Dez 13

Den Grundstein für den rasanten Anstieg von aufgelegten Solarfonds legte die Novellierung des Erneuerbaren Energie Gesetzes (EEG) im Jahr 2004. Darin werden die Energieversorgungsunternehmen in Deutschland verpflichtet den aus erneuerbare Energien gewonnenen Strom zu festgelegten Mindestvergütungen (Einspeisevergütungen) abzunehmen. Die Mindestvergütungen für Strom aus erneuerbare Energien liegen über den Marktpreisen für Strom aus fossilen Brennstoffen und aus Atomenergie. Die Festlegung  unterschiedlicher Mindestvergütungen (ct/kWh) Strom dient als ein Steuerungsinstrument des Staates, um die Stromerzeugung aus erneuerbare Energien zu fördern. Die Mindestvergütungen für Strom aus Photovoltaik sind heute überdurchschnittlich hoch, um diese zur Zeit noch teure Form der Stromerzeugung attraktiver und rentabeler für Anleger zu machen. Die Zielsetzung  des Staates ist es, das enorme, bisher weitgehend ungenutzte, Potential der Photovoltaik  verstärkt  zu erschließen, die Weiterentwicklung  der Solartechnik zu fördern und über eine Anhebung der Stückzahlen die Kosten für Photovoltaik-Elemente langfristig zu senken. Die garantierte Abnahme von Solarstrom zu festgelegten Mindestsätzen,und damit die Kalkulierbarkeit der Einnahmen, macht  Solarfonds aktuell so attraktiv.

Steigende Kosten für fossile Brennstoffe, wachsenden Entwicklungsdruck durch Umweltprobleme und das enorme Potential der Fotovoltaik machen Solarfonds auch zukünftig zu einer attraktiven und ökologisch nachhaltigen Anlageform.

Mindestvergütungssätze nach dem  Erneuerbare Energien Gesetz (2004)

Das Erneuerbaren Energien Gesetz (EEG) vom 21.07.2004 regelt die Mindestvergütungssätze für Stromeinspeisung aus erneuerbaren Energien für den Zeitraum 2004 - 2013. Dies ist insofern interessant, weil dies die Rendite von Solaranlagen und somit Solarfonds entscheidend bestimmt .

 
Die Höhe der Vergütung (§§6 -11) ist dabei abhängig von folgenden Faktoren:

  • Leistung der Anlage
  • Jahr der Inbetriebnahme
  • unterschiedliche Vergütung der verschiedene erneuerbaren Energien

 
Leistung der Anlage:

Die Vergütung der eingespeisten Strommenge einer Anlage erfolgt über ein mehrstufiges System von Schwellenwerten. Jede Stufe (Leistungsbereich zwischen zwei Schwellenwerten) wird anteilig und zu einem festgelegten Mindestsatz vergütet. So werden z.B. bei einer leistungsstarken Anlage, deren Stromproduktion zwei Schwellenwerte übersteigt, anteilig drei unterschiedliche Mindestvergütungssätze für den eingespeisten Strom bezahlt.

Jahr der Inbetriebnahme:

Der Vergütungszeitraum beginnt mit dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Anlage und beträgt 20 Jahren. Der für das Inbetriebnahmejahr der Anlage geltende Mindestvergütungssatz für Strom aus erneuerbaren Energien wird über den gesamten Vergütungszeitraum in unveränderter Höhe gewährt.

Degression der Mindestvergütungssätze:

Die garantierten Mindestvergütungssätze für neu in Betrieb genommene Anlagen (nach 1. Januar) werden jedes Jahr um einen festen Prozentsatz gesenkt. Dies bezeichnet man als Degression.

Die neu in Betrieb genommene Anlagen werden jeweils zu einem niedrigeren Mindestvergütungssatz (über den gesamten Vergütungszeitraum von 20 Jahren) vergütet, als die, die im Vorjahr ihren Betrieb aufgenommenen. Die Absenkung der Mindestvergütungen für Stromeinspeisung aus erneuerbaren Energien (ausgenommen Geothermie- und Offshore-Windenergieanlagen) erfolgte erstmalig zum 1. Januar 2005. Das heisst der Mindestvergütungsatz 2004 war höher als der im Jahr 2005, der von 2005 höher als der von 2006, usw.
Zu den Mindestvergütungen (Grundvergütung) können sogenannte Boni hinzukommen, die für den Einsatz bestimmter Stoffe, technischer Verfahren usw. gezahlt werden. Diese Boni unterliegen keiner Degression.

 
§ 11 EEG: Mindestvergütungen für Strom aus solarer Strahlungsenergie/ Photovoltaik (Neuanlagen)

"Anlagen auf Dachflächen und Lärmschutzwänden" (Anlagen im Sinne von Absatz 2 Satz 1)

Inbetriebnahmejahr    bis einschl. 30 kW    ab 30 kW    ab 100 kWin (in ct /kWh)
2004                              57,40                            54,60          54,00
2005                              54,53                            51,87          51,30
2006                              51,80                            49,28          48,74
2007                              49,21                            46,82          46,30
2008                              46,75                            44,48          43,99
2009                              44,41                            42,26          41,79
2010                              42,19                            40,15          39,70
2011                              40,08                            38,14          37,72
2012                              38,08                            36,23          35,83
2013                              36,18                            34,42          34,04

jährliche Degression: 5,0 %
Vergütungszeitraum: 20 Jahre
Der Mindestvergütungssatz des Inbetriebnahmejahres der Anlage wird über den
gesamten Vergütungszeitraum in unveränderter Höhe gezahlt.
Ausnahmen: z.B. Anlagen auf Lärmschutzwällen aus reinen Erdausschüttungen werden nach Absatz 1 vergütet!

"Fassadenanlagen" (Anlagen im Sinne von Absatz 2 Satz 2)

Fassadenanlagen werden mit einem Bonus von 5,0 ct/ kWh bezogen auf "Anlagen auf Dachflächen und Lärmschutzwänden" vergütet. Die jährliche Degression beträgt 5,0 %. Der Vergütungszeitraum beträgt 20 Jahre. Der für das Inbetriebnahmejahr der Anlage geltende Mindestvergütungssatz wird über den gesamten Vergütungszeitraum in unveränderter Höhe gewährt.


Tabelle: Mindestvergütungen für Strom aus "Fassadenanlagen für 2007 - 2009 (Ausschnitt aus Gesamttabelle 2004 - 2013)

Inbetriebnahmejahr    bis einschl. 30 kW    ab 30 kW    ab 100 kW (in ct /kWh)
2007                               54,21                           51,82          51,30
2008                               51,75                           49,48          48,99
2009                               49,41                           47,26          46,79

"Freiflächenanlagen und Sonstige Anlagen" (Anlagen, die Absatz 1 erfüllen)

Freiflächenanlagen und Sonstige Anlagen werden erheblich geringer vergütet. Die jährliche Degression beträgt 6,5 % (erstmalig ab 01.01.2006). Der Vergütungszeitraum beträgt 20 Jahre. Der für das Inbetriebnahmejahr der Anlage geltende Mindestvergütungssatz wird über den gesamten Vergütungszeitraum in unveränderter Höhe gewährt.
Beachten: für einen Vergütungsanspruch müssen gegebenenfalls die Anforderungen nach
Absatz 3 und 4 erfüllt sein.

Tabelle: Mindestvergütungen für Strom aus Freiflächenanlagen/ Sonstigen Anlagen für 2007 - 2009 (Ausschnitt aus Gesamttabelle 2004 - 2013)

Inbetriebnahmejahr    ct/kWh

2007                               37,96
2008                               35,49
2009                               33,18

Berechnungsbeispiel: Photovoltaikanlage

Leistung: 40 kW
Standort: aus Dach eines Gewerbebaus
Inbetriebnahmejahr: 2004.

* Mindestvergütung für Leistungsanteil bis einschließlich 30 kW: 57,40 ct/kWh;
Leistungsanteil an Gesamtleistung der Anlage: 75 %
* Mindestvergütung für Leistungsanteil ab 30 kW bis einschließlich 40 kW: 54,60 ct/kWh;
Leistungsanteil an Gesamtleistung der Anlage: 25 %

Durchschnittliche Mindestvergütung:
0,75 * 57,40 + 0,25 * 54,60 = 56,70 ct/kWh

 

weitergehende Informationen:

Die Informationen wurden dem Informationsblatt  ("Mindestvergütungssätze nach dem neuen
Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG).vom 21. Juli 2004" des BMU entnommen. Hier finden sie außerdem Tabellen, die die unterschiedlichen Mindestvergütungen für Strom aus unterschiedlichen erneuerbaren  Energien und Jahren der Inbetriebnahme aufgelisten. Diese werden zusätzlich noch an Beispielen erklärt. Weitere Erläuterungen zu den Vergütungsvorschriften finden Sie in der Gesetzesbegründung (Bundestagsdrucksache 15/2864) im Internet unter www.bmu.de und www.erneuerbare-energien.de.

Dez 13

Erneuerbare Energien sind in der Natur vorhandene Energieströme, die durch Energieumwandlung  durch verschiedene Technologien für den Menschen nutzbar gemacht werden. Ihre Nutzung erfolgt nach dem Prinzip der Nachhaltigkeit, da diese Ressourcen nicht stärker genutzt werden als sie sich selber regenerieren können. Da keine begrenzten Ressourcen verbraucht werden, wie bei der heute konventionellen Energiegewinnung aus nuklearen oder fossilen Brennstoffen (z.B. Steinkohle, Erdöl)- erneuerbare Energien sind nach menschlichen Maßstäben quasi unendlich vorhanden- spricht man von erneuerbaren Energien. Diese reichen aus, um den stark wachsenden menschlichen Energiebedarfs dauerhaft zu decken.

Ein wesentlicher Unterschied zur heutigen, konventionellen Energiewirtschaft ist, dass bei der Energieumwandlung von erneuerbare Energien keine klimaverändernden CO2-Emissionen erzeugt werden. Die Sonne ist die Quelle der meisten erneuerbaren Energien mit Ausnahme der Geothermie und der Gezeitenkraft.

Erneuerbare Energien sind Solar-, Bio- und Windenergie, Geothermie und Wasserkraft.

Solarenergie:

Die Solarenergie ist die größte auf der Erde verfügbare Energiequelle. Mit einer eingestrahlten Energiemenge von 1,08 * 10 hoch 18 kWh, das entspricht dem 10.000-fachen Wert des menschlichen Weltprimärenergiebedarfes, hat sie ein enormes Potential für eine nachhaltige Energieversorgung.  Auch Wind- und die Bioenergie sind Formen der Solarenergie, da sie auf physikalisch oder biologisch umgewandelter Sonnenenergie basieren. Ein weiterer Vorteil der Solarenergie ist, dass sie während ihrer Nutzungsphase emissionsfrei Energie liefert, da sie weder Feinstaub noch Treibhausgase (u.a. CO2) erzeugt. Um die natürlichen Schwankungen der Sonneneinstrahlung und damit verbundenen Leistungsschwankungen abzufedern ist sowohl die Entwicklung effektiver Speichermöglichkeiten und eine Kombination mit anderen erneuerbarer Energien (z.B. Geothermie) notwendig, um eine gleichmäßige Energieversorgung zu gewährleisten.

Die Nutzung der Solarenergie erfolgt durch Photovoltaik, Solarthermie, Solarthermik und Solarchemie

Photovoltaik:

Die Strahlungsenergie der Sonne durch Solartechnik aufgefangen und in elektrische Energie (Solarstrom) umgewandelt. Vorteile der dezentralen Erzeugung von Solarstrom ist die Verringerng Energieverluste durch lange Übertragungswege und die Bereitstellung großer Reservekapazitäten, die durch zentrale Großanlagen notwendig werden. Auf die gesamte Gesamtlebensdauer von 20 – 40 Jahren bezogen ist die Gesamtenergiebilanz von Photovoltaikanlagen einschließlich ihrer Herstellungsphase positiv (positiver Wert nach 1,5 – 6 Betriebsjahren erreicht). Nachteilig bei der Photovoltaik sind die hohen Kosten bei der Stromerzeugung, die in Deutschland mit derzeit 40 – 50 Cent pro Kilowattstunde ein vielfaches des in konventionellen Kraftwerken aus fossilen Energieträgern erzeugten Stromes kosten. Auch der aus Windkraft oder Solarthermie erzeugte Strom ist deutlich preiswerter. Durch das Erneuerbare-Energie-Gesetz von 2004 muss der aus Photovoltaikanlagen zu festlegten Preisen von den Energieversorgern abgenommen werden. Die Mehrkosten werden auf die Stromverbraucher in Form höherer Energiekosten umgelegt.

Solarthermie:

Die Solarthermie nutzt die Wärmestrahlung der Sonne in passiver und aktiver Weise.

  • Passive Nutzung der Solarenergie:
    Bei passive Nutzung der Solarenergie wird der Eintrag von Wärmestrahlung zur direkt zur Beheizung von Gebäuden genutzt. Bei einem Passivhaus wird so eine extra Heizungsanlage überflüssig. Entscheidend ist die Ausrichtung der Hauptfensterflächen zur Sonne und  eine hocheffiziente Rundum Dämmung des Gebäudes, um die Wärmeabgabe nach außen zu minimieren.
  • Aktive Nutzung der Solarenergie:
    Absorbtion der Wärmestrahlung durch Absortionsflächen (u.a. Sonnenkollektoren) und die Weiterleitung der im Speichermedium gesammelten Wärmeenergie zu einem Wärmespeicher, um in Haushalten zur Warmwasserbereitung und Raumlufttemperierung genutzt zu werden. Diese Anwendung erneuerbarer Energien ist weltweit sehr stark verbreitet.
  • Solarthermik:
    nutzt das physikalische Prinzip, dass warme Luft aufsteigt, zum Antrieb von Turbinen zur Stromerzeugung.

Geothermie (Erdwärme):

Die Geotermie nutzt die in der Erdkruste gespeicherte Wärme, die zum größten Teil aus der Restwärme der Erdentstehung und radioaktiven Zerfallsprozessen stammt . In den Oberflächenschichten der Erdkruste wird zusätzlich die Wärmestrahlung der Sonne gespeichert.

Nutzung:

  • Direkte Nutzung zum Wärmen und Kühlen von Gebäuden (Wärmepumpenheizung)
  • Stromerzeugung
  • Kraft-Wärme-Kopplung

Unterschieden werden  Tiefen- und Oberflächengeothermie.

Tiefengeothermie:

Die Tiefengeothermie nutzt die Temperaturerhöhung mit zunehmender Tiefe zur Energiegewinnung. Durchschnittlich steigt die Temperatur um 35 bis 40 Kelvin pro Kilometer Eindringtiefe. In Zonen sogenannter Wärmeanomalien (hochenthalpe Lagerstätten) sind in geringer Tiefe aber wesentlich höhrere Temperaturen von mehreren Hundert Grad vorhanden, die weltweit zur Stromerzeugung genutzt werden.

Oberflächengeothermie:

Die Oberflächengeothermie nutzt bestehende Temperaturdifferenz zwischen der Luft und oberflächennahen Schichten des Erdbodens direkt zur Heizung bzw. Kühlung von Gebäuden. So entspricht die gemessene Bodentemperatur in 5 bis 10 m Tiefe während des ganzen Jahres der Jahresmitteltemperatur des Standortes (ca. 8 – 10 Grad Celsius in Deutschland). Durch vertikale Bohrungen (Erdwärmesonden) oder horizontale, oberflächennahe Röhrensysteme (Wärmepumpen) im Erdboden werden die bestehenden Temperaturunterschiede zwischen Erdboden und Luft zur Erwärmung von zirkulierender Luft während der Winter- und zur Kühlung während der Sommermonate genutzt, um Gebäude zu temperieren. Diese Form der erneuerbaren Energien findet im Passivhaus Standard eine wichtige Anwendung.

 

Bioenergie:

Bezeichnet die durch Energieumwandlung aus Biomasse / Energiepflanzen erzeugte, nutzbare Energie. Dazu werden sogenannte nachwachsenden Rohstoffe (z.B. Holz, Mais, usw.) in Treibstoffe, Wärme oder Strom umgewandelt. Durch die Verbrennung nachwachsender Rohstoffe wird genau soviel Kohlendioxid frei, wie die gewachsene Biomasse der Atmosphäre entnommen hat. Das bedeutet, die Energiegewinnung erfolgt CO2-neutral. Die Verbrennung tritt hier an die Stelle der natürlichen Verrottung.

Produkte sind: Holz, Pflanzenöl, Biodiesel, Btl-Kraftstoffe, Bioethanol, Biogas, Biowasserstoff.

Problematik bei der Erzeugung  von Bioenergie:

Während die Vergärung von pflanzlichen Reststoffen in  Biogasanlage als nachhaltig einzustufen ist (umweltverträglich, CO2-neutral, sozial verträglich), entstehen durch den Trend, großflächig Energiepflanzen für den Energiemarkt anzubauen (z.B. für Biotreibstoffe), negative Folgen, die den Grundprinzipien der Nachhaltigkeit wie Sozialverträglichkeit, Natur- und Landschaftsschutz widersprechen und so die Vorteile erneuerbarer Energien zunichte machen. Vorhandene, landwirtschaftliche Flächen müssen umgenutzt werden oder zusätzlich erschlossen werden. Preissteigerungen für Grundnahrungsmittel, Umweltschäden (z.B. Monokulturen/ Pestizideinsatz) Einsatz genmanipulierten Saatguts, sind die mögliche Folgen. Als Beispiel lässt sich die Brandrodung von großen Flächen von Regenwald anführen, in denen große Mengen CO2 gespeichert waren, um in Plantagen Palmöl für Biotreibstoffe zu gewinnen. Der dadurch entstandene große Eintrag von CO2 beschleunigt direkt die globale Erwärmung.

Dez 13

Solartechnik

In Kategorie: Solartechnik

Unter dem Begriff Solartechnik werden die zur Nutzung der Solarenergie notwendigen Technologien und technische Anlagen zusammengefasst, die notwendig sind, um elektrischem Strom und Wärme durch die Anwendung von Photovoltaik und Solarthermie zu gewinnen.

Unterschieden werden kleinere, dezentrale  Anlagen/ Anwendungen von großtechnische Nutzungen der Solarenergie.

Der dezentralen Nutzung der Solarenergie mittels Solartechnik zuordnen lassen sich zum Beispiel mit Photovoltaikmodulen- und Sonnenkollektoren ausgestattete Dächer privater Haushalte,  ein selbstgebauter, technisch primitiver Solarofen zum Kochen oder ein Stirlingmotor, der Wärmeenergie in mechanische Energie umwandelt, die ihrerseits mittels eines Generators elektrische Energie erzeugt.

Die großtechnische Nutzung der Solarenergie umfasst solarthermische Kraftwerke, Thermikkraftwerke und großflächige Photovoltaikanlagen. Zur Finanzierung dieser aufwendigen Solartechnik und leistungsstarken Anlagen werden u.a. geschlossene Solarfonds aufgelegt, um die hohen Investitionskosten aufzubringen.

Indirekte Solarenergienutzung:

Ein weiteres Einsatzgebiet der Solartechnik ist die passive Nutzung der Solarenergie durch Solarthermie beim Passivhaus. Durch die Anordnung der Fenster, die Wärmespeicherung in Bauteilen und eine aufwendige Rundum Wärmedämmung des Gebäudes, sowie einer Wärmepumpe (Geothermie) kann das Passivhaus ohne klassische Heizungsanlage beheizt werden.

Auch bei der Gewinnung anderer erneuerbaren Energien wie der Bioenergie und bei Wind- und Wasserkraftanlagen wird indirekt Solarenergie genutzt und Solartechnik zum Einsatz.