Photovoltaik im EWärmeG
Photovoltaik-Anlagen werden nicht zur Wärmegewinnung, sondern zur Stromerzeugung eingesetzt. Wenn ein Wohngebäude-Eigentümer mit einer Photovoltaik-Anlage auf seinem Gebäudegrundstück selbst Strom produziert, kann dies im Erneuerbare-Wärme-Gesetz als Ersatzmaßnahme angerechnet werden – egal ob der Strom selbst genutzt oder in das Netz einspeist wird. Damit das EWärmeG vollständig erfüllt ist (15 %), muss die PV-Anlage eine (Spitzen)Leistung von mindestens 0,02 kWp pro m² Wohnfläche erbringen, unabhängig von der Anzahl der Wohneinheiten (Ein- oder Mehrfamilienhaus).
Beispiel EFH/MFH
Exkurs: Stand der Technik – Photovoltaik zur Stromerzeugung
Eine PV-Anlage besteht aus mehreren Komponenten, die aufeinander abgestimmt sein müssen. Hauptbestandteile sind die Solarmodule, die durch Leitungen miteinander verbunden sind. Jedes Solarmodul besteht aus einer Reihen von einzelnen Solarzellen. Die Solarzellen sind die stromerzeugenden Bauteile einer Photovoltaik-Anlage, in denen das eingestrahlte Sonnenlicht in nutzbaren Strom umgewandelt wird. Der erzeugte Strom ist Gleichstrom und muss zur Nutzung im Haushalt oder zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz mit einem Wechselrichter zu Wechselstrom umgewandelt werden. Ein Einspeisezähler erfasst die ins Netz eingespeiste Strommenge. Optional kann ein Stromspeicher, der bei der Eigenversorgung den überschüssigen Strom zwischenspeichert, eingesetzt werden.
Unterschiedliche Modultypen von Photovoltaik-Anlagen
Je nach Kristallart unterscheidet man nach Monokristallinen‑, Polykristallinen- und Dünnschichtmodulen. Das Prinzip der Nutzung solarer Strahlung ist bei allen Modulen gleich, allerdings unterscheiden sie sich bezüglich ihrer Kosten und Wirkungsgrade. Entscheidend für die Wahl der Module sind immer auch die baulichen Begebenheiten und die Ausrichtung der Montagefläche.
Solarmodule einer Photovoltaik-Anlage
Die Monokristalline-Photovoltaik-Module sind bezüglich der Anschaffungskosten die teuersten, allerdings auch die leistungsstärksten. Eingesetzt werden sie meist bei kleinen Dachflächen mit einer optimalen Ausrichtung nach Süden. Die effektivsten Monokristalline-Module erreichen bei direkter Sonneneinstrahlung einen Wirkungsgrad von bis zu 20 %. Die günstigeren Polykristalline-Module weisen dagegen einen geringeren Wirkungsgrad von etwa 15 % auf. Allgemein werden diese Module als die Solarzellen mit dem besten Preis-Leistungs-Verhältnis bezeichnet. Zum Einsatz kommen diese Module aufgrund ihres geringeren Wirkungsgrads häufig auf großen Dachflächen mit optimaler Sonneneinstrahlung. Dünnschicht-Module oder auch „amorphe Solarzellen“ genannt, haben ein wesentlich geringeres Gewicht und sind dünner als Kristalline-Module. Bei der Herstellung wird ein Halbleiter, z. B. Silizium auf eine Trägerplatte aufgedampft oder gesprüht. Der sehr geringe Materialeinsatz und die stark automatisierte Herstellung machen die Dünnschicht-Module preislich verhältnismäßig günstig. Der Nachteil besteht in ihrem geringen Wirkungsgrad von weniger als 12 %.
Leistung einer Photovoltaik-Anlage
Die Leistung einer Photovoltaik-Anlage wird in Watt peak (Wp) oder Kilowatt Peak (kWp) angegeben. Der englische Begriff „peak“ weist dabei auf die höchstmöglich erzielbare Leistung der Photovoltaik-Anlage hin. Dieser Wert bezieht sich allerdings auf Laborwerte unter optimalen Bedingungen bei einer Zellentemperatur von 25 °C und einer Bestrahlungsstärke von 1.000 W/m². In der Praxis werden diese Werte in der Regel nicht erreicht.
Wirtschaftlichkeit: Eigennutzung und Einspeisevergütung von PV-Anlagen
Zur Steigerung des Zubaus Erneuerbarer Energien bei der Stromproduktion wurde für Erzeuger eine garantierte Einspeisevergütung im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) festgelegt. Die Höhe ist von dem Datum der Inbetriebnahme abhängig und wird über eine Dauer von 20 Jahren gezahlt. Im Jahr 2000 wurde für die ersten PV-Anlagen diese Einspeisevergütung bezahlt. Von Jahr zu Jahr wurde die Vergütung weiter gesenkt, bis diese etwa im Jahr 2011 unter das Niveau des Bruttopreises für Haushaltsstrom sank, dem sogenannten „Grid parity“.
Je höher der Strompreis steigt und je geringer die Einspeisevergütung ausfällt, desto mehr lohnt sich die Eigennutzung des in der Photovoltaik-Anlage erzeugten Stroms. Da die Zeiten der größten Stromproduktion in der Regel nicht in die Zeiten der größten benötigten Strommenge fallen, bietet sich ein Stromspeicher an, um den Eigenverbrauch zu steigern. Je nach örtlichen Begebenheiten, Nutzerverhalten und geplanter Größe der Anlage ist ein Stromspeicher individuell zu prüfen und an die Photovoltaik-Anlage anzupassen. Hierzu bieten einige Hersteller ein Berechnungstool zur groben Auslegung der Anlage an.
Anteilige Berechnung im EWärmeG – Photovoltaik als Ersatzoption
Eine anteilige Anrechnung ist nach § 11.2 Satz 2 EWärmeG durch die folgende Formel möglich:
Anteil Ersatzmaßnahme [%] = installierte Nennleistung [kWp] / erforderliche Nennleistung [kWp] × 15 %
Der Erfüllungsgrad kann wie folgt berechnet werden:
Erfüllungsgrad [%] = Anteil Ersatzmaßnahme [%] / 15 % × 100 %
Verbindliche Aussagen zum EWärmeG nur von Ihrer unteren Baurechtsbehörde!
Kombination mit anderen Erfüllungsoptionen – beispielsweise mit dem Sanierungsfahrplan
Eine anteilige Erfüllung ist entsprechend der Leistung möglich – auch bereits installierte ältere Photovoltaik-Anlagen können (ggf. anteilig) berücksichtigt werden. Da es sich um eine Ersatzoption handelt, kann diese ggf. mit der neu installierten Wärmeerzeugereinheit – Gasheizung, Wärmepumpe etc. – kombiniert werden.
Auch die Erstellung eines Sanierungsfahrplans ist im EWärmeG in Kombination mit Photovoltaik sinnvoll. Zum einen bringt dieser 5 % im EWärmeG (falls Photovoltaik das EWärmeG nur anteilig erfüllt) und zum anderen zeigt er alle möglichen Sanierungsoptionen in strukturierter und verständlicher Form auf. Der Sanierungsfahrplan wird mit bis zu 80 % vom Staat gefördert (Eigenanteil ab 950 €) und gilt damit als sozialverträglich.
Unter dem Gesichtspunkt der ganzheitlichen Energieeffizienz und dem (ggf. möglichen) Einsatz von Fördermitteln, sollte der Sanierungsfahrplan VOR dem Heizungstausch und der potentiellen Installation einer Photovoltaikanlage erstellt werden. Eine umgekehrte Reihenfolge ist im EWärmeG aber ebenfalls zulässig.
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