„Solarthermie vs. Photovoltaik“

[admin]

Damit habe ich mir erst mal Klarheit verschaffen wollen, wie sieht eigentlich der „Flächenverbrauch“ bei beiden Systemen aus ? Um nicht immer die beiden Systeme voll ausschreiben zu müssen hier ist PV = Photovoltaik, ST = Solarthermie-Anlage. Sollte es anders Kürzel geben, die das Selbe bewirken, aber bereits „eingeführt sind“ her damit !

Hier mal ein ZITAT (der, bzw. die Links zum Thema finden sich auf Wärme oder Strom?
Ein Rechner zum Vergleich von Solarthermie und Photovoltaik) :

Zum Vergleich der Technologien Solarthermie oder Photovoltaik wird je eine Solaranlage installiert und 20 Jahre lang betrieben:

Eine Photovoltaik-Solaranlage mit rund 5 kW Peak und damit einem Erlös von 700,- Euro pro Jahr (rund 40 m²): Der Eigenverbrauch an Solarstrom wird hier nicht berücksichtigt.

Eine Solarthermie-Anlage mit AquaSystem und Kollektor AQUA PLASMA, die rund 700,- Euro pro Jahr einspart (rund 20 m2).

Anmerkung: Erlöse durch die Photovoltaik-Anlage; hier wurde noch keine Einkommenssteuer berücksichtigt, die den Ertrag noch einmal schmälert.

Soweit so klar ?
Nun ja was fehlt sind ein Vergleich (wenn man alles hauptsächlich vom Geld her sieht) wird bei einer PV, welche vertraglich gebunden „ins Netz einspeist“, kann zumindest die Umsatzsteuer für die Anlage sozusagen auf der „Haben Seite“ verbucht werden. Was kostensteigernd ist; bei der PV, ist es der Aufwand für den Wechselrichter sowie die Kosten für die komplette Netzanbindung. Bei der ST müssen Leitungen bis zur Heizanlage (wo immer die jeweils ist) geführt werden. Auch entsprechende „Speicher“ sind notwendig (je nachdem ob auch die Heizung und WW damit ergänzt / betrieben werden). Zumindest muss „irgendwo“ durchs Dach ins Haus eine durch ihre Dämmung relativ umfangreiche Wasserleitung geführt werden. Inhalt frostsicher, was mindestens einen Wärmetauscher bedingt.

Wer nun wie im Beispiel beschrieben 40m² zur Verfügung hatte, konnte bis Dezember 2011 gerade noch bei heutigem Bruttostrompreisen ein leichtes Plus verzeichnen. Das hat sich inzwischen „erledigt“. Ab Juli 2014 ist ca. das 2,2fache notwendig um 1 kWh Bruttobezug zu „erwirtschaften“ mit denen der Netzbetreiber dann in Paris weiter die Kosten für die Allgemeinheit steigert, indem PV-Strom dort zu Niedrigstpreisen verscherbelt wird.

Strom, der niemals „ernsthaft“ das Niederspannungsnetz „physikalisch“ verlässt, der zu bis 30% gleich beim Erzeuger werkelt, auch wenn das dort nicht gemessen wird. Physikalisch ist das also Kohle- und Atomstrom, der dort als „EE“ vermarktete wird. Das nur ganz „nebenbei“ - so zur Erinnerung.

Was passiert aber falls PV nicht mit dem Netz in Verbindung kommt ? So eine Anlage (wie immer die technisch aussieht) wäre eine Privatangelegenheit – keine Umsatzsteuerrückzahlung – aber auch keine Steuern auf dem selbst verbrauchten Produkt ! Da PV und ST beide langfristig betrachtet werden müssen, könnte sich der Nachteil mindestens „aufheben“.

So die „Rahmenbedingungen“ derzeit ! Die Frage ist nun : Wo investiere ich langfristig und damit „nachhaltig“ Geld um Heizkosten sowie, falls möglich, auch Stromkosten zu senken ? Eines ist in dieser Rechnung schon mal sicher, beide Kosten werden weiter kontinuierlich steigen. Jede geeignete Maßnahme die hier Einsparungen „verursacht“, ist im Grund eine „Verzinsung“ des eingebrachten Kapitals. Ob nun „zusätzlich“ zu dem geldwerten Gewinn durch Verkauf des Produkts, was sich wohl bei PV inzwischen bis auf die Altanlagen vor 2012, „erledigt“ hat oder bei ST, wo das noch nie eine Möglichkeit darstellte.

Was in jedem Fall nachhaltig ist, ist die richtig ausgeführte Dämmung. Ziel, auch im Bestand sich dem sog. „Passivhausstandard“ soweit als am eigenen Objekt möglich anzunähern – ihm idealerweise zu erreichen. Was die Frage Heizung sozusagen erledigen würde. Jeder der „da etwas tun möchte“, sollte zuerst den notwendigen Bedarf an Heizenergie möglichst niedrig gestalten, um dann auf dieser Basis erst weitere Entscheidungen zu treffen.

Weitere Links : Quelle "Manager Magazin Online 08.10.2013" Was soll aufs Dach? Photovoltaik versus Solarthermie
Quelle SOLARANLAGEN-PORTAL "Abgrenzung Photovoltaik & Solarthermie" Dort wird näher auf die Größe der Komponenten eingegangen :

Schritt Zwei der Solarthermie Planung: wie groß fällt die Anlage aus?

• Bei der Warmwasserbereitung benötigt man ungefähr 1 - 1,3 Quadratmeter Flachkollektoren beziehungsweise 0,8 bis 1 Quadratmeter Vakuumröhrenkollektoren pro Person. Das Speichervolumen sollte 60 bis 80 Liter pro Person betragen.
  
• Bei der Heizungsunterstützung fallen diese Werte größer aus. Pro 10 Quadratmetern Wohnfläche geht man von einem Quadratmeter Flachkollektoren bzw. einem halben Quadratmeter Vakuumröhrenkollektoren aus. Das Speichervolumen beträgt 50 Liter pro Quadratmeter Flachkollektorfläche plus 50 Litern Warmwasserbedarf pro Person.
  
• Ein durchschnittlicher Speicher für eine Warmwasser-Solaranlage benötigt ungefähr 350 Liter Speichervolumen. Anlagen zur Heizungsunterstützung erreichen Volumina von 600 bis 1000 Litern. Der Speicher sollte nahe an den Kollektoren aufgestellt werden, um Wärmeverluste zu minimieren.

Systemvergleich: PV und Wärmepumpe vs. Solarthermie Vorteile für den Sonnenstrom

Bei einem angenommenen Systempreis von 4000 € (inkl. Montage) für eine solarthermische Anlage, die 1800 kWh/Jahr Wärme produziert (ca. 50 % des Warmwasserbedarfs für vier Personen – ein höherer Anteil ist nicht sinnvoll, siehe unten), und 20 €/Jahr Betriebskosten, kommt man auf Wärmekosten von ca. 0,12 €/kWh Wärme (ohne interne Verzinsung). Das ist etwa doppelt so viel wie der typische Gaspreis heute. Zudem benötigt man auch weiterhin noch einen konventionellen Warmwassererzeuger, wenn im Winter die Sonne einmal nicht scheint.

Ein entsprechendes PV-/Wärmepumpensystem kommt dagegen heute nur auf ca. 3500 € und Betriebskosten entfallen, so dass man auf Kosten von unter 0,10€/kWh Wärme kommt. Damit können diese Systeme schon heute direkt mit Heizöl konkurrieren. Ein konventioneller Warmwassererzeuger wird nicht mehr benötigt, da man die Wärmepumpe auch jederzeit mit Netzstrom betreiben kann.

Bei dieser Rechnung wurde allerdings nur eine 0,65 kW kleine PV-Anlage angenommen, da eine Wärmepumpe aus einer kWh Strom bereits ca. 3 bis 4 kWh Wärme generieren kann. Eine in Deutschland eher typische PV-Anlagengröße von 3 bis 5 kW produziert dagegen zusätzlichen Strom, der über Netzeinspeisung bzw. Direktverbrauch weitere finanzielle Vorteile bringen würde. Je nach Dimensionierung der Anlage, Einspeisetarif und Selbstverbrauch kann man damit auch heute schon auf Energiekosten kommen, die mit den heutigen Gaspreisen konkurrieren können. Und je mehr Gas- und Ölpreis in Zukunft steigen, desto lukrativer werden solche Anlagen natürlich.

[admin]

Es wird nun technologisch wieder spannend. Während ST wohl bereits technologisch „ausgereizt“ ist (ich gestehe ich weiß das nicht !), gibt es bei PV durchaus „Variationen“ wie man sich das Phänomen Sonne = el. Strom weiter nutzbar machen kann – OHNE jede Absicht damit Handel zu treiben. Nein ganz im Sinne des Schrebergartens – gerade soviel, wie ich selbst nutzen kann.

Mit el. Strom kann jede Art „Verrichtung“ bewerkstelligt werden. Strom kann direkt in Wärme umgewandelt werden. Technologisch völlig anspruchslos. Stromfluss kann von einfachsten Schaltungen bis hin zur komplexen Regelung „gesteuert“ werden. Als quasi „Plattform“ für jedwede Folgetechnologie ist Strom (zumindest für mich) die ultimative Energieform. In einem modernen „Haushalt“ gibt es zahlreiche Anwendungen. Einige erfordern einen „sauberen Strom“ (Spannung und Frequenz „stabil“) um recht komplexe Geräte damit zu versorgen. Als „Verbraucher“ sind sie nicht sehr „hungrig“ was die Strommenge angeht. Sowohl im Moment, als auch für den Dauerbetrieb.

Anders „glänzen“ durch „mir ist Frequenz und Spannung ziemlich gleichgültig“ - Hautsache Strom fliest ! Diese „Anderen“ sind „Elektrische Heizelemente“. Denen wäre es was die Frequenz angeht, völlig „gleichgültig“ ob die nun eine wunderhübschen Sinusverlauf hat oder ob es sich überhaupt um „Wechselstrom“ handelt. So gesehen, gibt es eigentlich zwei Bereiche in jeder Hausinstallation, einer der auch mit „Grobstrom“ zurechtkäme und ein zahlenmäßig großer Bereich, der nach „Feinstrom“ verlangt, sich aber durch geringen Stromfluss „auszeichnet“.

Nun, wäre eine Installation denkbar, wo beide so „entflochten“ sind, um deren unterschiedlichen Ansprüchen dennoch Genüge zu tun ? Ich glaube ja. Meist werden WW-Bereiter sowieso elektrisch betrieben (oder man kann ein elektrisches Heizelement nachrüsten) und haben wegen des „Nennstroms“ einen eigene „Stromkreis“. Was bei einer bestehenden elektrischen Installation womöglich aufwendig ist, wird bei Neuanlagen oder sowieso notwendigen Ertüchtigungen bereits bestehender Anlagen kaum zusätzlich die Kosten erhöhen. Elektrische Leitungen lassen sich problemlos und kostengünstig überall im Haus verlegen. Was noch fehlt, ist eine PV welche entweder beide „Ansprüche“ mit möglichst geringem Aufwand erfüllt.

[admin]

Dies ist keine fertige Lösung.

Dies ist der Versuch durch vernünftige Anpassung eine Technologie so kostengünstig wie nur eben möglich nutzbar zu machen. Einige Varianten werden in allen Gebäuden anzutreffen sein. Andere sind individuell verschieden. Die Lösung für jeden sieht also von Fall zu Fall unterschiedlich aus. Wobei es vernünftig wäre, für „beide Varianten“ (laienhaft „Fein- und Grobstrom“) fertige Lösungen zu schaffen, welche durch ihre hohe Zahl von einheitlicher Fertigung ab einer Mindestproduktion kostensenkend wirken werden, wie das bereits Heute schon bei den Basisprodukten einer PV der Fall ist.

Da das Wegfallen von Einnahmen aus PV für den Kleinanlagenbetreiber inzwischen Realität ist, müssten die Produzenten und Verarbeiter dieser Gerätschaften eigentlich ein hohes Interesse daran haben, damit nicht auch gleich ihr „Geschäftsmodell“ zu verliehen. Der „Massenmarkt“ ohne Hilfe von denen, welche bislang allenfalls die Kosten tragen müssen (eine ausschließlich politische Tat), existiert weiterhin. Nur eben die komplette PV muss sich technologisch neu anpassen. Was für eine innovationsfähige Technologie kein wirkliches Hindernis darstellen sollte. Wer damit auch noch im Inland „verankert“ ist, wird weiter über PV-Arbeitsplätze verfügen.

[admin]

Was ist bereits vorhanden ? Was kann man "gestalten" ? Was wäre weiter notwendig ?

Da wäre zunächst ein wohl kleiner Wechselrichter „der auch Batterien laden kann“ das Kernstück für den „feinen Strom“. „Etwas“, was Strom aus der PV möglichst wenig „nachbehandelt“ zu den „Grobstromverbrauchern“ weiterleitet. Um das genau herauszufinden sollte es „unter uns“ genügend Expertise geben.

Da wäre auch noch eine „intelligente Verteilung“ des PV-Stroms. Warum nicht allen die im Haus „Energie“ speichern, den „Vorzug geben“, wenn gerade Bedarf besteht ? Diese möglichst nur im „Sonnenfenster“ mit el. Energie versorgen. Besonders Nachts – einfach „intelligent“ abschalten ! Warum muss eine Tiefkühleinrichtung (Truhe oder Gefrierschrank) nachts mit Strom versorgt werden ? Besonders, wenn es sich um A++ oder höher handelt ? Eigentlich nur, wenn die Temperatur höher als -18°C anzusteigen droht. Nur ein Beispiel mein Gefrierschrank hält geschlossen diese Temperatur über ca. 30 Std.

Ein WW-Speicher kann in weiten Bereichen des Jahres nach Sonnenuntergang einfach abgeschaltet werden – jedenfalls, wenn er für die Anzahl der Bewohner richtig bemessen wurde. So kann der „Strombedarf“ auch ohne allzugroßen Aufwand schon mal bei der „Spitzenlast“ gekappt werden.

Bleibt noch die eigentliche [color=nicht erlaubt]Heizperiode[/color] :

[color=nicht erlaubt]Januar, Februar, März - Oktober November Dezember.[/color] Was passiert da eigentlich mit einer ST ? Was „meine PV“ in dieser Zeit leistete, habe ich an den Zählern ablesen können und für ein ganzes Jahr notiert. An einem kalten, aber sonnigen Wintertag hätte die Leistung für den „Feinstrom“ durchaus noch gereicht. Damit kann man auch eine Kleinwärmepumpe versorgen, welche über Batteriespeicher unterstützt, z.B. den WW-Speicher füllt. Im übrigen Jahr die „Grobstromvariante“ am Heizelement. Ansonsten werden die Geräte welche auf „Feinstrom“ bestehen bevorzugt.

[admin]

1. die Bestehende 10, 94kWp PV-Anlage mit „Selbstverbrauchserfassung“ und „Überschusseinspeisung“ arbeite wie gehabt weiter – da bin ich auf weitere ~17 Jahre vertraglich festgelegt. Für jede erfasste kWh „Selbstverbrauch“ zahle ich als mein eigener Endverbraucher brav die Umsatzsteuer und erhalte den für 2011 relevanten Selbstverbrauchertarif.
Bilanz = Selbstverbrauchstarif minus Umsatzsteuer, plus Bezugstarifeinsparung, plus den 2011er Einspeisetarif für die „Restleistung“ die fixe„Überschusseinspeisung“ minus steuerliche „Gewinnbeteiligung“ von Stiefvater Staat“.

Je nach Verlauf wird damit die Investition nach XX Jahren amortisiert sein. Die energetische Amortisation ist bereits erfolgt oder wird es so in 3 Jahren sein, wenn man völlig veraltete Zahlen zugrunde legt.

[color=nicht erlaubt]2. Eine zusätzlich PV [/color]durch ausnutzen von bisher ungenutzten Bereichen werde ich in Eigenleistung realisieren. Wie groß in kWp steht noch nicht fest. Diese soll in erster Linie einen Akku füllen. Strom aus diesem Teil der völlig separaten „Speicher-PV“ soll hauptsächlich die Beleuchtung (weitgehend LED)sowie die vollständige Versorgung der „Kommunikation“ übernehmen.

Diese besteht sicher nicht nur bei mir aus folgenden Komponenten : DSL-ModemRouter (Fritz!Box), einem Switch, einem NAS, einer analogen Telefonanlage, mehreren Funktelefonen mit Ladegräten, Ladegeräte für Smartphone und Tablett, sowie Stromversorgung für einen „großen“ PC, einen „Mini PC“ sowie mehrere TV-Geräte und PC-Monitore neuster Bauart.

Daran (an 2.) arbeite ich derzeit noch ausschließlich planerisch. Meine autarke „Schrebergarten-PV“ soll solare Energie mir und ausschließlich mir selbst, nutzbar machen. Einfach so wie das Abertausende von Kleingärtnern auf die althergebrachte Weise mit solarer Energie tun. Sie wollen im kleinen Rahmen nutzen, was ihnen zur Verfügung steht. Auch sie sind nicht die gesamte Bevölkerung. Auch hier sind es zwar viele, aber längst nicht alle die „das“ tun können – sich zumindest teilweise selbst zu versorgen. Vorbei an der kommerziellen Versorgung auf deren Preisgestaltung sie keinerlei Einfluss haben.

3. Meine Hausinstallation ist auf Grund meiner „Vorarbeit“, lange vor „PV“ bereits, so aufgebaut, dass ich Teile davon gefahrlos „abkoppeln kann“. Leider fehlen mir noch wichtige Komponenten. Außer einigen Gräten, welche wunderhübsch grafisch darstellen was PV gerade leistet, gibt es eigentlich nichts, was genau dasselbe tut aber statt nutzlosere Grafiken auch oder ausschließlich Schnittstellen bereithält, womit eine Steuerung möglich wäre. Wofür eine „Klein SPS“ als „Hirn“ und einfache marktübliche Heizungsschützen die „Schalter“ sein könnten.

Sicher da ist noch viel „Bastelarbeit“ notwendig. Doch als Rentner und E-Meister a.D. kein wirkliches Problem. Was fehlt sind eine geeignetes „Wechselrichterladegerät“, Akkus und Geduld. Eine Schrank für die Akkus habe ich schon mal. Der WW-Speicher mit Kleinwärmepumpe kommt Anfang nächsten Monats ins Haus. Bei den zusätzlichen PV-Panels bin ich in der „Suchphase“ möglichst gute „Flächenleistung“, da mein Platz auf Dach und „anderswo“ schon sehr begrenzt ist.

Ach ja ST = Solarthermie, spielt für mich keinerlei Rolle. Mit „Rohrverbindungen“ habe ich mehr Probleme, als mit Leitungen und Kabeln....

Bevor ich es vergesse, klar dürfte auch sein, in keinem Moment haben das "Netz" inklusive der bestehenden PV-Anlage eine "galvanische Verbindung" zur autarken "Speicher-PV" - wie immer am Ende realisiert, sind die Anlagen oder auch Teile der Anlagen voneinander getrennt und wie auch sonst üblich "gegeneinander verriegelt".