 kWp
• Kosten 1.000 bis 2.000 € pro kWp (einschl. Installation)
• Größere Anlagen sind pro kWp billiger als kleine Anlagen
• Strombezugspreis ca. 33 Cent und mehr pro kWh (nur
   Arbeitspreis)
• Eigenversorgungsanteil 25 bis 40 % (ohne Speicher)
                            55 bis 75 % (mit Speicher)
• Überschuss ins Netz für rund 8 Cent, 20 Kalenderjahre plus
  restliche Monate im Errichtungsjahr
• ggf. steuerliche Vergünstigungen

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Anlagenbeispiel – Südausrichtung 9,6 KWP

• Investition: 17.280 Euro zzgl. MwSt.
(1.800 €/KWp)

Stromproduktion: 9.500 kWh
Stromverbrauch:
               Haushalt:           2500 kWh
               Wärmepumpe:         4.000 kWh
               Elektrofahrzeug: 2.000 kWh
Eigenversorgung: 3.350 kWh/a x 35 Cent/kWh
    (35%)              = +1.172,- Euro
Verkauf: 6.150 kWh/ x 6,5 Cent/kWh jetzt 8,2
                       = +400,- Euro
Betriebskosten:          -150,- Euro
Überschuss:             1.422,- Euro pro Jahr   © Energie Brokering (EBPB)

Amortisation: 17.280 : 1.422 = 12,2 Jahre
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PV-Anlage und Wärmepumpe

PV-Anlage kann einen Teil des Strombedarfs für die Wärmepumpe decken.

Wieviel?... abhängig von mehreren Faktoren wie: Größe der PV-Anlage (Überschuss),
Strombedarf der WP (Jahresarbeitszahl) und Jahreszeit (wenig Solarstrom im Winter)

• Wichtig:

• Energiemanagementsystem am Wechselrichter versorgt WP angepasst an
  Solarstromerzeugung
• modulierende Wärmepumpe verwenden, erforderliche Heizleistung der WP vorher berechnen
• Erhöhung des Anteils selbst genutzten Solar - Stroms im Haus (ohne Speicher) auf ca. 55 %
  bis 60 %
• Bei Speichernutzung auf ausreichende Entladeleistung achten
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Voraussetzungen für den effizienten Betrieb einer
Wärmepumpe
Voraussetzungen für den effizienten Betrieb einer Wärmepumpe
Geringe Vorlauf-Temperatur für die Raumheizung (max. 55°C). Daraus folgt eine hohe Effizienz, bzw.
hohe JAZ. (Ab einer JAZ > 2,0 ist diese umweltfreundlicher als ein Gaskessel, Stand 2022)

Was kann ich tun, damit sie effizient arbeitet?

  • Temperatur für die Raumheizung absenken, d.h.
      Heizkurve anpassen, ohne Einschränkung des Heizkomforts –geringst investiv
      Hydraulischer Abgleich – gering investiv und förderfähig
      Heizkörpertausch gegen (i) typengleiche, größere Heizkörper oder (ii) Flächenheizungen
         (Fußboden-, Wand- oder Deckenheizung) - höhere Investition, erhöht aber die Effizienz
      Energetische Modernisierung – hoch investiv, keine zwingende Voraussetzung für WP
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                                                                                       Wärmepumpe

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Zusammenfassung

• Strom erzeugen und diesen zu einem Teil, ca. 30 %, direkt verbrauchen.

• Mit Speicher vom erzeugten Strom ca. 60 -80 % selbst verbrauchen

• E-Auto und Wärmepumpe erhöhen den Anteil des selbst genutzten Stroms

• Überschüssigen Strom ins Netz einspeisen

• Und weiterhin Strom aus dem Netz beziehen

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Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit
Im Auftrag der Klimaschutz- und Energieagentur Niedersachsen

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