strom von der sonne umweltfreundliche technik und geldanlage
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Strom von der Sonne Umweltfreundliche Technik und Geldanlage. Die Fieberkurve der Erde steigt. Der CO 2 -Ausstoß v. a. in den Industrieländern verursacht die Temperaturerhöhung!. Auswirkungen des Klimawandels. Der Klimawandel in Deutschland: Temperaturerhöhungen - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Die Woche der Sonne
wird organisiert vom und gefördert durch das
Strom von der Sonne Strom von der Sonne
Umweltfreundliche Technik Umweltfreundliche Technik und Geldanlageund Geldanlage
Strom von der Sonne – Infos zu moderner Stromversorgung mit Solarenergie
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Die Fieberkurve der Erde steigt
Der CO2-Ausstoß v. a. in den Industrieländernverursacht die Temperaturerhöhung!
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Auswirkungen des Klimawandels
Der Klimawandel in Der Klimawandel in Deutschland:Deutschland:
• Temperaturerhöhungen
• Zunahme der Niederschläge
• Zunahme der Überschwemmungsgebiete (u. a. durch Erhöhung des Meeresspiegels und mehr Starkregen)
Die Lösung der Energiefrage ist die zentrale Aufgabe der nächsten Jahrzehnte!
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Die Energiereserven auf der Erde
Ressourcenproblematik
• Ressourcen konzentrieren sich auf bestimmte Länder, z.B. Krisenregion Persischer Golf
• Erdöl, Erdgas nur noch wenige Jahrzehnte verfügbar, „peak-oil“ überschritten
• Kohle längere Reichweite, aber Verbrennung mit großen CO2-Emissionen
• Uran, nur noch wenige Jahrzehnte verfügbar, hohes Sicherheitsrisiko, ungelöste Endlagerung
• Sonnenenergie: Überangebot an umweltfreundlicher Energie, unbegrenzte Reichweite, „Ernte-Techniken“ vorhanden, marktreif und sofort einsetzbar
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Von der Sonne verwöhnt
• Sonne schickt 80 mal mehr Energie als wir verbrauchen
• Fläche von 80x80 km2 könnte theoretisch Strombedarf decken
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Primärenergieverbrauch in Deutschland
100 % Erneuerbare 100 % Erneuerbare Energien Energien bis 2050 sind möglich:bis 2050 sind möglich:
• Massive Energieeinsparung
• Energischer Ausbau der Erneuerbaren Energien
Grafik: LTI research team, ergänzt durch triolog
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Stromerzeugung und Stromverbrauch
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Stromerzeugung und Stromverbrauch
Stromerzeugung in Stromerzeugung in
Deutschland:Deutschland:• Kohle dominiert mit 47 %
• Atomstrom 22 %
• Erneuerbare Energien 14 %
(Tendenz steigend)
• Erdgas 12 %
Kohle, Erdgas und Uran sind
endlich und tragen wesentlich zu
CO2-Emissionen bei oder haben ein
untragbares Sicherheitsrisiko
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Stromerzeugung und Stromverbrauch
Stromerzeugung in Großkraftwerken und Verteilung mit hohen Verlusten:
nur jede 3. Kilowattstunde
kommt beim Kunden an!
Haushalte tragen rund 27 % des Stromverbrauchs
Jeder kann Stromverbrauch reduzieren mit Komfortgewinn!
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Stromsparen leicht gemacht
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Prinzip netzgekoppelte PV-Anlagen
• Solarmodule (1) erzeugen direkt aus
Tageslicht Strom (Gleichstrom)
• Wechselrichter (2) wandelt
Gleichstrom in netzkonformen
Wechselstrom um
• Jede erzeugte Kilowattstunde
Solarstrom wird ins öffentliche
Stromnetz (3) eingespeist und zum
garantierten Satz vergütet
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Komponenten einer Solarstromanlage (1)
Solarzelle• mono-, polykristallin oder• amorph
• 95 % der Zellen aus Silizium = Quarzsand
• Amorphe Zellen gewinnen an Bedeutung • Zellen werden zu Modulen verschalten
Vom Wafer zur fertigen Solarzelle
Image: Solarworld
Image: Energiebau Solarstromsysteme GmbH
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Komponenten einer Solarstromanlage (2)
Funktionsprinzip SolarzelleFunktionsprinzip Solarzelle
• hauchdünne Silizium-Scheibe (0,3 mm)
• 2 Schichten mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften: +-Pol und -Pol (Dotierung mit Fremdstoffen ermöglicht Leitfähigkeit)
• Leiterbahnen leiten den Strom ab zu Verbrauchern
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Komponenten einer Solarstromanlage (3)
SolarmodulSolarmodul
• besteht aus Vielzahl von Solarzellen
• Unterschiedliche Leistungen (Tendenz zu größeren Modulen)
• hagel-, sturm-, regen- und frostbeständige Verarbeitung
• Lebensdauer ca. 30-40 Jahre
• Leistungsgarantien Hersteller bis zu 25 Jahre
• Komponenten recyclebar
Image: BP solar
Image: Sharp
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WechselrichterWechselrichter
• Elektronisches Bauteil, wandelt solaren Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom
• Hohe Wirkungsgrade möglich (europ. Wirkungsgrad z. T. > 95 %)
• Lebensdauer ca. 10-15 Jahre
• Leistungsgarantien Hersteller bis zu 10 Jahre
Image: SMA
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Komponenten einer Solarstromanlage (5)
EinspeisezählerEinspeisezähler
• Erfasst den erzeugten Solarstrom zur Abrechnung mit dem Netzbetreiber
• Jede Kilowattsunde Solarstrom wird über 20 Jahre zu garantiertem Festpreis vergütet (plus Jahr der Inbetriebnahme)
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Hinweise zur Auswahl des Standortes
• Richtige Ausrichtung
und Neigung der Anlage
• Hinterlüftung beachten
• Verschattungsfreie Flächen:
Bäume, Kamine,
Dachgauben, Leitungen,
Nachbargebäude etc.
berücksichtigenSetzen Sie bei der Montage auf einen Fachbetrieb, Eigenmontage ist nicht sinnvoll.
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Dachneigung und Ausrichtung
• Optimaler ErtragOptimaler Ertrag bei Südausrichtung und Dachneigung 30°• Ausrichtung SO bis SW und Neigungen
von (10°) 20° bis 50° ermöglichen sinnvollen Betrieb
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Solarernte im Jahresverlauf
Wirtschaftlichkeitsberechnung:Wirtschaftlichkeitsberechnung:
Süddeutschland: 900 kWh / kWNorddeutschland: 800 kWh / kW
Sonnenstrom ist Spitzenlaststrom im Tagesverlauf!
Stromernte einer 1,1 kW-Anlage Standort Tittmoning (Südostbayern)
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Sonnenstrom ist umweltfreundlich
• Hohe Lebensdauer der Anlagen: ca. 30 - 40 Jahre
• Kurze Energierücklaufzeiten: 1-5 Jahre
• Stromproduktion geräuschfrei
• Stromproduktion geruchlos, keine Staubemissionen
• Anlagenkomponenten recyclebar
• Keine ungelösten Endlagerungs- oder
Entsorgungsprobleme
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Dimensionierung und Kosten
• Ein Kilowatt entspricht einer Fläche von 7-10 m²
• Zwei kWp kosten zwischen 8.000 € und 10.000 €
• Die Größe der Anlage ist allein abhängig von der
Dachfläche und der Höhe der gewünschten Investition
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Wirtschaftlichkeit durch Erneuerbare- Energien-Gesetz EEG
Feste EinspeisevergütungenFeste Einspeisevergütungen (2008):
DachanlagenDachanlagen bis 30 kW bis 30 kW = = 46,75 Cent / kWh46,75 Cent / kWh von 30 kW bis 100 kW = 44,48 Cent / kWh44,48 Cent / kWh von 100 kW bis 1.000 kW = 43,99 Cent / kWh43,99 Cent / kWh FassadenanlagenFassadenanlagen = + + 5 Cent / kWh5 Cent / kWh
FreiflächenanlagenFreiflächenanlagen = 35,49 Cent / kWh35,49 Cent / kWh
FestpreisvergütungFestpreisvergütung bezogen auf das Baujahr über 20 Jahre + Jahr der Inbetriebnahme
Degression der Einspeisevergütung jährlich 5 %, Änderung ab 2009 keine Begrenzung der Gesamtleistung
Weltweit bestes Programm zur Markteinführung Erneuerbarer Energien und regionaler Wirtschaftsförderung !
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Finanzierung und Renditemöglichkeiten
Ausgaben• Anlagenkosten (Zins, Tilgung)• Versicherung, Wartung, Reparatur-Rücklage• (Dachmiete)
Einnahmen• Anlagenertrag pro kW (Größe der Anlage 30 kW) 900 kWh x 0,468 € x 20 Jahre = 8.424 €
• mögliche durchschnittliche Rendite 3-6Rendite 3-6 %% (abhängig von Finanzierung)
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Versichern Sie Ihre Anlage
• Betreiberhaftpflicht
• Allgefahrenversicherung
• Elektronikausfallversicherung
• spezielle Fotovoltaikversicherungen
• unterschiedliche Anbieter und Angebote vergleichen
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Vorsteuer + Gewerbe
• Alle Anlagenbauer bekommen die Mehrwertsteuer zurück ! (Vorsteuerabzugsberechtigung)
• Schreiben Sie Ihre Anlage steuerlich ab (Gewerbeanmeldung erforderlich)
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Jeder kann Sonnenstrom produzieren!
Vorteile:Vorteile:
• Engagement auch als Mieter oder bei ungeeigneter Dachfläche
• Solarstromerzeugung zu günstigen Einstiegspreisen möglich
• Anlagenstandorte und Technik können optimal ausgewählt werden
• Attraktive Renditen möglich
• Man muss sich um nichts kümmern
(Rundherum-Sorglos-Paket)
Beteiligung an Bürgersolarkraftwerken oder BeteiligungsfondsBeteiligung an Bürgersolarkraftwerken oder Beteiligungsfonds
Image: Energiebau Solarstromsysteme GmbH
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35 kW
140 kW
260 kW
4.790 kW
27.036 kW
24.822 kW
0 kW
4.000 kW
8.000 kW
12.000 kW
16.000 kW
20.000 kW
24.000 kW
28.000 kW
BGL
RO
TS
>56,6 MW a. Netz> 5.440 Anlagen
47,3 W/E47,3 W/E
93,3 W/E93,3 W/E
145,8 W/E145,8 W/E
Solaranlagendichte
Sonnenstrom als regionale Wirtschaftsförderung
Region vom Watzmann bis zum Wendelstein (Südostbayern)Umsatz im regionalen Handwerk 2000-2007: 300 Mio. Euro
Entwicklung Entwicklung PV-Leistung in den PV-Leistung in den Landkreisen Landkreisen Rosenheim (RO),Rosenheim (RO),Traunstein (TS) und Traunstein (TS) und Berchtesgadener Berchtesgadener Land (BGL) (BGL)
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Erneuerbare Energien zu teuer?
Geld in Erneuerbare Energien Geld in Erneuerbare Energien bestens angelegt:bestens angelegt:
• Sicherung und Schaffung von zukunftsfähigen Arbeitsplätzen
• Reduzierung der Abhängigkeit von Energie-Importen
• Sicherung des Technologievorsprungs
• Aufbau des Technologie-Exportes
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Starke Zunahme der installierten Leistung und des Solarstroms im Stromnetz in Deutschland
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• Großes Potenzial• Solarenergie ist überall verfügbar• Hohe Flexibilität, modular einsetzbar
von der Klein- bis zur Mega-Anlage• Dezentral einsetzbar• Langlebig, zuverlässig (> 25 Jahre)• Hoher Erntefaktor
(Energieproduktion zu Energiebedarf für Produktion)– Heute: 6 bis 20, künftig über 30
• Recyclingfähigkeit
Nachteile• Kosten• Fluktuation
Vorteile der Photovoltaiknutzung
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Perspektive der Photovoltaik-Nutzung
Potenzialabschätzung Deutschland• 50% der solar geeigneten Dachflächen 400 km²• Entspricht PV-Leistung (20% Wirkungsgrad) von 80.000 MWp• Mögliche Stromproduktion Dächer (900 kWh/kWp): ca. 75 TWh• Produktion Freiland, Fassaden etc. ca. 75 TWh• Gesamtproduktion: ca. 150 TWh• Möglicher Anteil an der Stromversorgung Möglicher Anteil an der Stromversorgung (Verbrauch 2005):(Verbrauch 2005): 30% 30%
Zu lösende ProblemeZu lösende Probleme• Kurzzeitige Fluktuation (täglich, wöchentlich)
– Ansätze: Kurzzeit-Stromspeicher, Mix mit anderen EE, Anpassung der Last an das Solarstromangebot, …
• Saisonale Schwankung (Jahresverlauf)– Ansätze: Mix mit Biomasse, Wind und anderen EE, Verbund mit südlichen
Ländern, Wasserstoffspeicherung, …
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Boombranche Solar-Energie
Solar-Energie wichtiger Wirtschaftsfaktor
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Zukunftsfähige Arbeitsplätze
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Deutschland hat seit 2004 den größten PV-Markt weltweit
Weltmarkt 2007:etwa 2.400 MWpQuelle: Schätzung BSW auf Basis EPIA-Daten
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Photovoltaik und Dachbegrünung
Optimale Kombination:
• Wasserrückhalt• Strom aus Erneuerbaren Energien• Kühlung der Module durch Pflanzflächen
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Source: Schüco, Beck
PV-Aufdach- / Indachanlagen
Fassadenanlagen
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Vielfalt Photovoltaik: Integration, Verschattung
Source: Pfleiderer, PV-Silicon
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Image: Schüco
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400 kWp auf den Hallen der Messe Freiburg
Image: BP
Image:Solar-Fabrik
Große Aufdachanlagen
3.7 MWp auf einer Fabrikhalle in Dingolfing
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Solar FacadesFassadenintegrierte PV-Anlagen
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Beispiele für autarke Systeme
Tausende von netzautarken PV-Systemen (Inselsystemen) Tausende von netzautarken PV-Systemen (Inselsystemen) wurden in Deutschland installiert in:wurden in Deutschland installiert in:
• Parkautomaten
• Verkehrsleuchten
• Zigarettenautomaten
• Ferienhäusern
• Booten und Wohnmobilen
• Gartenleuchten
• Taschenrechnern
• ...
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„Solararchitektur ist keine Mode, sondern eine Frage des Überlebens“Sir Norman FosterSir Norman Foster