Hintergrund und Ziele der Studie - Klima-Log

Regionale Entwicklungskonzeption
zur solaren Energienutzung
im Weißeritzkreis und im Landkreis Sächsische Schweiz
„Solarregion
vom Windberg bis zum Großen Winterberg“
Auftraggeber:
Modellregion Sächsische Schweiz/Weißeritzkreis
Regionale Partnerschaft Landschaf(f)t Zukunft e.V.
Projektträger:
Energietisch Altenberg e.V.
Platz des Bergmanns 2
01773 Altenberg
Telefon:
(035056) 3 33 16
Fax:
(035056) 3 33 18
mail:
[email protected]
Internet:
www.energietisch-altenberg.de
Ausführende:
Andreas Warschau
Sven Kühnel (für den Teil „Solarkarte Altenberg“)
Altenberg, am 31. 07. 2004
Solarstudie
1
Seite 2
Einleitung................................................................................................................................................................................................7
1.1
Vorbemerkungen ........................................................................................................................................................................ 7
1.2
Hintergrund und Ziele der Studie ............................................................................................................................................... 7
1.3
Das Untersuchungsgebiet ........................................................................................................................................................... 8
1.4
Überblick und allgemeine Vorgehensweise ................................................................................................................................ 9
2
Erneuerbare Energien in Deutschland .....................................................................................................................................................9
2.1
Nachhaltigkeitsanforderungen an die Energieversorgung ........................................................................................................ 10
2.1.1
Fossile Energien – Reichweiten und Preise ........................................................................................................................ 10
2.1.2
Klima.................................................................................................................................................................................. 11
2.1.3
Der Beitrag der Erneuerbaren Energien .............................................................................................................................. 12
2.2
3
Solarenergie ............................................................................................................................................................................. 13
Die Solarstrahlung ................................................................................................................................................................................15
3.1
Die Sonne: Ein kosmisches Kraftwerk ..................................................................................................................................... 15
3.2
Solarkonstante und Bestrahlungsstärke .................................................................................................................................... 15
3.3
Die Globalstrahlung ................................................................................................................................................................. 15
3.3.1
Direkte und diffuse Solarstrahlung ..................................................................................................................................... 15
3.3.2
Die Strahlung in Deutschland ............................................................................................................................................. 16
3.3.3
Flächenausrichtung und Ertrag ........................................................................................................................................... 16
3.3.4
Das jährliche Strahlungsangebot auf geneigte Flächen ....................................................................................................... 16
3.4
Die Solarstrahlung im Untersuchungsgebiet............................................................................................................................. 17
4
Technologische Möglichkeiten der Nutzung von Solarenergie .............................................................................................................18
5
Solarthermie oder Photovoltaik? ...........................................................................................................................................................18
6
Photovoltaik ..........................................................................................................................................................................................18
6.1
Netzgekoppelte Anlage ............................................................................................................................................................ 19
6.2
Inselsystem (netzautarke Anlage) ............................................................................................................................................. 19
6.3
Wie funktioniert eine Solarzelle? ............................................................................................................................................. 20
6.3.1
Eigenschaften einer Solarzelle ............................................................................................................................................ 20
6.3.2
Unterschiedliche Zelltypen ................................................................................................................................................. 22
6.3.3
Wirkungsgrade von Solarzellen .......................................................................................................................................... 23
6.3.4
Größe und Form von Solarzellen ........................................................................................................................................ 24
6.4
Von der Zelle zum Modul ........................................................................................................................................................ 24
6.4.1
Zellverstringung ................................................................................................................................................................. 24
6.4.2
Maximale Produktionsgrößen kundenspezifischer Solarmodule aus kristallinen Silizium-Solarzellen .............................. 25
6.4.3
Dünnschichtsolarmodule auf Glassubstrat .......................................................................................................................... 26
6.4.4
Dünnschichtsolarzellen auf Metallsubstrat ......................................................................................................................... 26
6.4.5
Statische Eigenschaften von Solarmodulen ........................................................................................................................ 26
6.4.6
Spezial- und Sondermodule ................................................................................................................................................ 27
6.4.7
6.5
Hinterlüftung der Module ................................................................................................................................................... 28
Der Solargenerator ................................................................................................................................................................... 29
6.5.2
Struktur Solargenerator ...................................................................................................................................................... 30
6.5.3
Modulanschlussdose und Bypassdiode ............................................................................................................................... 30
6.6
Der Wechselrichter ................................................................................................................................................................... 31
6.6.1
Allgemein ........................................................................................................................................................................... 31
6.6.2
Wechselrichtertypen ........................................................................................................................................................... 31
6.7
Gleichstromleitungen ............................................................................................................................................................... 32
6.8
Wechselstromleitungen ............................................................................................................................................................ 33
6.9
Einspeisezähler/Ertragsüberwachung ....................................................................................................................................... 33
Solarstudie
7
Seite 3
6.9.1
Überwachung kleiner PV-Anlagen ..................................................................................................................................... 33
6.9.2
Überwachung größerer PV-Anlagen................................................................................................................................... 34
6.9.3
Datenlogger- u. Wechselrichter-Schnittstellen ................................................................................................................... 34
6.9.4
Wetterdatenerfassung ......................................................................................................................................................... 35
6.9.5
Automatische Erfassungssysteme ....................................................................................................................................... 35
Montagesysteme ...................................................................................................................................................................................36
7.1
Dacheindeckung für Schrägdächer ........................................................................................................................................... 36
7.1.2
Aufdachmontage
7.1.3
Indach-Montage ................................................................................................................................................................. 38
7.1.4
Photovoltaik, Solarthermie und Fenster in einem Konstruktionssystem ............................................................................. 41
7.2
..................................................... 37
Flachdachmontage.................................................................................................................................................................... 41
7.2.1
Flachdachaufständerung von Solarmodulen ....................................................................................................................... 41
7.2.2
Gründächer mit PV............................................................................................................................................................. 42
7.2.3
Folien PV-System .............................................................................................................................................................. 43
7.2.4
Sheddächer ......................................................................................................................................................................... 43
7.3
Vordächer................................................................................................................................................................................. 45
7.4
Solarer Fensterladen ................................................................................................................................................................. 45
7.5
Fassade ..................................................................................................................................................................................... 46
7.5.1
Montagesysteme ................................................................................................................................................................. 47
7.5.2
Photovoltaik-Verglasungen ................................................................................................................................................ 48
7.6
Freiflächen-Anlagen ................................................................................................................................................................. 50
7.7
Anlagen an Schallschutzwänden .............................................................................................................................................. 51
8
Neue Wege ...........................................................................................................................................................................................51
9
Solarthermie..........................................................................................................................................................................................52
9.1
Einfluss der Kollektorausrichtung auf den Energieertrag ......................................................................................................... 53
9.2
Wärmebedarf ............................................................................................................................................................................ 54
9.2.1
9.2.2
9.3
Auslegung von Anlagen zur Warmwasserbereitung ........................................................................................................... 54
Auslegung von Kombianlagen ........................................................................................................................................... 54
Komponenten einer thermischen Solaranlage........................................................................................................................... 55
9.3.1
Kollektorbauarten ............................................................................................................................................................... 55
9.4
Kollektorwirkungsgrad und Anwendungsfelder ....................................................................................................................... 58
9.5
Solarspeicher ............................................................................................................................................................................ 58
9.6
Wärmetauscher zum Be- und Entladen .................................................................................................................................... 59
9.7
Speicherbauarten im Überblick ................................................................................................................................................ 59
9.7.1
Der Trinkwasserspeicher .................................................................................................................................................... 59
9.7.2
Der Kombispeicher............................................................................................................................................................. 60
9.7.3
„Tank im Tank“-Speicher................................................................................................................................................... 60
9.7.4
9.8
Schichtenspeicher ............................................................................................................................................................... 60
Regelung, Pumpengruppe und Sicherheitskomponenten .......................................................................................................... 60
9.8.1
Solarregler .......................................................................................................................................................................... 60
9.8.2
Umwälzpumpe ................................................................................................................................................................... 61
9.8.3
Sicherheitskomponenten..................................................................................................................................................... 61
9.9
Anlagenkonzepte von Warmwasseranlagen ............................................................................................................................. 62
9.9.1
9.10
Unterschiede bei der Wärmeträgerumwälzung ................................................................................................................... 63
Anlagenkonzepte zur Heizungsunterstützung ........................................................................................................................... 63
9.10.1
Speicherkonzepte als Unterscheidungsmerkmal von Kombianlagen ............................................................................ 64
9.10.2
Gängige Anlagenkonzepte im Überblick ...................................................................................................................... 64
Solarstudie
9.11
Solare Schwimmbadheizung .................................................................................................................................................... 66
9.12
Thermische Solar-Großanlagen ................................................................................................................................................ 67
9.12.1
10
11
Seite 4
Einsatzbereiche thermischer Solargroßanlagen ............................................................................................................ 67
Finanzierung und Förderung .................................................................................................................................................................68
10.1
Kosten Photovoltaik-Anlagen................................................................................................................................................... 68
10.2
Kosten Solarthermie-Anlagen .................................................................................................................................................. 68
10.3
Förderprogramme Übersicht .................................................................................................................................................... 69
10.4
Bundesprogramm zur Förderung erneuerbarer Energien (Bafa) ............................................................................................... 72
10.5
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ................................................................................................................................ 75
10.6
CO2-Minderungsprogramm der KfW-Bankengruppe .............................................................................................................. 76
10.7
KfW- Gebäudesanierungsprogramm ........................................................................................................................................ 78
10.8
KfW- Umweltprogramm .......................................................................................................................................................... 81
10.9
ERP-Umwelt-und Energiesparprogramm ................................................................................................................................. 82
10.10
BMU-Programm zur Förderung von Demonstrationsanlagen .................................................................................................. 84
10.11
Investitionszulage ..................................................................................................................................................................... 86
10.12
Solarthermie 2000plus.............................................................................................................................................................. 88
10.13
Vorhaben des Immissions- und Klimaschutzes einschließlich der Nutzung erneuerbarer Energien – Solarthermie in Sachsen 92
Baurechtliche Bestimmungen ...............................................................................................................................................................94
11.1
Baugenehmigungspflicht und Baugenehmigungsverfahren: ..................................................................................................... 94
11.1.2
Bauregeln und -richtlinien ............................................................................................................................................ 95
11.1.3
Technische Regeln........................................................................................................................................................ 96
11.1.4
Richtlinien und Normen in der Elektrotechnik ............................................................................................................. 98
11.1.5
11.2
Sonstige Richtlinien und Regeln ................................................................................................................................... 98
Qualitätsnachweise für Module ................................................................................................................................................ 99
11.2.1
STC und Leitungstoleranz ............................................................................................................................................ 99
11.2.2
Zertifizierung und Qualifikationstest ............................................................................................................................ 99
11.2.3
„Blauer Engel“ ........................................................................................................................................................... 101
12
„Vellmarer Weg“ – Solaranlagen als Pflicht .......................................................................................................................................102
13
Denkmalschutz ...................................................................................................................................................................................103
14
15
13.1
Kriterien aus Sicht der Denkmalschutzbehörde ...................................................................................................................... 104
13.2
Problemfelder im Bereich von Denkmalschutz und Solarenergie ........................................................................................... 105
13.2.1
Zielkonflikt ................................................................................................................................................................. 105
13.2.2
Kommunikation .......................................................................................................................................................... 105
13.2.3
Wissensdefizite........................................................................................................................................................... 106
13.2.4
Nicht-Akzeptanz......................................................................................................................................................... 106
13.2.5
Kirchen mit gutem Beispiel ........................................................................................................................................ 106
Versicherung .......................................................................................................................................................................................107
Umweltverträglichkeit von Solarenergie .............................................................................................................................................108
15.1
Energetische Amortisation und Erntefaktor............................................................................................................................ 108
15.1.1
Energie-Amortisation von Photovoltaik-Anlagen ....................................................................................................... 108
15.1.2
Energie-Amortisation von Solarthermie-Anlagen....................................................................................................... 109
15.2
Umweltaspekte der Solarzellenproduktion ............................................................................................................................. 109
15.2.1
Materialbedarf für Solarmodule.................................................................................................................................. 109
15.2.2
Umweltverträglichkeit der verwendeten Halbleiter .................................................................................................... 110
15.3
Recycling von Solarsystemen ................................................................................................................................................. 110
15.3.1
Recycling von Solarmodulen und Solarzellen ............................................................................................................ 110
15.3.2
Probleme bei Dünnschichtmodulen ............................................................................................................................ 111
Solarstudie
16
Initiativen ............................................................................................................................................................................................111
16.1
Einleitung ............................................................................................................................................................................... 111
16.2
Eingrenzung und Kategorisierung von Solarinitiativen .......................................................................................................... 111
16.2.1
Definition von Solarinitiativen ................................................................................................................................... 112
16.2.2
Die Akteure von Solarinitiativen ................................................................................................................................ 112
16.2.3
Differenzierung der Solarinitiativen ........................................................................................................................... 114
16.3
17
Typische Solarinitiativen ........................................................................................................................................................ 116
16.3.1
Vorgehensweise „Lobbying“ ...................................................................................................................................... 116
16.3.2
Vorgehensweise „Information, Beratung und Motivation“ ......................................................................................... 116
16.3.3
Vorgehensweise „Investition“ .................................................................................................................................... 117
16.3.4
Vorgehensweise „Aktivierung“ .................................................................................................................................. 117
16.3.5
Vorgehensweise „Integration“ .................................................................................................................................... 119
16.4
Wie baut man eine Solarinitiative auf? ................................................................................................................................... 119
16.5
Solareinkaufsgemeinschaften ................................................................................................................................................. 120
16.6
Bürgerkraftwerke ................................................................................................................................................................... 121
16.7
Fazit ....................................................................................................................................................................................... 121
1. Bestandsaufnahme im Untersuchungsgebiet ...................................................................................................................................122
17.1
Vorgehen, Methodik und Datenqualität der Bestandsaufnahme ............................................................................................. 122
17.1.2
Zur Erhebung bei den Gemeinden .............................................................................................................................. 123
17.1.3
Zur Erhebung bei den Handwerkern ........................................................................................................................... 124
17.2
17.2.1
17.2.2
18
Seite 5
Anlagenbestände .................................................................................................................................................................... 124
Photovoltaik ............................................................................................................................................................... 125
. Solarthermie ............................................................................................................................................................. 125
17.3
Investorengruppen .................................................................................................................................................................. 126
17.4
Marktanalyse .......................................................................................................................................................................... 127
17.5
Absatzmöglichkeiten .............................................................................................................................................................. 128
17.6
Weitere Akteure und Aktivitäten im Bereich Solarenergie ..................................................................................................... 129
17.7
Potenziale und Hemmnisse in der Region .............................................................................................................................. 129
17.7.1
. Zur Verfügung stehende Flächen .............................................................................................................................. 129
17.7.2
Solarkarte Altenberg ................................................................................................................................................... 131
17.7.3
Akzeptanz ................................................................................................................................................................... 136
17.7.4
Kommunale politische Rahmenbedingungen.............................................................................................................. 137
17.7.5
Hemmnisse aus Sicht der Kommunen ........................................................................................................................ 138
17.7.6
Potenziale und Hemmnisse aus Sicht der Handwerker ............................................................................................... 139
17.7.7
Ausbildungssituation .................................................................................................................................................. 140
17.7.8
Werbung ..................................................................................................................................................................... 141
17.8
Zentraler Infopunkt und Initiative für Solarregion.................................................................................................................. 142
17.9
Fazit ....................................................................................................................................................................................... 143
Strategieempfehlungen........................................................................................................................................................................144
18.1
Beschreibung der Maßnahmepakete ....................................................................................................................................... 145
18.1.1
Information und Vernetzung....................................................................................................................................... 145
18.1.2
Ausbildung ................................................................................................................................................................. 146
18.1.3
Marketing und Sponsoring ......................................................................................................................................... 146
18.1.4
Finanzierungskonzepte ............................................................................................................................................... 147
18.1.5
Kommunale Aktivitäten ............................................................................................................................................. 148
18.1.6
Regionalpolitisches Handeln ...................................................................................................................................... 149
18.2
Solar-Informationszentrum..................................................................................................................................................... 149
Solarstudie
19
Seite 6
18.2.1
Aufgaben: Dienstleistungen rund um die Solarenergie ............................................................................................... 149
18.2.2
Praktische Umsetzung ................................................................................................................................................ 150
18.2.3
Personal und Finanzierung ......................................................................................................................................... 151
Abschließende Bemerkungen..............................................................................................................................................................152
Solarstudie
Seite 7
1 Einleitung
1.1
Vorbemerkungen
Im Zuge der Liberalisierung des Strommarktes und den Maßnahmen der Bundesregierung im
Bereich der Gesetzgebung zu Erneuerbaren Energien haben sich die Bedingungen für eine
regenerative und dezentrale Energieversorgung deutlich verändert. Die Grundlage dieser
Politik liegt in dem Erfordernis für einen aktiven Klimaschutz, dem die Regierung eine hohe
Bedeutung zuerkannt hat. Im Kontext dieser Klimaschutzziele wird dem Ausbau der
Erneuerbaren Energien eine zentrale Bedeutung für einen effektiven Klima- und
Umweltschutz sowie eine nachhaltige Entwicklung zugesprochen. Dabei soll hier nicht
verschwiegen werden, dass eine Lösung der künftigen Energieprobleme zur im
Zusammenspiel von Energieeinsparung, mehr Energieeffizienz und dem Einsatz Erneuerbarer
Energien gelingen kann. Die vorliegende Studie widmet sich jedoch ausschließlich dem
dritten genannten Bereich.
Als wesentliche Maßnahmen, die auch im internationalen Maßstab als innovativ und
weitreichend eingestuft werden, sind in diesem Zusammenhang das Erneuerbare Energien
Gesetz (EEG) und das Markteinführungsprogramm für Erneuerbare Energien zu nennen..
Diese Maßnahmen sollen außerdem dazu dienen, das angestrebte Ziel der Verdopplung des
Anteils Erneuerbarer Energien an der Stromversorgung bis 2010 erreichen zu können.
Neben diesen allgemeinen Rahmenbedingungen auf der Bundesebene kommt auf der
Umsetzungsebene insbesondere den kommunalen und regionalen Akteuren bei der Förderung
und Einführung von Erneuerbaren Energien eine besondere Bedeutung zu. Dies erklärt sich
nicht zuletzt daraus, dass die Technologien zur Nutzung Erneuerbarer Energien in der Regel
dezentrale Technologien sind, die dementsprechend auch bevorzugt von regionalen Akteuren
geplant, installiert, gewartet und betrieben werden. Darüber hinaus ist ihr Einsatz von den
regionalen Standortbedingungen wie Klima oder infrastrukturellen Voraussetzungen
abhängig. All diese Bedingungen sollen in der vorliegenden Arbeit besprochen werden.
1.2
Hintergrund und Ziele der Studie
Die Region Sächsische Schweiz/Osterzgebirge ist das Zielgebiet einer Initiative zur
Erarbeitung eines „Regionalen Entwicklungskonzeptes Regionen Aktiv – Land gestaltet
Zukunft“, die vom Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft
gefördert wird. Das Regionalmanagement hat unter Federführung des
Regionalbauernverbandes Sächsische Schweiz/Osterzgebirge eine Konzeption zur Nutzung
nachwachsender Rohstoffe und alternativer Energien angeregt. Die Auftraggeber möchten die
Region im Wettbewerb der Regionen mit einem stärkeren Gewicht in Bezug auf Erneuerbare
Energien als wesentlichen Bestandteil einer Klimaschutzstrategie positionieren. Mit einer
derartigen Positionierung der Region als
„Solarregion vom Windberg bis zum Großen Winterberg“
sollen viele positive Effekte in einer Initiative vereint werden. Zum einen soll mit einer
solchen Initiative zur Förderung der Erneuerbaren Energien ein aktiver Beitrag zu einer
nachhaltigen Entwicklung und einem wirksamen Klimaschutz geleistet werden. Zum anderen
bietet die Perspektive „Solarregion“ Entwicklungsmöglichkeiten für die regionale Wirtschaft
durch die Schaffung zusätzlicher bzw. Erhaltung bestehender Arbeitsplätze im
handwerklichen, aber auch im landwirtschaftlichen Bereich und in anderen
Dienstleistungsbereichen. Dabei soll vor allem auf die Belange der in der Region
vorherrschenden Wirtschaftszweige Landwirtschaft und Tourismus eingegangen werden.
Außerdem sehen die Autoren in dem Begriff der Solarregion als Markenzeichen einen
Solarstudie
Seite 8
Imagegewinn, der u. U. Wirtschaftsakteure und Investoren anziehen soll, wodurch
Multiplikatoreneffekte ausgelöst werden können. Neben der Erstellung einer Studie zur
Biogasnutzung, die bereits vorliegt, und der Nutzung von Windenergie, die noch in Arbeit ist,
soll in der vorliegenden Arbeit das Potenzial an Möglichkeiten der Nutzung von Solarenergie
in der Region untersucht werden. Hier sei vorweggeschickt, dass die Autoren nur in einem
Mix aller Erneuerbaren Energien eine Chance für eine künftige nachhaltige
Energieversorgung sehen. Wenn in dieser Studie der Schwerpunkt auf die Nutzung von
direkter Solarenergie gelegt wird, bedeutet dies also nicht automatisch, dass hierin der
„Königsweg“ gesehen wird. Vielmehr soll die Arbeit auch eine Entscheidungshilfe dafür sein,
für welche Art des Einsatzes Erneuerbarer Energien man sich entscheidet.
Gegenstand der nachfolgenden Untersuchung soll demzufolge eine möglichst umfassende
Bestandsaufnahme, eine Potenzial- und Hemmnisanalyse sowie die Entwicklung darauf
basierender Strategieempfehlungen sein, die zu einer Initiative zur Förderung Erneuerbarer
Energien (hier Solarenergie) führen können. Dabei bilden die erstgenannten Bestandteile der
Untersuchung die Basis für die Entwicklung von Vorschlägen zur Strategieentwicklung. Im
Ergebnis soll außerdem ein Leitfaden erstellt werden, der die Schritte von der Idee des
Einsatzes solarer Energie bis zur Realisierung umfasst.
Ein wesentlicher Bestandteil dieser Arbeit ist die Darstellung der technischen Möglichkeiten
und Potenziale der Solarenergienutzung, da einerseits die Autoren die Erfahrung gemacht
haben, dass in diesem Bereich noch ein großer Aufklärungsbedarf herrscht, und andererseits
die Entwicklung – insbesondere im Bereich der Photovoltaik – ständig voranschreitet und
deshalb eine ständige Aktualisierung des Wissensstandes erforderlich ist.
Weiterhin sind äußere Bedingungen, Absatzmöglichkeiten, Einsatzpotenziale, Fragen der
Finanzierung und Förderung sowie der Genehmigungspraxis und Akzeptanzfragen zu
untersuchen.
Besonderes Augenmerk wird auch auf die Frage gelegt, wie Initiativen für erneuerbare
Energien entwickelt und zu einem wirksamen Netzwerk gebündelt werden können. Darüber
hinaus soll dargestellt werden, welche ökologischen Potenziale, insbesondere der CO2Einsparung im Sinne eines regionalen Beitrags zum Klimaschutz, in den beiden Landkreisen
liegen. Beschäftigungswirksame Aspekte sowie Folgen für den Ausbildungsmarkt und die
Vermeidung von Abwanderungstendenzen, gerade im ländlichen Raum, sollen dargestellt
werden.
1.3
Das Untersuchungsgebiet
Das Untersuchungsgebiet erstreckt sich auf die Landkreise Sächsische Schweiz und
Weißeritzkreis.
Statistische Kennzahlen des Untersuchungsgebietes
Bevölkerung: Im Untersuchungsgebiet leben derzeit knapp 268.000 Menschen auf einer
Fläche von 1.654 Quadratkilometern, was einer Einwohnerdichte von 162 Menschen pro
Quadratkilometer entspricht. Beide Kreise hatten 2002 eine negative Bevölkerungsbilanz
aufzuweisen, wobei der Landkreis Sächsische Schweiz mehr betroffen ist als der
Weißeritzkreis.
Flächennutzung: Mit einem Anteil von ca. 8,5 % Siedlungsfläche ist das
Untersuchungsgebiet als ein eher ländlicher Raum zu bezeichnen. Es gibt hier 14 Gemeinden
mit über 5.000 Einwohnern, davon sieben mit über 10.000 Einwohnern. Die größten Städte
sind Freital im Weißeritzkreis und Pirna im Landkreis Sächsische Schweiz (ja ca. 40.000
Einwohner)
Solarstudie
Seite 9
Wirtschaftliche Daten: Die Region ist von einer anhaltenden Arbeitslosigkeit betroffen.
Dabei ist der Landkreis Sächsische Schweiz stärker betroffen als der Weißeritzkreis. Der
Anteil sozialversicherungspflichtig Beschäftigter liegt in der Untersuchungsregion unter dem
Durchschnitt des Landes Sachsen. Der Anteil der Region am Bruttoinlandsprodukt in Sachsen
liegt bei 2,6 % (Sächsische Schweiz) bzw. 2.1 % (Weißeritzkreis). In den letzten Jahren war
hier auch nur ein geringes Wachstum zu verzeichnen.
1.4
Überblick und allgemeine Vorgehensweise
Die Studie teilt sich in folgende wesentliche Bearbeitungsschritte:

Überblick über die Referenzsituation: Erneuerbare Energien in Deutschland, globale
Bedingungen

Äußere Bedingungen für den Einsatz von Solarenergie im Untersuchungsgebiet:
Meteorologische Daten

Beschreibung der technologischen Möglichkeiten der Solarenergie-Nutzung

Bestandsaufnahme von Akteuren und Aktivitäten in der Region

Potenzial- und Hemmnisanalyse in der Region

Entwicklung von Strategieempfehlungen
Vor der regionalen Bestandsaufnahme wird ein Überblick über die Situation der Erneuerbaren
Energien und besonders der Solarenergie in Deutschland geliefert, der zum einen die
überregionale Referenzsituation darstellt, zum anderen einige wichtige Kenn- und
Bezugsgrößen einführt, die für die regionale Analyse zum Teil von Bedeutung sind.
Die Beschreibung der äußeren Bedingungen für den Einsatz von Solarenergie im
Untersuchungsgebiet widmet sich den meteorologischen Bedingungen in der Region und den
grundsätzlichen Erfordernissen für einen sinnvollen Einsatz dieser Technologie.
Ein ausführliches Kapitel ist der Beschreibung der technologischen Möglichkeiten der
Nutzung von Sonnenenergie gewidmet. Dabei werden Solarwärme (Solarthermie) und
Solarstrom (Photovoltaik) separat betrachtet und auch die jüngsten Forschungsentwicklungen
berücksichtigt.
In der regionalen Bestandsaufnahme von Akteuren und Aktivitäten in der Region wurden die
erforderlichen Daten mit Hilfe schriftlicher und mündlicher Befragungen und der Recherche
von Primär- und Sekundarquellen erhoben. In diesem Kapitel wird auch Bezug genommen
auf die Bedingungen, die zur Entwicklung von Solar-Initiativen erforderlich sind.
Da die Einführung und Verbreitung von Erneuerbaren Energien häufig durch spezifische
Hemmnisse begrenzt wird, wurde auch dieser Aspekt im Rahmen des empirischen Teils der
Studie explizit mit untersucht.
Schließlich wurden auf Basis dieser Vorarbeiten Vorschläge für die inhaltliche und
konzeptionelle Ausgestaltung einer Strategie bzw. konkreter Umsetzungsmaßnahmen zur
Förderung der Solarenergie-Nutzung im Untersuchungsgebiet entwickelt.
2 Erneuerbare Energien in Deutschland
In diesem Kapitel wird die aktuelle Situation der Erneuerbaren Energien in Deutschland
aufgezeigt. Damit wird einerseits der überregionale Referenzrahmen aufgezeigt, andererseits
werden einige grundlegende Kenngrößen eingeführt, da diese in einigen Fällen zur Ableitung
für die regionale Bestands- und Potenzialbestimmung benötigt werden. Vorangestellt sind
Solarstudie
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einige notwendige Bemerkungen über die grundsätzlichen Anforderungen an eine nachhaltige
Energieversorgung und die damit in Verbindung stehenden globalen Zusammenhänge.
2.1
Nachhaltigkeitsanforderungen an die Energieversorgung
„Nachhaltige Entwicklung befriedigt die Bedürfnisse der heutigen Generationen ohne die
Fähigkeiten künftiger Generationen zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse zu befriedigen
und ihre eigenen Lebensstile zu wählen“ (Definition der Brundtland-Kommission 1987). Für
diese nachhaltige Entwicklung spielt Energie eine zentrale Rolle. Die Art ihrer Verfügbarkeit
wirkt sich praktisch in allen Bereichen sozialen, ökonomischen und politischen Handelns aus;
der Zustand von Umwelt und Klima wird durch sie beeinflusst, vielfach entscheidet sie über
ein friedliches oder konfliktbelastetes Zusammenleben von Völkern. Demzufolge ist die
Energienutzung nur nachhaltig, wenn sie eine ausreichende und dauerhafte Verfügbarkeit von
geeigneten Energieressourcen sicher stellt und zugleich die negativen Auswirkungen von
Energiebereitstellung, -transport und -nutzung begrenzt.
2.1.1 Fossile Energien – Reichweiten und Preise
58 Prozent der Deutschen sehen derzeit eine direkte Abhängigkeit der deutschen Wirtschaft
vom Ölpreis - 69 Prozent wollen, dass diese Abhängigkeit verringert wird. Einen möglichen
Lösungsansatz sehen 72 Prozent in einer verstärkten Förderung erneuerbarer Energien. Das
sind Ergebnisse einer aktuellen repräsentativen Befragung des Europressedienstes im Vorfeld
der Internationalen Konferenz für Erneuerbare Energien, die vom 29. Mai bis 4. Juni 2004 in
Bonn stattfand. Das wachsende Interesse der Öffentlichkeit für Erneuerbare Energien spiegelt
sich auch in den weiteren Ergebnissen der Studie wider, bei der zwischen dem 20. und 24.
Mai 2004 1.009 Personen bundesweit befragt wurden: Als wichtige Argumente für die
Förderung Erneuerbarer Energien seien der steigende Ölpreis und die drohende
Klimakatastrophe genannt worden, so der Europressedienst in einer Pressemitteilung. Die
weitere Subventionierung der Steinkohle werde von deutschen Bundesbürgern hingegen
kritisch gesehen. Hier zeige die Befragung, dass 39 Prozent gegen die Subventionierung sind,
45 Prozent sind dafür und 15 Prozent antworteten mit „weiß nicht“.
Sowohl die weltweite als auch die deutsche Energieversorgung stützen sich noch
überwiegend auf die endlichen fossilen Energieträger Kohle, Mineralöl und Erdgas. Selbst bei
einem sehr raschen Umsteuern in der Energieversorgung werden fossile Energien
voraussichtlich noch Jahrzehnte benötigt. Damit gewinnt die Frage nach den noch
verfügbaren Ressourcen und den Reichweiten dieser Energieträger eine zentrale Bedeutung.
Bei den Reserven handelt es sich um jene Energiemengen, die sicher nachgewiesen sind und
mit den heutigen technischen Möglichkeiten wirtschaftlich abbaubar sind; Ressourcen sind
dagegen Mengen, die entweder geologisch nachgewiesen, aber derzeit nicht wirtschaftlich
förderbar sind oder Mengen, die nicht nachgewiesen sind, jedoch aus geologischen Gründen
in dem betreffenden Gebiet zu erwarten sind. Die noch vorhandenen Reserven an fossilen
Energien betragen etwa das Achtzigfache des derzeitigen Weltenergieverbrauchs. Kohle
macht über 60 % dieser Reserven aus. Erdöl mit 20 % der noch vorhandenen Reserven ist im
Verhältnis zu anderen fossilen Energieträgern bereits am stärksten ausgebeutet. Vergleicht
man dies mit der großen gegenwärtigen Bedeutung des Erdöls, so wird klar, dass hier in
absehbarer Zeit auch auf die nicht konventionellen Ölreserven und die teureren Ressourcen
zurückgegriffen werden muss.
Die sich abzeichnende Verknappungstendenzen der Reserven von Öl und Erdgas spiegeln
sich auch in den statistischen Reichweiten dieser Energien wider. Darunter ist die Zeitdauer
zu verstehen, in der die Reserven bei ihrem jeweiligen gegenwärtigen Verbrauch vollständig
erschöpft sein werden. Konventionelles Erdöl hat mit 43 Jahren die geringste Reichweite,
bezieht man unkonventionelles Erdöl mit ein –also Schweröle, Ölsand und Ölschiefer – so
Solarstudie
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liegt dieser Wert bei 62 Jahren. Erdgas reicht bei gleichbleibenden Verbrauch noch 64 Jahre,
während uns die Reserven von Kohle noch etwa 200 Jahre zur Verfügung stehen. Uran, eine
weitere endliche Energiequelle, reicht bei einer Nutzung in Leichtwasserreaktoren und ohne
Aufbereitung der Kernbrennstoffe nur etwa 40 Jahre.
Auch wenn diese Zahlen für den einzelnen zunächst nicht so besorgniserregend erscheinen, da
die Reserven voraussichtlich nicht in seiner Lebenszeit erschöpft sein werden, scheint es
ratsam, noch folgende Aspekte in Betracht zu ziehen:
Das weltweite Fördermaximum an Erdöl wird bereits in 10 bis 20 Jahren erwartet. Spätestens
dann dürften deutliche Preissteigerungen beim Rohöl auftreten. Erdgas kann die
Deckungslücke nicht übernehmen. Die Reserven an Erdöl und Erdgas sind zudem sehr
ungleichmäßig verteilt. Über 70 % der Erdölreserven und über 65 % der Erdgasreserven
befinden sich in einem Gebiet, das von Saudi-Arabien über Irak und Iran bis Russland reicht.
Nimmt man beide Tatsachen zusammen, so wird klar, welche brisante Versorgungssituation
in kurzer Zeit auf den „energiehungrigen Westen“ zukommen kann. Der gesicherte Zugang zu
preisgünstigen Energieressourcen ist für Industrieländer schon heute von so großer
Bedeutung, dass er zur Entstehung und Vertiefung einer Vielzahl politisch oder militärisch
ausgetragener Konflikte führt. Der für die Förderung und den Transport des Erdöls heute
schon notwendige Sicherheitsaufwand treibt den tatsächlichen Kostenaufwand um ein
mehrfaches in die Höhe.
Die oben genannten Zahlen gehen im Übrigen von dem derzeitigen Weltenergieverbrauch
aus. Nicht berücksichtigt ist dabei z. B. die gegenwärtige rasante wirtschaftliche Entwicklung
in China mit einem heute bereits 20 prozentigen Anteil des Weltölverbrauches. Selbst wenn
man zusätzlich die Ressourcen an fossilen Energien berücksichtigt, also die unter
gegenwärtigen Rahmenbedingungen noch nicht lohnend abbaubaren Lagerstätten, verlängert
sich die Reichweite von Erdöl und Erdgas (bei einem wachsenden globalen Energieverbrauch
von nur 2 %) nur um einige Jahrzehnte. Die Erschließung dieser Ressourcen wird jedoch
einen ungleich höheren Aufwand nach sich ziehen, und auch die Umweltauswirkungen bei
ihrer Förderungen dürften problematisch sein.
Auch die gerechte Verteilung der Ressourcen zwischen heutigen und zukünftigen
Generationen wird bei einer sorglosen Betrachtung der Situation ignoriert. Selbst wenn
heutige Generationen zu dem Schluss kommen, dass trotz der Ausbeutung der Reserven
fossiler und nuklearer Energieträger zukünftigen Generationen eine Handlungsbasis bleibt, so
muss angesichts der langen Entwicklungs- und Einführungszeiträume von neuen
Energietechnologien die Mindestforderung lauten, schon heute mit der Einführung neuer
Technologien zu beginnen und heute keine Strukturen festzuschreiben, die Veränderungen in
diesem Sinne für eine lange Zeit unmöglich machen oder zumindest sehr stark behindern.
2.1.2 Klima
Es wird allerdings nicht zuerst die Erschöpfung der fossilen Energieressourcen sein, die ein
Umdenken über unseren Umgang mit Energie erzwingen wird. Vielmehr ist es die bereits
heute vielfach erschöpfte Aufnahmefähigkeit unserer Umwelt für die Abfallprodukte der
Energienutzung, die ein entschlossenes Handeln hin zu einer nachhaltigen Energiewirtschaft
notwendig macht. Bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern entstehen Luftschadstoffe
wie Schwefeldioxid und Stickoxide, die zur Bildung sauren Regens beitragen. Außerdem
werden bei unvollständiger Verbrennung Kohlenmonoxide, unverbrannte
Kohlenwasserstoffe, Rußpartikel und Staub emittiert. Neben diesen „klassischen
Luftschadstoffen“ wird bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Energieträgern auch
immer Kohlendioxid freigesetzt, das den Treibhauseffekt verstärkt, der zu einer Erhöhung der
globalen Temperaturen führt. Werden keine deutlichen Gegenmaßnahmen zur Reduktion
dieser und anderer klimarelevanter Emissionen ergriffen, so wird mit einem weiteren Anstieg
Solarstudie
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der mittleren globalen Lufttemperatur zwischen 1,4°C und 5, 8 °C bis zum Jahr 2100
gerechnet, wobei regional die Änderungen durchaus unterschiedlich ausfallen können. Neben
der Temperaturerhöhung sind Änderungen der Niederschlagsverteilung, ein Anstieg der
Häufigkeit extremer Wettersituationen , eine Verschiebung von Klima- und Vegetationszonen
zu erwarten. Bedrohlich an den heute zu beobachtenden Veränderungen ist, dass diese
Änderungen mit hoher Geschwindigkeit auftreten.
Energiebedingte CO2-Emissionen tragen etwa zur Hälfte zum menschlich verursachten
Treibhauseffekt bei und stehen damit im Mittelpunkt der Bemühungen zum Klimaschutz. Um
den Temperaturanstieg im unteren Bereich zu erhalten, ist eine weltweite Reduktion der
energiebedingten CO2-Emissionen um mehr als die Hälfte bis zum Jahr 2100 unerlässlich.
Geht man dagegen von einer weiteren unbeschränkten Deckung des wachsenden
Energieverbrauches vorwiegend durch fossile Energien aus, so steigen die CO2-Emissionen
erheblich und die dadurch indizierten Temperaturerhöhungen gelangen in nicht mehr
beherrschbare Bereiche.
Im Gegensatz zu den bei klassischen Luftschadstoffen z. T. erfolgreich angewandten „end-ofpipe“-Maßnahmen zur Reduktion gibt es noch keine nachhaltigen Abscheide- und
Entsorgungskosten für Kohlendioxid zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten. Angesichts der
weitreichenden Gefahren des Treibhauseffektes ist der Klimaschutz eine ganz zentrale
Begründung für die Notwendigkeit einer nachhaltigen Energiewirtschaft und den Einsatz
erneuerbarer Energien.
2.1.3 Der Beitrag der Erneuerbaren Energien
Damit unsere Energieversorgung nachhaltig wird, muss sie also eine ganze Reihe von
Eigenschaften aufweisen: Klimaverträglichkeit, Ressourcenschonung, Risikoarmut,
Sozialverträglichkeit und gesellschaftliche Akzeptanz. Gleichzeitig soll sie neue
Innovationsimpulse vermitteln und zur Schaffung zukunftsträchtiger Arbeitsplätze beitragen.
An dieser Stelle soll noch einmal betont werden, dass zu einer nachhaltigen
Energieversorgung eine Steigerung der Energieeffizienz sowie der Beitrag der
Energieeinsparung unentbehrliche Bestandteile sind, die auch von den Autoren der Studie
stets mitgedacht werden, aber innerhalb dieser Untersuchung nicht näher beleuchtet werden.
Die Erneuerbaren Energien leisten auf der Basis unterschiedlicher Technologien und
Anlagengrößen Beiträge zur Strom- und/oder Wärmeerzeugung. Dank mehrerer
Markteinführungsprogramme und gesetzlicher Regelungen, auf die weiter hinten noch
konkret eingegangen wird, weisen die Erneuerbaren Energien ein deutliches Wachstum auf.
Dennoch ist ihr Beitrag zur gesamten Energieversorgung noch immer sehr gering: In
Deutschland wurden Ende 2003 über 3 % der Primärenergie bzw. 7,9 % des Stroms, 4,1 %
der Wärme und 0,9 % der Kraftstoffe aus Erneuerbaren Energien bereitgestellt und damit 53
Mio Tonnen Kohlendioxid vermieden. Die relativ größte Bedeutung erlangen die
Erneuerbaren Energien derzeit auf dem Strommarkt, auf dem das novellierte ErneuerbareEnergien-Gesetz den optimalen Rahmen für einen weiteren Ausbau der regenerativen
Stromerzeugung schafft. Während in der Vergangenheit der größte Anteil auf die Wasserkraft
entfiel, holte in den letzten Jahren die Windenergie immer mehr auf. Biomasse und
Photovoltaik weisen die stärksten Zuwachsraten auf.
Für den Bereich Wärmeerzeugung sind die dominierende Biomasse sowie die stark
wachsenden Potenziale an Solarthermie und Geothermie in Zukunft von Bedeutung.
Gegenwärtig wird bezogen auf die Brennstoffversorgung von einem Anteil der gesamten
Solarstudie
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Wärmeerzeugung aus Erneuerbaren Energien von immer noch unter einem Prozent
ausgegangen.
Die Bundesregierung hat sich als Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2010 den Beitrag erneuerbarer
Energien zu verdoppeln (bezogen auf das Jahr 2000), d. h. einen Anteil von mindestens 12,5
% am Stromverbrauch und von mindestens 4,2 % am Primärenergieverbrauch. Mittelfristig
strebt die Bundesregierung bis 2020 einen Anteil von mindestens 20 % am Stromverbrauch
an; aus Sicht des Bundesumweltministeriums sollte der Anteil am Primärenergieverbrauch
2020 mindestens 10 % betragen. Langfristig hat sich die Bundesregierung einen Anteil der
erneuerbaren Energien von mindestens 50 % ab der gesamten Energieversorgung bis zum
Jahr 2050 zum Ziel gestellt.
Nach dem Sächsischen Klimaschutzprogramm gehört es zu den umweltpolitischen Zielen,
dass 5 % des Endenergieverbrauches bis zum Zeitraum 2005/2010 aus erneuerbaren Energien
gedeckt werden, um eine wesentliche Reduzierung des Ausstoßes klimaschädlicher Gase –
allen voran CO2 – zu erreichen.
Bereits heute ist unumstritten: Für den Umweltschutz und eine nachhaltige Entwicklung ist
der verstärkte Einsatz erneuerbarer Energien unverzichtbar. Damit wachsen auch die Chancen
auf eine Vielzahl qualifizierter Arbeitskräfte und wachsende Exportmärkte. Für Maschinenund Anlagenbauer eröffnen sich vielversprechende Wachstumsmärkte. Die Bereiche der
Bauwirtschaft und des Handwerks können von diesen wachsenden Märkten profitieren. Und
schließlich kommt der Entwicklung, Planung, Information, Beratung und Schulung eine
immer größere Bedeutung zu. Bereits rund 135.000 Arbeitsplätze sind in Deutschland mit
erneuerbaren Energien verbunden.
2.2
Solarenergie
Solarenergie erfreut sich in Deutschland immer größerer Beliebtheit. Dies ergab eine
repräsentative Umfrage des Institutes für Demoskopie Allensbach zur Energiezukunft
Deutschlands. Laut der Studie ist das Kraftwerk Sonne für knapp drei Viertel der
Bevölkerung (74 Prozent) die Wunschenergiequelle der Zukunft. Die Solarenergie nimmt
damit eine Spitzenstellung vor allen anderen Energieträgern ein. 64 Prozent der Befragten
sind zudem überzeugt davon, dass Sonnenenergie in den nächsten 20 bis 30 Jahren den
größten Beitrag zur Energieversorgung leisten werde. 1991 waren es noch 56 Prozent - der
Aufwärtstrend des Erneuerbaren Energieträgers setzt sich damit kontinuierlich fort.
Die Studie "Umwelt 2004 - Unsere Energiezukunft" war vom Dualen System Deutschland,
der Zeitschrift "Impulse" und dem ZDF-Umweltmagazin in Auftrag gegeben worden. Sie
bescheinigt der Solarenergie ein überaus positives Image. So halten 75 Prozent der Deutschen
die Solarenergie für besonders umweltfreundlich. 63 Prozent glauben, dass es sich um eine
sichere Energiequelle handelt, die die Abhängigkeit von anderen Energieträgern vermeiden
hilft. Nach einer Untersuchung des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale
Umweltveränderungen (WBGU) können bis 2050 weltweit rund 30 Prozent des
Primärenergiebedarfs aus Solarenergie gedeckt werden, bis zum Ende des Jahrhunderts sogar
zwei Drittel des Energieverbrauchs.
Durch die jüngsten politischen Fördermaßnahmen wurden in den Bereichen Solarthermie und
Photovoltaik entscheidende Impulse gesetzt, durch die viele Investitionen im
Produktionsbereich ausgelöst wurden.. D. h. Fertigungskapazitäten wurden ausgeweitet und
Produktionsanlagen neu errichtet. Mit dem EEG wurde ein Nachfrageimpuls gesetzt, denn mit
Solarstudie
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der darin festgesetzten Vergütung können PV-Anlagen je nach Einsatzbereich erstmals im
Rahmen einer breiten Bundesförderung wirtschaftlich betrieben werden.
Bei der Photovoltaik (PV) stieg das Volumen des deutschen PV-Marktes zwischen 1990 und
2001 von 0,6 MWp/a auf 80 MWp/a. Deutschland ist mit einer Gesamtleistung von etwa 400
MWp (Ende 2003) hinter Japan der zweitgrößte Markt für Photovoltaikanlagen, wobei die
überwiegende Mehrzahl netzgekoppelte Anlagen sind. Laut der IEA-Studie Potential for
Building-Integrated Photovoltaics von 2002 könnte die Gebäude-integrierte PV je nach Land
rund 14% bis 58% der derzeitigen gesamten Stromerzeugung decken. In Deutschland liegt
das Potenzial immerhin leicht über 30% (105 TWh Strom pro Jahr ). Und diese 30% würden
sogar dann erzeugt, wenn der Bedarf am höchsten ist. Dieses Potenzial bezieht sich
wohlgemerkt nicht auf alle PV-Anlagen (z.B. nicht auf freistehende Kraftwerke), sondern nur
auf Anlagen, die in Dächer und Fassaden integriert sind. Außerdem sind netzferne
Anwendungen hier nicht berücksichtigt. Das Potenzial aller PV-Anlagen liegt also weit höher.
Die Photovoltaik hat in den letzten Jahren nicht nur drastische Nachfragesteigerungen
verbucht, sondern auch eine deutliche Kostenreduktion durchlaufen. Seit Beginn der 1990er
Jahre konnten die Kosten nahezu halbiert werden. Auch für die Zukunft wird eine deutliche
Verminderung der Kosten erwartet. Bis 2010 wird von einer Halbierung der heutigen Kosten
ausgegangen. Vor allem ein deutlicher Anstieg des Produktionsvolumens ist dafür
verantwortlich. Aber auch die Verbesserung der Materialausbeute und Steigerungen des
Wirkungsgrades werden helfen, die Kosten von PV-Anlagen zu senken.
Die Solarthermie, die in vielen Anwendungsfällen bereits wirtschaftlich betrieben werden
kann, hat ebenfalls vielfältige Steigerungen in den letzten Jahren erlebt. Ende 2003 waren
über 5,5 Millionen m2 Kollektoren auf deutschen Dächern installiert.. Hierdurch werden über
2,5 Mrd. kWh an fossilen Brennstoffen ersetzt, was einer Menge von 250 Mio Liter Heizöl
entspricht. Nach dem Rekordjahr 2001 mit einer neu installierten Fläche von 900.000 m2
musste im Jahr 2002 ein Markteinbruch von 40 % hingenommen werden. Nach einer
Verbesserung der Förderbedingungen wurden 2003 im Marktanreizprogramm der
Bundesregierung wieder Rekordzahlen bei den eingehenden Förderanträgen erreicht, so dass
für 2004 mit einer Neuinstallation von 840.000 m2 verglaster Kollektorfläche gerechnet
werden kann. In unserem Nachbarland Österreich ist allerdings je Kopf der Bevölkerung die
fünffache Menge an Solarkollektoren installiert. Ein weiterer Schub für die Marktausweitung
kann durch eine Erhöhung der Nachfrage nach größeren Anlagen erhofft werden. Noch wird
ganz überwiegend auf Dächern von Einfamilienhäusern installiert. Auf Mehrfamilienhäusern
oder sonstigen großen Gebäuden finden sich bisher kaum Anlagen, obwohl gerade bei
Großanlagen die Kosten für Solarwärme erheblich gesenkt werden könnten.
Auf den Dächern von Gebäuden in Deutschland ist Platz für 800 km2 Kollektoren. Weitere
Installationsflächen gibt es an Südfassaden, über Parkplätzen oder an Straßenböschungen.
Insgesamt können bis zu 1.300 km2 Kollektoren installiert werden, wobei schon
berücksichtigt ist, dass ein Teil der Dachflächen für die Nutzung von Solarzellen zur
Stromerzeugung (Photovoltaik) reserviert bleiben muss . Insgesamt stehen in Deutschland
2.300 km2 auf Dächern, an Gebäudefassaden und an anderen Stellen innerhalb von
Siedlungsflächen für eine solartechnische Nutzung zur Verfügung. Heute liegt der Beitrag
solarer Wärme am gesamten Wärmebedarf erst bei 0,2 %. Rechnerisch könnte etwa die Hälfte
des heutigen Wärmebedarfs für Heizung und Warmwasser gedeckt werden. Dazu ist es
allerdings auch notwendig, eine große Anzahl von Gebäuden über ein Nahwärmenetz zu
verbinden und an einen großen gemeinsamen Speicher anzuschließen. Als Beispiel kann hier
Dänemark dienen, wo bereits 60 % aller Wohnungen über ein Fern- oder Nahwärmenetz
Solarstudie
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beheizt werden und mehr als ein Drittel der in die Netze eingespeisten Wärme aus
erneuerbaren Energien stammt und der überwiegende Rest aus der ebenfalls
umweltfreundlichen Kraft-Wärme-Kopplung.
3 Die Solarstrahlung
3.1
Die Sonne: Ein kosmisches Kraftwerk
Das Leben auf der Erde wird durch die Energie ermöglicht, die uns die Sonne in Form
ihrer Solarstrahlung liefert. Nur etwa ein Milliardstel der von der Sonne abgestrahlten
Energie kommt auf der Erde an. Und doch reicht diese relativ geringe Energiemenge aus,
um das Leben auf unserem Planeten erst zu ermöglichen: Die solare Einstrahlung auf die
Erde liefert im Jahr über 219.000 Billionen kWh Energie - 2.500 mal mehr, als die
gesamte Weltbevölkerung verbraucht.
In Deutschland beträgt die durchschnittliche Globalstrahlung etwa 1.075 kWh/m²a, was
etwa 50% der Strahlungsintensität entspricht, die auf die Sahara trifft. Dazwischen, im
Süden Spaniens und in Nordafrika, liegt der Wert bei 1.750 kWh/m²a..
Die Wellenlängen der Solarstrahlung liegen zwischen 0,24µm und ca. 3µm, wobei sich
der sichtbare Teil zwischen 0,4µm und 0,8µm befindet.
3.2
Solarkonstante und Bestrahlungsstärke
Die Intensität der Solarstrahlung außerhalb der Erdatmosphäre ist aufgrund der
unbeständigen Entfernung von Sonne und Erde im Laufe eines Jahres leichten
Schwankungen unterworfen.
Der Mittelwert wird als Solarkonstante bezeichnet und beträgt: Solarkonstante E0 = 1.367
W/qm.
Auf der Erdoberfläche wird dieser Wert nicht erreicht, da die Atmosphäre die
Solarstrahlung durch Reflexion, Absorption und Streuung reduziert. Relativ unabhängig
vom Standort auf der Erde wird um die Mittagzeit bei wolkenlosem Himmel eine
maximale Bestrahlungsstärke von 1.000 W/qm erreicht.
3.3
Die Globalstrahlung
3.3.1 Direkte und diffuse Solarstrahlung
Das Sonnenlicht auf der Erdoberfläche setzt sich aus einem direkten und einem diffusen
Anteil zusammen.
Die direkte Strahlung kommt aus der Richtung der Sonne und verursacht scharfe
Schattenwürfe von Gegenständen. Die diffuse Strahlung hingegen besitzt keine
vorgegebene Richtung. An klaren Tagen überwiegt der Anteil der direkten Strahlung an
der Gesamt- oder Globalstrahlung. An stark bewölkten Tagen hingegen (vor allem im
Winter) ist die Sonneneinstrahlung nahezu vollkommen diffus.
Solarstudie
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In Deutschland liegt der Anteil der diffusen Sonneneinstrahlung bei ca. 60% und der
Anteil der direkten Strahlung bei etwa 40%. Beide Strahlungsarten lassen sich für
Solaranlagen nutzen.
3.3.2 Die Strahlung in Deutschland
Summiert man den Wert der Sonneneinstrahlung an einem Ort über ein Jahr, so erhält
man die jährliche Gesamt- oder Globalstrahlung in kWh/m².
In Deutschland liegt die Solarstrahlung - differenziert zwischen den einzelnen Regionenbei 900 und 1.200 kWh/m² und Jahr (im Süden des Landes höher als im Norden). Damit
strahlt auf Deutschland immer noch halb so viel Energie ein, wie auf die
strahlungsreichsten Gebiete der Erde am Äquator!
Die Grafik zeigt die regionale Verteilung der Globalstrahlung in Deutschland basierend
auf mittleren Jahreswerten von 1981 bis 1994. Man erkennt das Nord-Süd-Gefälle, sieht
aber auch, dass in einigen Regionen Nord- und Ostdeutschlands (Rügen, Uckermark)
aufgrund des Mikroklimas durchaus auch hohe Einstrahlungswerte erreicht werden.
3.3.3 Flächenausrichtung und Ertrag
Für die Berechnung von Einstrahlungswerten und Erträgen von Solaranlagen ist die
genaue Kenntnis des Sonnenverlaufs in Abhängigkeit vom Ort auf der Erde, Jahreszeit
und Tageszeit von Bedeutung. Der Sonnenstand lässt sich durch die Sonnenhöhe und den
Sonnenazimut beschreiben.
In der Solartechnik wird im Gegensatz zur Architektur und Bautechnik (DIN 5034) Süden
im Allgemeinen mit alpha = 0° bezeichnet. Nach Osten werden die Winkel mit negativem
Vorzeichen versehen (Ost: alpha = - 90°). Nach Westen werden die Winkel ohne bzw. mit
positivem Vorzeichen gekennzeichnet (West: alpha = 90°).
3.3.4 Das jährliche Strahlungsangebot auf geneigte Flächen
Die Solarstrahlung auf eine senkrecht zur Einfallsrichtung der Strahlung ausgerichtete
Fläche ist immer größer als auf eine gleich große horizontale Fläche. Bei vorgegebenen
Flächen wie z. B. Hausdächern oder Fassaden ist mit einem stets variierenden
Einfallswinkel der Solarstrahlung zu rechnen, da sich Azimut und Sonnenhöhe im Laufe
eines Tages und im Laufe eines Jahres ändern. Um eine Abschätzung der Eignung von
Dächern und Fassaden bezüglich der solaren Nutzung vornehmen zu können, benötigt
man das jährliche Strahlungsangebot.
Am Beispiel von Berlin ist dieses Angebot in Abhängigkeit von Azimut (Ausrichtung der
Fläche) und Neigungswinkel als langjähriges Mittel für eine Fläche von 1 m² gezeigt.
Man erkennt, dass das Optimum bei Südausrichtung und etwa 30° Neigung erreicht wird.
Bei dieser Flächenausrichtung ist die Einstrahlung etwa 10% höher als bei einer
horizontalen Flächenausrichtung.
Allgemein ist zu sagen, dass alle Dächer mit einer Ausrichtung zwischen Südwest und
Südost bzw. einer Dachneigung zwischen 10° und 50° zur solaren Nutzung empfohlen
werden können. Die Mindererträge erreichen maximal 10%.
Solarstudie
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Solare Nutzung von Dächern und Fassaden ist immer möglich - auch bei stärker von der
idealen Lage abweichenden Dächern. Nur müssen in diesen Fällen die geringeren
Einstrahlungswerte berücksichtigt werden.
Bei der solartechnischen Nutzung von Fassaden oder anderen stark geneigten Flächen ist die
Einstrahlung deutlich geringer. Dies kann allerdings durch Aspekte wie gute Sichtbarkeit
(Image), Ästhetik und Synergien beim Bau und Betrieb der Fassade aufgewogen werden.
3.4
Die Solarstrahlung im Untersuchungsgebiet
Ist ein PV-Kraftwerk überhaupt sinnvoll in Sachsen, wo die Sonne kaum hinkommt? Ist das
nicht schon wieder eine Verschwendung von Steuergeldern und ein rot-grünes Hirngespinst?
Sollte man nicht lieber riesige PV-Kraftwerke in der Sahara oder mindestens in Spanien
aufstellen, wo die Sonne häufiger und stärker scheint? Häufig hört man diese Meinungen,
aber sind sie auch berechtigt? Oft wird dabei übersehen, dass PV-Anlagen meistens bei 25°C
optimal laufen. Die Ausbeute bei einer Modultemperatur von 25° ist also beispielsweise
doppelt so hoch in Mexiko City als in Stuttgart wegen der stärkeren Sonneneinstrahlung, aber
ein Modul kann sich in Mexiko locker auf weit über 70°C in der sommerlichen Sonne
erhitzen. Der Leistungsabfall beträgt rund 0,4 % pro Grad Kelvin bei polykristallinem und
monokristallinem Silizium ab 25°C. Die kühleren Temperaturen in Deutschland
kompensieren die schwächere Einstrahlung einigermaßen, so dass die Ausbeute in Mexiko in
der Praxis eben nicht doppelt so hoch ist. Insgesamt schätzt das Fraunhofer ISE, dass die
Gestehungskosten für Strom aus PV-Anlagen am Äquator nicht viel mehr als 10% billiger
sind als in Deutschland, wenn andere Systemkomponenten wie Laderegler und Batterien (für
netzferne Anwendungen) mit eingerechnet werden.
Oft hört man auch die Meinung, dass die Sonne in unseren Breiten nicht genug scheine, um
die Nutzung von Sonnenenergie sinnvoll erscheinen zu lassen. Und in Zinnwald sei sowieso
die meiste Zeit nur Nebel. Auch wenn der gefühlte Sommer des Jahres 2004 diese Annahme
zu unterstreichen scheint, sagen die unbestechlichen Zahlen etwas anderes. Andererseits ist es
auch nicht sinnvoll, potenziellen Anlagenbetreibern die Strahlungswerte des sogenannten
„Jahrhundertsommers“ 2003 vorzulegen und die Ertragsvorschauen darauf zu begründen,
auch wenn viel dafür spricht, dass im Zuge des allgemeinen Klimawandels die
Sonnenscheindauer eher zunehmen wird.
Vom Deutschen Wetterdienst wurden die Solarstrahlungsdaten für das Untersuchungsgebiet
eingekauft. Dabei wurden für alle 44 Gemeinden des Untersuchungsgebietes die
durchschnittlichen Tages- und Jahressummen für die Jahre 1981 – 2000 sowie einzeln für die
Jahre 2001 und 2002 betrachtet. Für eine verlässliche Berechnung, etwa für eine
Ertragsvorschau bei photovoltaischen Anlagen, empfiehlt es sich, einen langjährigen
Mittelwert wie den zwischen 1981 und 2000 zugrunde zu legen. Die Werte von 2001 und
2002 weichen allerdings in den betrachteten Gemeinden nur unwesentlich vom langjährigen
Mittel ab. Insgesamt zeigt auch der deutschlandweite Vergleich, dass die
Untersuchungsregion gute Solarstrahlungsdaten aufweist, wenn auch nicht die Werte von
Süddeutschland.
Wollte man eine Rangliste der für die Nutzung von Solarenergie besonders geeigneten Orte
im Untersuchungsgebiet anhand dieser Werte erstellen, so würden Hartmannsdorf, Wilsdruff,
Tharandt und Freital an erster Stelle stehen. Nur unwesentlich geringere Strahlungsdaten
weisen Bannewitz, Dorfhain, Rabenau und Höckendorf auf. Aber außer diesen sämtlich im
Weißeritzkreis gelegenen Gebieten sind auch die „Schlusslichter“ der regionalen Rangliste
mit immerhin ca. 1000 kWh/m2 noch genügend mit Sonne versorgt (der hier angegebene
Solarstudie
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Wert bezieht sich auf die Globalstrahlung auf eine horizontale Fläche und kann sich abhängig
von Neigung und Ausrichtung erhöhen. Die Leistung einer Solaranlage ist außerdem
abhängig von Umgebungseinflüssen (z. B. Verschmutzung, Verschattung, Reflexionen).
4 Technologische Möglichkeiten der Nutzung von
Solarenergie
Im vorherigen Kapitel haben wir deutlich gemacht, dass die Sonnenstrahlungsdaten im
Untersuchungsgebiet günstige Voraussetzungen für die Nutzung von Sonnenenergie in der
Region bieten. Im folgenden Abschnitt werden die technologischen Möglichkeiten solarer
Energienutzung ausführlich dargestellt. Dabei wird der Schwerpunkt auf die klassischen
Bereiche Solarthermie und Photovoltaik gelegt. Oft ist beim Endkunden der Unterschied
zwischen Solarthermie (Umwandlung von Sonnenstrahlung in Wärme) und Photovoltaik
(Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrischen Strom) nicht klar.
5 Solarthermie oder Photovoltaik?
Prinzipiell gibt es zwei Methoden, die Energie der Sonne direkt zu nutzen:
Photovoltaik bedeutet Spannung (Voltaik) aus Licht (Photo). Darauf beruhend bezeichnet
man die direkte Umwandlung von Licht in elektrischen Gleichstrom heute allgemein als
Photovoltaik. Photovoltaik ist die einfachste Methode der Umwandlung der
Sonnenenergie in elektrischen Strom. Der in Solarmodulen erzeugte Gleichstrom wird
über Wechselrichter in Wechselstrom transformiert und gegen Vergütung je nach
Anlagengröße in das Niederspannungsnetz (230/400 Volt Wechselspannung), bei Einund Mehrfamilienhäusern oder bei großen Freiflächenanlagen in das Mittelspannungsnetz
(10.000 - 20.000 Volt Wechselspannung) des zuständigen Versorgungsnetzbetreibers
(VNB) eingespeist („netzgekoppelte Anlage“).
In besonderen Fällen, etwa wenn kein öffentliches Stromnetz in der Nähe ist, kann auch eine
sogenannte „netzautarke Inselanlage“ in Frage kommen. Inselsysteme arbeiten mit
Gleichspannung und haben einen Laderegler und einen Batteriespeicher, der die gewonnene
Energie bis zum Verbrauch speichert.
Mit Solarthermie werden in Kollektoren Sonnenstrahlen in möglichst hohe Temperatur
verwandelt, die in einem Puffer gespeichert wird. Mit der gespeicherten Wärme wird das
Duschwasser oder die Heizung erwärmt und damit die herkömmliche Heizung teilweise
ersetzt. Solare Wärmeenergie wird derzeit vorwiegend im eigenen Haus genutzt. Die
Verwendung in Mietshäusern oder zur solaren Nahwärmeversorgung ist noch nicht weit
verbreitet.
Ob Photovoltaik- oder Solarthermie-Anlage – in beiden Fällen gibt es gute Argumente, die für
die Nutzung der Sonne sprechen. Festzuhalten gilt: Eine Anlage, die Sonnenenergie nutzt,
ersetzt kostbare Rohstoffe, bringt den Hausbesitzer einer kostengünstigen und unabhängigen
Energieversorgung ein gutes Stück näher und schützt unsere Umwelt durch Reduzierung von
Emissionen.
6 Photovoltaik
Grundsätzlich unterscheidet man bei der Photovoltaik zwischen netzgekoppelten Anlagen
und Inselsystemen. Des Weiteren wird zwischen gebäudeintegrierten und
Freiflächenanlagen unterschieden. Sowohl netzgekoppelte als auch Inselsysteme können in
ein Gebäude integriert als auch auf einer Freifläche aufgestellt sein.
Solarstudie
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Eine Solarstromanlage besteht aus Solarzellen, die zu Solarmodulen zusammengefasst
werden, die wiederum zu einem Solargenerator zusammengefügt werden. Dieser bildet
gemeinsam mit der elektrischen Verkabelung, dem Wechselrichter und dem Einspeisezähler,
ggf. weiteren Komponenten zur Ertragsüberwachung das Solarsystem. Bei Inselsystemen
(Gleichstromanlagen) gehören zum Solarsystem normalerweise kein Wechselrichter und kein
Einspeisezähler, sondern vielmehr ein Laderegler und ein Energiespeicher (Akkumulator).
Wenn jedoch der geerntete Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt werden soll, so bedarf
es eines zusätzlichen Wechselrichters.
Im Folgenden beschreiben wir die einzelnen Bauteile einer Solarstromanlage, gehen dann auf
die verschiedenen Montagearten ein und untersuchen, welche grundlegenden Gesetze und
Normen beim Bau beachtet werden müssen.
6.1
Netzgekoppelte Anlage
Solarsystem wird die gesamte funktionsfähige Einheit von Solarmodulen und
dazugehöriger Technik zur solaren Stromerzeugung genannt. Ein Solarsystem zur
Einspeisung des Solarstroms in das öffentliche Stromnetz besteht aus:

Solargenerator

Wechselrichter

elektrische Verkabelung

Einspeise- und Bezugszähler
Der Wechselrichter wandelt den vom Solargenerator erzeugten Gleichstrom in
Wechselstrom um. Dieser entspricht dem "normalen" Strom aus der Steckdose und wird
in das öffentliche Netz eingespeist. Die Energieversorgungsunternehmen sind verpflichtet
den eingespeisten Solarstrom mit den im "Erneuerbaren Energien Gesetz" (EEG)
garantierten Sätzen zu vergüten. So kann das Solarsystem refinanziert werden. Bei
netzgekoppelten Systemen ist die Solaranlage mit dem öffentlichen Netz verbunden, das
als Speicher wirkt. Eine Abstimmung der Energieertrages mit dem Energiebedarf ist nicht
notwendig; die Größe der Anlage richtet sich ausschließlich nach der nutzbaren Fläche
(Dach, Fassade u. ä.) und den zur Verfügung stehenden Investitionsmitteln. In
Deutschland werden die meisten PV-Anlagen netzgekoppelt betrieben, wobei wegen der
erhöhten Einspeisevergütung für solaren Strom nach dem EEG die gesamte erzeugte
Energie in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Durch diese Vergütung kann die
Anlage bei geeigneter Auslegung im Laufe der Zeit voll refinanziert werden
6.2
Inselsystem (netzautarke Anlage)
Sogenannte Inselsysteme versorgen beispielsweise Ferienhäuser oder Berghütten. Sie
benötigen einen Laderegler und eine Batterie. Häufig wird hier auf den Wechselrichter
verzichtet und nur Gleichstrom verbrauchende Geräte angeschlossen. Bei Inselsystemen muss
der solare Energieertrag mit dem Energiebedarf genau abgestimmt werden. Entscheidend für
die Auslegung ist die Zeit der angestrebten Nutzung und die Leistung der angeschlossenen
Verbraucher. Damit Nachts und in strahlungsärmeren Zeiten Strom zur Verfügung steht,
benötigt man einen Speicher. Spezielle Solarakkumulatoren haben eine hohe Zyklenfestigkeit.
Kleine Inselsysteme sind seit langem Stand der Technik und wirtschaftlich einsetzbar.
Beispiele sind die solare Armbanduhr, der solare Taschenrechner oder die solare
Hausbeleuchtung. Größere Inselsysteme sind überall dort wirtschaftlich zu betreiben, wo
Solarstudie
Seite 20
eine Stromversorgung über das Netz nicht möglich, nicht rentabel oder nicht erwünscht
ist.
Ein großes Potenzial für den Einsatz besteht in den Entwicklungsländern, wo häufig noch
weite Landstriche ohne Stromversorgung auskommen müssen. PV-Systeme allein können
diesem Anspruch nur teilweise genügen, so dass in vielen Fällen sogenannten
Hybridsysteme zum Einsatz kommen. Diese bestehen z.B. aus einer Kombination von
PV-Anlagen, Windkraftanlagen und Blockheizkraftwerken.
Inselsysteme benötigen in der Regel einen Energiespeicher, um die zeitliche Versetzung
von Energieerzeugung und Bedarf auszugleichen. Hier ist ein geeigneter Laderegler
unverzichtbar, damit eine hohe Verfügbarkeit und eine lange Lebensdauer gewährleistet
ist.
Ein typisches Inselsystem aus folgenden Komponenten:

PV-Generator (mehrere Module in Reihen- o. Parallelschaltung)

Laderegler

Akkumulator (Energiespeicher)

ggf. Wechselrichter
6.3
Wie funktioniert eine Solarzelle?
Solarzellen bestehen aus verschiedenen Halbleitermaterialien. Halbleiter sind Stoffe, die unter
Zufuhr von Licht oder Wärme elektrisch leitfähig werden, während sie bei tiefen
Temperaturen isolierend wirken.
Über 95 % aller auf der Welt produzierten Solarzellen bestehen aus dem Halbleitermaterial
Silizium (Si). Silizium bietet den Vorteil, dass es als zweithäufigstes Element der Erdrinde in
ausreichenden Mengen vorhanden und die Verarbeitung des Materials umweltverträglich ist.
Diese Zellen werden seit fast 40 Jahren weiterentwickelt und sind von hoher Qualität, die sich
in einem hohen Wirkungsgrad äußert.
Zur Herstellung einer Solarzelle wird das Halbleitermaterial "dotiert". Damit ist das definierte
Einbringen von chemischen Elementen gemeint, mit denen man entweder einen positiven
Ladungsträgerüberschuss (p-leitende Halbleiterschicht) oder einen negativen
Ladungsträgerüberschuss (n-leitende Halbleiterschicht) im Halbleitermaterial erzielen kann.
Werden zwei unterschiedlich dotierte Halbleiterschichten gebildet, entsteht an der
Grenzschicht ein sogenannter p-n-Übergang.
An diesem Übergang baut sich ein inneres elektrisches Feld auf, das zu einer
Ladungstrennung der bei Lichteinfall freigesetzten Ladungsträger führt. Über Metallkontakte
kann eine elektrische Spannung abgegriffen werden. Wird der äußere Kreis geschlossen, das
heißt ein elektrischer Verbraucher angeschlossen, fließt ein Gleichstrom.
Siliziumzellen sind etwa 10 cm mal 10 cm groß (seit kurzem auch 15 cm mal 15 cm). Eine
durchsichtige Antireflexschicht dient zum Schutz der Zelle und zur Verminderung von
Reflexionsverlusten an der Zelloberfläche.
6.3.1 Eigenschaften einer Solarzelle
Elektrische Spannung
Die an Solarzellen abgreifbare Spannung ist abhängig vom Halbleitermaterial. Bei
Silizium beträgt sie etwa 0,5 V. Die elektrische Spannung einer Solarzelle ist im unteren
Solarstrahlungsbereich (bis 100 W/m²) stark abhängig von der Einstrahlung, im oberen
Solarstudie
Seite 21
Bereich bei hohen Einstrahlungen relativ konstant. Temperatureinflüsse verändern den
Wert zusätzlich: Bei Erwärmung sinkt die Spannung, bei Abkühlung steigt sie an. Im
unbelasteten Zustand einer Solarzelle stellt sich die Leerlaufspannung UL ein, im MPP die
Zellenspannung UMPP.
Elektrischer Strom
Der elektrische Strom einer Solarzelle ist proportional abhängig von der
Einstrahlungsleistung (W/m²) der Sonne. Bei einer 100 cm² großen Siliziumzelle erreicht
die maximale Stromstärke unter Bestrahlung von 1.000 W/m² etwa einen Wert von 2 A.
Wird sie im MPP betrieben, stellt sich der Zellenstrom IMPP ein, wird sie
kurzgeschlossen, fließt der Kurzschlussstrom.
Elektrische Leistung
Die Leistung (Produkt aus Strom und Spannung) einer Solarzelle ist temperaturabhängig.
Höhere Zelltemperaturen führen zu niedrigeren Leistungen und damit zu einem
schlechteren Wirkungsgrad. Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel der eingestrahlten
Lichtmenge in nutzbare elektrische Energie umgewandelt wird. Im Punkt der maximalen
Leistung (Maximum Power Point MPP) ist die elektrische Leistung PMPP einer Solarzelle
am größten. Sie ergibt sich aus dem Produkt der Solarzellenspannung UMPP multipliziert
mit dem Solarzellenstrom IMPP und hat die Einheit Watt peak (Wp = Spitzenleistung). Ihre
Größe wird maßgeblich vom Solarzellenstrom IMPP bestimmt.
Elektrische Anschlüsse
Jede Solarzelle (Wafer) erhält durch ein Siebdruckverfahren elektrische leitende
Fingerkontakte (nur 0,1 bis 0,2 mm breit, um großflächige Verschattungen zu vermeiden)
auf der lichtzugewandten Seite (Frontseite). Diese sind wiederum elektrisch leitend mit
den Frontseitenkontakten verbunden, die den Minus-Anschluss der Zelle bilden.
Den Plus-Anschluss bilden die Rückseitenkontakte der Zelle, die großflächig mit dem
Halbleitermaterial der Zelle verbunden werden können.
Neuere Verfahren legen die elektrische Kontaktführung von der Frontseite mehr auf die
Rückseite der Zelle, sodass die aktive lichtzugewandte Fläche besser genutzt werden kann
(Wirkungsgradsteigerung).
Kennlinien von Solarzellen
Ein wesentliches Merkmal für die elektrischen Eigenschaften und die Leistungsfähigkeit von
Solarzellen ist die Strom-/Spannungskennlinie (I-U Kennlinie). Diese entsteht bei konstanter
Einstrahlung und Temperatur, wenn an eine Solarzelle ein veränderlicher Widerstand (Shunt)
angeschlossen wird. Durch gleichzeitige Spannungs- und Strommessung beim Verändern der
Widerstandswerte in kleinen Schritten können viele Punkte ermittelt werden, die dann die
Kennlinie ergeben.
Kennlinienverlauf kristalliner- und Dünnschicht-Zellen
Kristalline Siliziumzellen und Dünnschicht-Zellen haben zum Teil einen sehr
unterschiedlichen Kennlinienverlauf. Dies ist leicht erkennbar, wenn die Kurvenpunkte UL
(Leerlaufspannung), Ik (Kurzschlussstrom) jeweils miteinander verglichen und die MPP’s
ermittelt werden. Amorphe Solarzellen haben gegenüber kristallinen Zellen einen sehr viel
geringeren Wirkungsgrad etha ( ) und benötigen deshalb für die gleiche Leistung eine
größere Fläche.
Solarstudie
Seite 22
STC-Verfahren
Die Einstrahlung der Sonne ist keine konstante Größe, sondern unterliegt starken
Schwankungen im Tages- und Jahresverlauf. Um dennoch eine Vergleichbarkeit der
elektrischen Kennwerte von Solarzellen und Solarmodulen zu ermöglichen, wurden die
sogenannten Standard-Test-Bedingungen (STC, engl.: standard-test-condition) entwickelt.
Diese STC-Bedingungen geben konstante Werte der Einstrahlung (E) von 1000 W/m², der
Zelltemperatur (T) von 25 °C (± 2 °C) und des AirMass (AM) von 1,5 (das AM
charakterisiert eine bestimmte spektrale Verteilung der Sonnenstrahlung) vor.
Von den Herstellern der Solarmodule werden Strom-, Spannungs- und Leistungsdaten im
MPP angegeben, die sich (wenn nicht anders angegeben) immer auf STC beziehen.
Bei der Modulherstellung schwanken die elektrischen Parameter technologisch bedingt
um den Nennwert. Mit einer Toleranz von bis zu +/- 10% wird die Leistung vom
Hersteller angegeben.
Je geringer die Toleranz ist, umso kleiner sind die Mismatch-Verluste im Solargenerator.
Deshalb sollte auf eine möglichst geringe Leistungstoleranz geachtet werden oder die Module
müssen bei der Installation nachgemessen und sortiert werden. Zunehmend liefern die
Hersteller auch die Messprotokolle mit den Flasherwerten für jedes Modul. So kann die
Modulverschaltung optimiert werden.
6.3.2 Unterschiedliche Zelltypen
Je nach Kristallart unterscheidet man drei Zelltypen: monokristallin, polykristallin und
amorph.
Zur Herstellung von monokristallinen Siliziumzellen benötigt man hochreines
Halbleitermaterial. Aus einer Siliziumschmelze werden einkristalline Stäbe gezogen und
anschließend in dünne Scheiben gesägt. Dieses Herstellungsverfahren garantiert relativ
hohe Wirkungsgrade. Der Wirkungsgrad liegt bei den besten zur Zeit verkauften
Siliziumsolarzellen bei etwa 17 Prozent. Voraussetzung für diese hohen Wirkungsgrade
ist aber eine sehr hohe Materialreinheit und eine aufwendige Bearbeitung der Zellen.
Kostengünstiger ist die Herstellung von polykristallinen Zellen. Dabei wird flüssiges
Silizium in Blöcke gegossen, die anschließend in Scheiben gesägt werden. Bei der
Erstarrung des Materials bilden sich unterschiedlich große Kristallstrukturen aus, an deren
Grenzen Defekte auftreten. Diese Kristalldefekte haben einen geringeren Wirkungsgrad
der Solarzelle zur Folge.
Wird auf Glas oder anderes Substratmaterial eine Siliziumschicht abgeschieden, spricht
man von amorphen- oder Dünnschichtzellen. Die Schichtdicken betragen weniger als 1
µm (Dicke eines menschlichen Haares: 50-100 µm), so dass die Produktionskosten allein
wegen der geringeren Materialkosten niedriger sind. Da außerdem große Flächen
beschichtet werden können, entfällt das bei den kleinen kristallinen Siliziumzellen nötige
elektrische Verschalten durch Verlöten vieler Einzelzellen zu sogenannten Modulen; auch
dadurch werden Kosten eingespart. Der Hauptnachteil ist der geringere Wirkungsgrad, der
zur Zeit bei maximal 8 Prozent bei großflächigen Modulen liegt. Amorphe Solarzellen
benötigen deshalb für die gleiche Leistung eine größere Fläche. Es muss allerdings nicht
nur das Preis-/Leistungsverhältnis erwogen werden, sondern auch die tatsächliche
Energieausbeute, denn Dünnschicht-Zellen erzeugen mehr Energie als Poly- und
Monozellen bei diffusem Licht. Anders gesagt: Wenn der Himmel bewölkt oder die
Orientierung der PV-Module suboptimal ist, kann es vorkommen, dass die billigeren
Dünnschichtzellen in etwa so viel Strom wie die kristallinen Zellen erzeugen. Deshalb
werden Dünnschicht-Zellen auch gerne an Fassaden angebracht, also bei einer Neigung
Solarstudie
Seite 23
von 90° zur Erde. Anwendung finden amorphe Zellen derzeit ansonsten im
Kleinleistungsbereich (Uhren, Taschenrechner).
Kupfer-Indium-Diselenid (CIS): Bei Zellen aus diesem Material handelt es sich
ebenfalls um Dünnschichtsolarzellen wie beim amorphen Silizium, allerdings mit der
Aussicht auf wesentlich höhere Wirkungsgrade. Bisher wird dieser Typ weltweit nur von
wenigen Firmen produziert und auch zur Zeit nur von einer Firma auf den Markt gebracht.
Bei einer Großproduktion hat dieser Typ Solarzelle aber gute Aussichten, wegen des
hohen Wirkungsgrades und der absehbar geringen Produktionskosten zu einer ernsthaften
Konkurrenz für das kristalline Silizium zu werden.
Cadmiumtellurid (CdTe): Ein Dünnschichtmaterial, das ähnliche Vorteile wie das CIS
bietet und auch im kleinen Maßstab schon heute produziert und angewendet wird.
Allerdings führt die Verwendung des Schwermetalls Cadmium im Produktionsprozess zu
erhöhten Sicherheits- und Umweltauflagen. Trotzdem bereiten mehrere Firmen im In- und
Ausland eine Produktion von Solarmodulen aus diesem Material vor.
6.3.3 Wirkungsgrade von Solarzellen
Gängige PV-Module aus mono- u. multikristallinem Silizium besitzen Wirkungsgrade
zwischen 13 und 15%. Monokristalline Siliziumsolarzellen können im industriellen
Fertigungsmaßstab aber bereits bis zu 17 % Wirkungsgrad erreichen. Daraus ergeben sich
Modulherstellungskosten von 3,30 Euro Wp (Angabe von 2000).
Schon seit geraumer Zeit stehen Solarzellenkonzepte zur Verfügung, mit denen
Wirkungsgrade weit über 20% möglich sind. Im Labor haben sich mit verschiedenen
Halbleitern und Zellen kleiner Fläche bereits hohe Wirkungsgrade erreichen lassen: Si
24,6%, GaAs 25,1%, CuInSe2 18,8%, CdTe 15,6%. Durch günstige Kombinationen von
Halbleitern in Multispektral- oder Tandemzellen lassen sich theoretisch Wirkungsgrade
bis zu 38% erreichen. Wegen ihrer hohen Herstellungskosten wurden solche Konzepte
aber noch nicht industriell umgesetzt.
Der Wirkungsgrad kann z.B. durch mechanische Oberflächenstrukturierung erhöht
werden. Ein Beispiel dafür ist die sogenannte POWER (Polycrystalline Wafer
Engineering Result) Solarzelle der Universität Konstanz. Durch das Sägen von Vförmigen Gräben auf der Vorder- u. Rückseite kann der Wafer teilweise durchbrochen
werden. Bei der Integration in Gebäuden lassen sich dadurch interessante ästhetische
Effekte erzielen.
Natürliche Grenzen beim Wirkungsgrad
Unterschiedliche Verlustmechanismen setzen der Verbesserung der Wirkungsgrade aber
Grenzen. Grundsätzlich sind die einzelnen Halbleitermaterialien oder -kombinationen nur für
bestimmte Spektralbereiche des einfallenden Lichtes geeignet. Ein bestimmter Anteil der
Strahlungsenergie kann also nicht genutzt werden, weil die Lichtquanten (Photonen) nicht
über ausreichend Energie verfügen, um Ladungsträger "aktivieren" zu können. Auf der
anderer Seite wird ein gewisser Anteil an Photonen-Überschussenergie nicht in elektrische
Energie, sondern in Wärme umgewandelt. Hinzu kommen optische Verluste, wie die
Abschattung der Zelloberfläche durch die Kontaktierung oder die Reflexion einfallender
Strahlung an der Zelloberfläche. Auch elektrische Widerstandsverluste im Halbleiter und in
den Anschlussleitungen sind als Verlustmechanismen zu nennen. Der störende Einfluss von
Materialverunreinigungen, Oberflächeneffekten und Kristalldefekten ist ebenfalls nicht
unerheblich.
Einzelne Verlustmechanismen (Photonen mit zu geringer Energie werden nicht absorbiert,
Photonen-Überschussenergie wird in Wärme umgewandelt) können nicht weiter optimiert
Solarstudie
Seite 24
werden, weil sie aus physikalischen Gründen durch das verwendete Material vorgegeben
sind. Dies führt zu einem theoretisch maximalen Wirkungsgrad von beispielsweise etwa
28 % bei kristallinem Silizium.
Material
Wirkungsgrad in %
Labor
Wirkungsgrad in %
Produktion
Monokristallines
Silizium
etwa 24
14 bis 17
Polykristallines
Silizium
etwa 18
13 bis 15
Amorphes
Silizium
etwa 13
5 bis 8
6.3.4 Größe und Form von Solarzellen
Kristalline Solarzellen aus Silizium werden in der Regel in folgenden Größen produziert:
100 x 100 mm
125 x 125 mm
150 x 150 mm (nur multikristallin)
Größen und Formate der Solarzellen sind jedoch herstellerspezifisch abweichend. Einige
Hersteller produzieren auch rechteckige multikristalline Solarzellen. Daneben sind diese
Solarzellen als Sonderanfertigungen bei kundenspezifisch gefertigten Solarmodulen je nach
Hersteller auch als halbe Solarzellen erhältlich. Abweichende Formate einiger Hersteller sind
möglich. Monokristalline Solarzellen haben dabei meist abgeschrägte Ecken. Die kristallinen
Solarzellen können zu vielen verschiedenen Formaten verarbeitet werden.
6.4
Von der Zelle zum Modul
Module sind es – nicht Kollektoren! Noch immer werden die rechteckigen Platten, ohne die
nichts geht bei einer Solarstromanlage, häufig mit den zentralen Bauteilen solarthermischer
Systeme verwechselt. Der korrekte Name steht für eine markante Eigenschaft der
Photovoltaik: ihren modularen Aufbau. Technisch gesehen spielt es kaum eine Rolle, ob die
Gesamtleistung einer Anlage das Resultat vieler kleiner oder weniger großer Komponenten
ist. Solarmodule lassen sich in allen möglichen Größen herstellen – von wenigen Zentimetern
bis zu zwei Metern Seitenlänge (und bei Bedarf auch darüber).
Ausgehend von der kristallinen Solarzelle lassen sich durch Reihen- und Parallelschaltung
von Solarzellen die gewünschten Spannungen und Ströme in Solarmodulen erreichen. Dies ist
z. B. für unterschiedliche Anwendungszwecke erforderlich, um Anlagenverluste klein zu
halten (z. B. 12V Akkuspannung zu 60V Modulspannung bedeutet große, zu 20V
Modulspannung kleine Anpassverluste).
6.4.1 Zellverstringung
Die Verbindung der Solarzellen untereinander (Zellverstringung) erfolgt durch
Lötverbindungen der Frontseitenkontakte (Lichtseite der Zelle) mit den
Rückseitenkontakten der nächsten Zelle fortlaufend, bis alle Zellen im String miteinander
verbunden sind. Die Frontseitenkontakte stellen den Minuspol und die
Rückseitenkontakte den Pluspol dar.
Solarstudie
Seite 25
Durch das abwechselnde Verbinden von Minus und Pluspol werden die Zellen in Reihe
geschaltet. Minus- und Pluspol (Anfang und Ende) des Strings können dann mit anderen
Strings weiter verschaltet werden - für höhere Spannungen in Reihe mit dem nächsten
String (Minus- auf Pluspol usw.), für höhere Ströme parallel zum nächsten String
(Minus- und Pluspol jeweils auf Minus- und Pluspol des anderen Strings).
Um für die unterschiedlichen Anwendungsbereiche geeignete Spannungen bzw. Leistungen
bereitstellen zu können, werden einzelne Solarzellen zu größeren Einheiten miteinander
verschaltet. Eine Serienschaltung der Zellen hat eine höhere Spannung zur Folge, eine
Parallelschaltung einen höheren Strom. Die miteinander verschalteten Solarzellen werden
meist in transparentem Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) eingebettet, mit einem Rahmen aus
Aluminium oder Edelstahl versehen und frontseitig transparent mit Glas abgedeckt.
Die typischen Nennleistungen solcher Solarmodule liegen zwischen 10 Wpeak und 100
Wpeak. Die Kenndaten der Solarmodule beziehen sich auf die Standardtestbedingungen von
1000 W/m² Sonneneinstrahlung bei 25 °C Zelltemperatur. Die von den Herstellern
angegebenen Garantiezeiten sind mit mindestens 10 bis 25 Jahren recht hoch und bezeugen
den hohen Qualitätsstandard und die hohe Lebenserwartung heutiger Produkte.
Leistungsgarantien sichern meist mindestens 90% der Leistung für die Dauer von zehn Jahren
und 80 % für 20 oder sogar 25 Jahre. Die Autoren empfehlen, beim Kauf einer PV-Anlage auf
einen Mindestgarantiezeit von 20 oder 25 Jahren zu achten, da auch die Wirkung des EEG auf
20 Jahre befristet ist.
6.4.2 Standardmodule aus kristallinen Silizium-Solarzellen
Das 'Standardmodul' entstand in den Anfängen der Solartechnik und bestand in der Regel
aus 36 Solarzellen, welche in vier Reihen à 9 Zellen im Modul liegen. Ein solches Modul
hat dann meist 12 Volt Spannung, so dass es auch zur Ladung von Batterien geeignet ist.
Mittlerweile ist eine große Anzahl an Standardmodulen mit verschiedenen Abmessungen
mit oder ohne Rahmen erhältlich. Die Größe variiert in der Regel zwischen 0,5 bis 1
Quadratmeter.
Typische Maße für Standardmodule sind z. B:

502 x 1456 mm (MSX 80 von BP-Solar, 80 W, 36 multikristalline Solarzellen)

537 x 1204 mm (BP 585 von BP-Solar, 85 W, 36 monokristalline Solarzellen)

675 x 1310 mm (MHH power 65 - Modul von Sunways, 65 W, 72 multikristalline
Power-Zellen)
6.4.2 Maximale Produktionsgrößen kundenspezifischer Solarmodule aus
kristallinen Silizium-Solarzellen

2000 mm x 3000 mm für Glas-Glas-Laminate

2000 mm x 3500 mm für Glas-Folien-Laminate

2200 mm x 3600 mm für Glas-Glas-Gießharzmodule
Wie auch bei Verglasungen wächst mit der Größe die notwendige Dicke der verwendeten
Glasscheiben. Daher entsteht ein zusätzlicher Materialaufwand zur Herstellung der
Module und ggf. für die Konstruktion. Eine optimale Größe für die Gebäudeintegration
sind Solarmodule mit ca. 1,5 m² Fläche.
Die Herstellungsverfahren für Laminate und Gießharzmodule sind dabei unterschiedlich. Für
Laminate wird das 'Modul-Sandwich' aus Glas-EVA-Zellen-EVA-Glas/(oder RückseitenFolie) in einem großen 'Backofen' dem sogenannten 'Laminator' zusammengeschmolzen. Die
Solarstudie
Seite 26
Größe dieses Laminators ist herstellerabhängig. Jedoch repräsentieren die oben stehenden
Maße sicherlich Maximalmaße. Die Modulgrößen sind daher nach oben hin bestimmt durch
die Größe der Laminatoren. Bei Gießharz-Modulen, welche nur als Glas-Glas-Module
erhältlich sind, wird der Verbund zwischen den Glasscheiben durch hineingegossenes
Gießharz hergestellt. Auch hier bestehen technische Begrenzungen durch das
Herstellungsverfahren.
6.4.3 Dünnschichtsolarmodule auf Glassubstrat
Dünnschichtsolarzellen sind:

amorphes Silizium (aSi)

Kupfer-indium-Diselenid (CIS-Solarzellen)

Cadmium-Tellurid-Solarzellen (CdT)
Sie werden in der Regel auf Glassubstraten abgeschieden. Dabei sind die Zellen nicht
'einzeln' erhältlich, weil sie im Laufe eines Beschichtungsverfahrens direkt auf dem
Glassubstrat entstehen.
Die meisten Dünnschichthersteller scheiden ihre Solarzellen auf Glasplatten mit der
Größe

1200 mm x 600 mm ab.
Modifikationen in der Größe sind weniger einfach zu leisten, als bei Solarmodulen aus
kristallinem Silizium, da die Glassubstrate mit ihren Zellverbünden meist direkt zu
Standardmodulen verarbeitet werden. Für Maßanfertigungen aus Dünnschichtzellen werden
die beschichteten Glasscheiben zugeschnitten, bevor sie einlaminiert werden. Je nach
Herstellungsverfahren werden die zugeschnittenen 'Dünnschicht-Solarmodul-Glasscheiben'
dann zwischen zwei Glasscheiben eingebunden, so dass ein Dreifach-Glasverbund entsteht.
6.4.4 Dünnschichtsolarzellen auf Metallsubstrat
Dünnschicht-Solarzellen auf Metallsubstrat sind zur Zeit nur als Tripel-Solarzellen aus
amorphem Silizium auf dem Markt erhältlich. Diese werden vom Hersteller nur als fertige
Solarmodule entweder als Standard-Module verkauft oder eingebunden in Solarbauteile
(Metallfassaden- u. Dachelemente).
Typische Maße von Metalldachbahnen mit amorphem Silizium:

450 mm Breite x 1750, 3050 oder 5800 mm Länge

420 mm Breite x 2900 oder 5800 mm Länge
6.4.5 Statische Eigenschaften von Solarmodulen
Solarmodule sind extrem robust und haltbar. Sie sind in der Regel:

bruchsicher (durch gehärtete Gläser)

haltbar gegen Hagelschlag bis 25 mm Durchmesser

begehbar und belastbar
Nahezu alle Standard-Module sind gemäß der europäischen Norm IEC 61215 zertifiziert.
Maßgefertigte Module können nicht jeweils einzeln die aufwendigen Tests durchlaufen,
entsprechen aber in der Regel denselben Anforderungen.
Solarmodule können ein sehr unterschiedliches Gewicht haben
Solarstudie
Seite 27
Bei Glas-Glas-Modulen und Glas-Folienlaminaten steigt das Flächengewicht mit
zunehmender Modulgröße, da die Glasscheiben dann stärkeren Winddrücken oder
Schneelasten etc. standhalten müssen. Daher sind mittelgroße Formate auch für die
Gebäudeintegration empfehlenswert.

Die leichtesten Solarmodule sind amorphe Dünnschichtsolarmodule auf
Metallsubstrat (Gewicht z.B. als Metalldachbahn: ca 8,75 kg/m² unabhängig von
der Größe).

In kleinen Größen relativ leicht sind Glas-Folien-Laminate. Standard-Solarmodule
haben in der Regel ein Flächengewicht von ca. 13 kg/m2 bei Modulgrößen von ca.
0,7 m2.

Normales Gewicht haben dagegen Glas-Glas-Module mit ca. 22 kg/ m² bei
Modulgrößen bis zu 1 m² (Laminate und Gießharztechnologie).
Bei Isolierverglasungen bilden Glas-Solarmodule wie oben beschrieben die äußere
Scheibe und werden nach innen hin durch den üblichen Glasaufbau ergänzt. Das
spezifische Flächengewicht muss projektbezogen ermittelt werden, die oben stehenden
Werte sollen nur erste Orientierungswerte für Standard-Produkte und Größen liefern.
Belastbarkeit von Solarmodulen
Solarmodule werden im Rahmen ihrer Zertifizierung gemäß IEC 61215 harten
standardisierten Belastungstests unterworfen, um sicherzustellen, dass sie Hagel und
Schneelasten standhalten können:

Hageltest:
Simulierter Aufprall von Hagelkörnern mit 25 mm Durchmesser

Lasten:
Statische Belastung der Vorder- und Rückseite mit 2400 Pa und
Frontbelastung (z.B. Schnee) mit 5400 Pa
Die meisten Dacheindeckungen aus Solarmodulen sind begehbar.
6.4.6 Spezial- und Sondermodule
Spezialmodule werden serienmäßig für spezielle Zwecke hergestellt (z.B.
Solardachsteine). Dabei können besondere Materialien oder eine besondere Rahmung
notwendig sein. Individuell angefertigte Module sind meistens Glas-Glas-Module für
einen bestimmten Einsatzort (z.B. Lichtdach). Der Einsatzort bestimmt den Modulaufbau,
die Größe und Form des Moduls mit den entsprechenden Gestaltungsmöglichkeiten. Diese
unterteilen sich wie folgt: Zelltyp, Zellbelegung, Zellform, Zellkontaktierung,
Zellhintergrund, Glasgröße, Glasformat, Glasart.
Zelltyp
Auswahl zwischen:

Struktur (homogen, kristallin)

Form (rechteckig, quadratisch, rund usw.)

Größe (Abmessungen)

Farbe (blau, schwarz, gold, braun usw.)
Solarstudie
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Zellbelegung
Durch Variation der Zellabstände können Strukturen, Licht- und Schattenwirkungen
gestalterisch in weiten Grenzen frei gewählt werden. Durch genau berechnete
Zellabstände vermeidet man im Sommer z.B. ein Aufheizen der Räumlichkeiten unter
Lichtdächern (Klimatisierungseffekt). Dünnschicht-Module werden semitransparent durch
zusätzliche Trennschnitte senkrecht zu den vorhandenen Zellstreifen und lassen so mehr
Licht einfallen.
Zellkontaktierung und Zellhintergrund
Durch Einfärbung und Formvariationen der Kontaktlinien lässt sich das optische
Erscheinungsbild der Module variieren. Gleichfalls durch farbige Hintergrundfolie und
größere Zellabstände in den Modulen.
Glasgröße
Für Sondermodule können Modulabmessungen bis zu einer Größe von 2,5 m x 3,8 m
realisiert werden. Größere Abmessungen bedeuten einen überproportionalen
Kostenanstieg, sind aber technisch machbar.
Glasformat
Grundsätzlich sind alle Glasformate herstellbar (z.B. Dreiecke, Trapeze, Rundungen),
allerdings ist der Kostenanstieg für nicht rechtwinklige Formate von Sondermodulen zu
beachten.
Glasart
Die lichtzugewandte Seite muss hochtransparent sein, der Gestaltungsspielraum erstreckt
sich deshalb auf die Scheibenoberfläche. Diese kann als Strukturglas oder OrangenhautOberfläche ausgeführt werden. Die Rückseite kann als gestalterisches Element in
vielfältiger Art verwendet werden (z.B. eingefärbt, beschichtet, bedruckt, eingebrannt,
verspiegelt usw.). Darüber hinaus kann Sonnen- und Schallschutz, Isolier- sowie
Verbundsicherheitsglas (VSG) realisiert werden.
6.4.7 Hinterlüftung der Module
Bei jedem Grad Temperaturerhöhung liefern die Solarzellen aus kristallinem Silizium etwa
ein halbes Prozent weniger Strom. Daher werden Solardächer als hinterlüftete
Dacheindeckungen ausgeführt und erzielen PV-Kaltfassaden höhere Erträge, als PVWarmfassaden.
Der Wirkungsgrad von kristallinen Silizium-Solarzellen ist besser, je kälter sie sind. Andere
Solarzellenmaterialien wie Dünnschicht-Triple-Solarzellen aus amorphem Silizium sind nicht
temperatur-sensitiv in ihrem Wirkungsgrad, CIS-Solarzellen haben eine reduzierte
Temperaturempfindlichkeit. Die am häufigsten verwendeten Solarzellen sind jedoch
Solarzellen aus kristallinem Silizium, bei denen der im Folgenden beschriebene Effekt
auftritt.
Der Wirkungsgrad der Solarzellen ist besser, je kälter sie sind. Die normierte Leistung eines
Solarmoduls wird vom Hersteller pro m² auf 1000 Watt Einstrahlung bei 25°C Zelltemperatur
bezogen als Maximalleistung (Peak-Leistung) und in Watt peak (Wp) angegeben. Das
entspricht ungefähr den Klimaverhältnissen eines Frühsommertages in Deutschland mit
strahlendem Sonnenschein. Bei jedem Grad Temperaturerhöhung liefert die Solarzelle etwa
ein halbes Prozent weniger Strom. Das bedeutet: wenn sich die Solarzelle von 25°C auf 65°C
erhitzt, erzielt sie durch 40°K Temperaturdifferenz vom 'Normwert' eine ca. 20 % geringere
Stromausbeute als bei 25° C. Hat das Solarmodul unter 'Standard-Test-Conditions (STC)
einen Modulwirkungsgrad von 10%, so hat es bei einer Erwärmung auf 65°C nur noch einen
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Wirkungsgrad von 8%. Ein 65° C warmes Solarmodul an einer Südwand liefert also nur etwa
60 % dessen, was das gleiche Solarmodul bei einer Temperatur von 25° C auf einem 30°
schrägen Süddach erbringen würde. Vom energetischen Standpunkt her macht es also Sinn,
Solarzellen möglichst zu hinterlüften, damit sie sich im Sommer nicht allzu sehr aufheizen.
Planerische und konstruktive Konsequenzen:
Dacheindeckungen mit Solarmodulen sollten als hinterlüftete Dachflächen ausgeführt werden
Es empfiehlt sich die Ausbildung eines Lüfterfirstes und eines großflächigen traufseitigen
Lufteinlasses Bei Dächern und Fassaden sollte eine Hinterlüftungsebene von ca. 10 cm
angestrebt werden (je mehr desto besser, ab 15 cm Lüftungsebene tritt quasi keine
Beeinträchtigung mehr auf, jedoch wird es konstruktiv ggf. zu aufwendig) PV-Kaltfassaden
liefern höhere Solarstromerträge als Warmfassaden Es sollte hier ebenfalls die
Detailgestaltung insbesondere am oberen Fassadeabschluss geeignet sein, eine optimale
Hinterlüftung zu gewährleisten. Frei hinterlüftete Elemente wie Verschattungslamellen oder
Solare Fensterläden erzielen durch die optimale Luftumspülung höhere Ertragswerte als
eingebaute Solarmodule
Hinterlüftung von Solarmodulen bei gleichzeitiger Nutzung der
Abwärme
Eine sehr elegante Lösung ist es, die anfallende Wärme nicht nur abzuführen, sondern auch
noch für die Wärmeversorgung oder Kühlung zu nutzen. Dann bekommt man ein "kraftwärmegekoppeltes" Solarmodul. Die Wärmeausbeute kann dabei noch einmal das Doppelte
vom Stromgewinn ausmachen, da ja nur ein kleiner Teil der Strahlung (ca. 15%) in Strom
umgesetzt wird, dabei erwärmen sich die Solarmodule durch die absorbierte Strahlung und
wandeln noch einmal etwa 30% der Strahlung in nutzbare Wärme um. Erste Anwendungen
dieser Art sind bereits realisiert worden, z.B. bei der 'Mataro-Bibliothek' (Projekt von BPSolar in Spanien). Hier wurde eine Doppelfassade gebaut, deren äußere Hülle von
großflächigen Glas-Glas-Modulen gebildet wird und deren innere Hülle eine
Isolierverglasung ist. Der Luftstrom zwischen den beiden Schichten steigt durch thermischen
Auftrieb nach oben und wird am oberen Fassadenrand noch einmal über Luftkollektoren
geführt. Die erwärmte Luft wird im Hochsommer zum Betrieb einer Sorptionskältemaschine
zur Klimatisierung genutzt. Bei diesem Verfahren dient die warme Luft der Erneuerung des
Sorptionsrades. Auch eine Nutzung der Abwärme zu Heizzwecken ist möglich. Jedoch muss
hier ein Energiekonzept und eine Simulation klären, ob die Abwärme zum Zeitpunkt ihres
Anfallens entsprechend genutzt werden kann.
6.5
Der Solargenerator
Allgemein
Solarmodule werden durch Reihen- und Parallelschaltung zu einer elektrisch und
mechanisch größeren Einheit, dem Solargenerator (PV-Generator) zusammengefügt.Der
Solargenerator kann in einzelne, elektrisch unabhängige Teilgeneratoren (TG) unterteilt
sein oder elektrisch eine Einheit bilden.
Reihenschaltung
Die Generatorspannung einer PV-Anlage ergibt sich aus der Reihenschaltung einzelner
Solarmodule zu einem Strang (engl. String). Dazu müssen abwechselnd die Minus- und
Plusanschlüsse der Module miteinander verbunden werden. Die Anschlüsse am Anfang
und Ende des Strangs führen dann die Strangspannung.
Um Leistungsverluste zu vermeiden, sollten sowohl die Solarmodule als auch die Stränge
elektrisch gleiche Werte haben. Bei Verschattung sollte man auf eine Reihenschaltung mit
Solarstudie
Seite 30
vielen Modulen verzichten, da die Leistungsverluste im Strang zu groß werden. Hier ist
das Parallelschalten von Solarmodulen die bessere Alternative.
Parallelschaltung
Der Generatorstrom einer PV-Anlage ergibt sich aus der Anzahl parallel verschalteter
Module bzw. Stränge. Dies wird erreicht, indem alle Minus- und Plusanschlüsse der
Module bzw. Stränge miteinander verbunden werden. Der Generatorstrom ist dann die
Summe der einzelnen Modul- bzw. Strangströme.
Die Parallelschaltung kommt bei verschatteten Flächen von netzgekoppelten PV-Anlagen
und in Inselanlagen (netzautark) vorwiegend zum Einsatz, denn bei Verschattung sind
hier die Leistungsverluste wesentlich geringer.
6.5.2 Struktur Solargenerator
Solargeneratoren können aus reinen Reihen- oder Parallelschaltungen und Kombinationen
aus beiden Schaltungsarten bestehen. Spannungs- und Stromhöhe des Generators sind
nicht beliebig wählbar und richten sich nach Anwendungszweck und Belastbarkeit der
Komponenten. Dies muss bei der Anlagenplanung berücksichtigt werden.
6.5.3 Modulanschlussdose und Bypassdiode
Grundsätzliches
Die Modulanschlussdose hat mehrere Funktionen zu erfüllen. Einerseits beinhaltet sie die
elektrischen Anschlüsse und die Bypassdiode(n) des Moduls. Andererseits muss sie
mechanische Belastungen durch die Leitungen aufnehmen können und das Eindringen
von Feuchtigkeit verhindern. Da sie im Außenbereich zur Anwendung kommt, muss sie
aus UV- und wärmebeständigem Material sein. Sie muss mindestens den Schutzgrad IP
54 und die Schutzklasse II aufweisen.
Überblick Modulanschlussdosen
Standardmodule, Spezialmodule und Sondermodule haben unterschiedliche
Anschlussdosen. Bei bestimmten Anwendungen (z. B. Fenstermodule) können keine
Anschlussdosen am Modul angebracht werden. Dann kommen aus dem Modul nur lose
Anschlüsse heraus, die in einer externen Anschlussdose verschaltet werden. Dort sitzt
dann auch die Bypassdiode des betreffenden Moduls. Bei anderen Anwendungen können
nur speziell angefertigte Dosen (Form und Abmessungen) eingesetzt werden, z. B. bei
Fassadenmodulen.
Einige Module verfügen über klemmbare Anschlüsse in der Anschlussdose, andere sind
so ausgeführt, dass Leitungen mit entsprechenden Steckverbindungen (vorkonfektioniert)
herausgeführt sind. Welche der genannten Ausführungen zum Einsatz kommt, entscheidet
die Anwendung und der Einsatzort.
Die Bypassdiode verhindert bei Teilverschattung des Moduls, dass am Modul selbst ein
irreparabler Schaden entsteht. Durch den Modulstrom entsteht im verschatteten Teil des
Moduls ein heißer Punkt (Hot Spot), der ein Loch in das Zellmaterial schmelzen kann.
Um das zu verhindern, überbrückt die Diode den abgeschatteten Teil des Moduls, sodass
dort kein hoher elektrischer Strom mehr fließen kann. Des weiteren kann die vorhandene
Restleistung des teilverschatteten Moduls noch genutzt werden, was ohne Bypassdiode
nicht möglich wäre.
Solarstudie
6.6
Seite 31
Der Wechselrichter
6.6.1 Allgemein
Wechselrichter (Inverter) in Solarstromanlagen haben die Aufgabe, die Gleichspannung
des Solargenerators in Wechselspannung umzuwandeln, damit in der Regel die Energie in
das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann.
Sie sind das Bindeglied zwischen Solargenerator und Wechselstromnetz bei
netzgekoppelten Anlagen. Ihre Funktionen und Aufgaben sind komplex und lassen sich in
vier Bereiche aufgliedern:

Umwandlung von Gleichspannung (DC)/ bzw. -strom in Wechselspannung (AC)/strom

Arbeitspunktanpassung Wechselrichter/Solargenerator (MPP-Regelung)

Betriebsdatenerfassung und Signalisierung (z. B. Anzeige von Daten)

DC- u. AC-Schutzeinrichtungen (z.B. Netzüberwachung, Isolationsüberwachung)

Wechselrichter und Solargenerator müssen in Leistungs-, Spannungs- und
Stromwerten miteinander harmonieren. Dies ist bei der Anlagenplanung ein
wichtiger Punkt, der unbedingt berücksichtigt werden muss.
Bei den modularen PV-Anlagen werden die in Reihe geschalteten Solarmodule direkt mit
einem Wechselrichter verkabelt, der seinen Platz an einer beliebigen Stelle innerhalb des
Gebäudes haben kann. Es ist sinnvoll, ihn in der Nähe der Module zu installieren, was zum
Vorteil hat, dass die PV-Gleichspannung so früh wie möglich in Wechselspannung
umgewandelt wird, und damit keine hohen Leistungsverluste auftreten. Vom Wechselrichter
geht eine Zuleitung zum Hausverteiler, der auf eine separaten Einspeiseverteiler aufgelegt
wird, von dem direkt ins Netz des Stromversorgers eingespeist wird. Eine
Gleichstromverteilung entfällt genauso wie Gleichstrom-Hauptleitungen. Dadurch wird die
Planung vereinfacht und die Gesamtkosten der Anlagen fallen auch geringer aus. Der
Elektroinstallateur kann auf bewährte, für Wechselspannung übliche Techniken
zurückgreifen. Zudem zeichnet sich das System durch einen hohen Wirkungsgrad aus. Für
den Benutzer ist es wichtig, dass auch kleinste Anlagengrößen bereitgestellt werden können
und dass sich die Anlage im Baukastensystem beliebig erweitern lässt. So ist ein schrittweiser
Aufbau einer PV-Solaranlage möglich.
6.6.2 Wechselrichtertypen
Grundsätzlich unterscheidet man:

netzgeführte Wechselrichter und

selbstgeführte Wechselrichter
Während netzgeführte Wechselrichter immer ein vorhandenes Stromnetz brauchen, sind
selbstgeführte Wechselrichter davon unabhängig. In netzgekoppelten PV-Anlagen
kommen beide Typen vor; in Inselsystemen können nur selbstgeführte Wechselrichter
eingesetzt werden. Wechselrichter werden für kleine (Wattbereich) bis große (100 kWBereich) Einspeiseleistungen angeboten.
Modulwechselrichter
Der Einsatz von Modulwechselrichtern ist die einfachste und kleinteiligste Möglichkeit auf
Verschattungen zu reagieren. Sie können bereits ab Leistungen von 80 Watt (ca. 1m²
Solarmodulfläche) bezogen werden. Mit einer Größe von nur z.B. 9 x 12 cm bei einer Tiefe
von 3 cm können diese Wechselrichter, direkt auf der Modulrückseite befestigt werden. Der
Solarstudie
Seite 32
Vorteil: Es fällt nur der unmittelbar beschattete Fassadenbereich aus, ohne andere Teile der
Solaranlage in Mitleidenschaft zu ziehen.
Stringwechselrichter
Wird ein Wechselrichter jeweils nur für einen Strang (String) eingesetzt und speist dessen
Energie in das Versorgungsnetz ein, wird er als Strangwechselrichter
(Stringwechselrichter) bezeichnet. Erhält jeder Strang einen eigenen Wechselrichter,
können die Stränge elektrisch unterschiedlich in Leistung, Spannung und Strom ausgelegt
werden. Verschattungen wirken sich nicht auf den gesamten Solargenerator, sondern nur
auf die verschatteten Stränge aus. Das hat den Vorteil, dass Leistungsverluste und damit
Ertragsverluste der Anlage reduziert werden können. Außerdem lässt sich bei
verschiedenen Ausrichtungen (Azimut) und Neigungswinkel (Elevation) der PV-Flächen
ein besserer Ertrag erzielen, da jeder Strangwechselrichter seine eigene MPP-Regelung
hat.
Zentrale Wechselrichter
Wird die Energie eines Solargenerators nur über einen Wechselrichter umgewandelt und
in das Versorgungsnetz eingespeist, wird dieser Wechselrichter als Zentral-Wechselrichter
bezeichnet (Master-Slave-Verfahren und Team-Konzept zählen bei größeren Anlagen
dazu).
Dieser Anlagenaufbau ist aber nur sinnvoll, wenn die PV-Flächen unverschattet, die
Stränge elektrisch gleich sind und die Ausrichtung und Neigung der PV-Flächen
übereinstimmt. Bei Einhaltung dieser Vorgaben erzielen solche Anlagen sehr gute Erträge
und lassen sich preiswert aufbauen.
Der Nachteil des Zentral-Wechselrichters besteht darin, dass bei einem Ausfall keine
Einspeisung mehr erfolgen kann, obwohl dies vom Solargenerator aus möglich wäre. Wird
auf besondere Versorgungssicherheit Wert gelegt, ist es günstiger mit Strangwechselrichtern
zu arbeiten, da nur der betroffene Wechselrichter ausfällt, während die anderen
weiterarbeiten.
6.7
Gleichstromleitungen
Leitungsführung bei PV-Anlagen
Zwischen Solargenerator und Wechselrichter werden Gleichstromkabel verlegt, vom
Wechselrichter aus führt nur ein normales Wechselstromkabel zum Hausanschlussraum
und Einspeisezähler. Stromleitungen können bei Fassaden und Lamellensystemen auch in
den Profilen geführt werden, so dass sie optisch nicht stören.
Der Aufwand für die Verkabelung des Solarsystems im Gebäude kann unterschiedlich sein.
Im Bereich der Solarmodule im Dach oder in der Fassade findet eine Gleichstromverkabelung
statt. Die Plus-u. Minuskabel der einzelnen Strings werden gesammelt und - z.B. beim
Solardach eines Einfamilienhauses durch eine Dachdurchführung (Durchmesser 10 bis 15 cm)
- in den Dachinnenraum geführt. Sie bestehen in der Regel aus zwei getrennten
Einzelleitungen (Plus und Minus), die doppelt isoliert sind und besondere Eigenschaften wie
z. B. UV- und Temperaturbeständigkeit bei Verwendung im Außenbereich aufweisen müssen.
Je nach elektrischem Konzept der Anlage werden sie nun entweder in einem Feldverteilkasten
zusammengeschaltet oder direkt mit dem Wechselrichter verbunden.
Es ist empfehlenswert, den Feldverteilkasten und Wechselrichter möglichst nah an der Anlage
zu installieren. So kann die teurere und eher zu Stromverlusten neigende
Gleichstromverkabelung kurz gehalten werden. Vom Wechselrichter aus führt nur noch ein
einziges (ganz normales) Wechselstromkabel den Solarstrom auf direktem Wege zum
Hausanschlussraum. Dieses Kabel kann wie alle Stromleitungen in Schächten oder unter Putz
Solarstudie
Seite 33
verlegt werden. Da die meisten Anlagen netzgekoppelt betrieben werden, wird dieses Kabel
direkt mit dem Einspeisezähler zum öffentlichen Stromnetz verbunden.
Normgerechte Querschnittsbestimmung
Um die Verlustgrenzen (1% bzw. 2%) einzuhalten, müssen u. a. die Leitungsquerschnitte
in Abhängigkeit der Stromstärke berechnet und nach Norm (DIN VDE 0298) festgelegt
werden. Es ist auf kurz- und erdschlusssichere Verlegung der Leitungen zu achten (DIN
VDE 0100, Teil 520).
6.8
Wechselstromleitungen
Wechselstromleitungen haben die Aufgabe, nach Umformung der DC-Energie in AC-Energie
diese über den Einspeisezähler zum Einspeisepunkt zu übertragen. Es werden in der Regel
handelsübliche Mehraderleitung (z.B. für Innenräume) des Elektrohandwerkes verwendet
Normgerechte Querschnittsbestimmung
Entsprechend den auftretenden Strombelastbarkeiten müssen die Leitungsquerschnitte
nach DIN VDE 0298 dimensioniert werden (Verlustgrenze 3%). Bei größeren PVAnlagen können auch mehrere Leitungen parallel zum Einsatz kommen, die dann
entsprechend dimensioniert werden müssen.
6.9
Einspeisezähler/Ertragsüberwachung
Der elektrische Ertrag einer Photovoltaikanlage ist keine konstante Größe, sondern von
vielen Faktoren abhängig. Ein wesentlicher Ertragsfaktor ergibt sich aus den
Einstrahlungsdaten der Sonne und den klimatischen Verhältnissen
(Umgebungstemperatur, Windverhältnisse usw.), denen die Anlage ausgesetzt ist. Ein
zweiter wesentlicher Ertragsfaktor ergibt sich aus den Standortbedingungen (Ausrichtung,
Neigungswinkel, Verschattungen usw.). Der dritte entscheidende Ertragsfaktor ist der
Anlagenaufbau (z.B. gute oder schlechte Hinterlüftung der Solarmodule) und die Verluste
(z.B. Wechselrichterverluste, Leitungsverluste). Letztlich hängt der Ertrag auch von der
Qualität der Module ab. Ertragsminderungen wirken sich direkt auf die
Einspeisevergütung pro Kilowattstunde aus. Lange Auswertungszeiträume und
angestrebter wirtschaftlicher Betrieb einer PV-Anlage stehen deshalb einander entgegen.
Aus Kostengründen wird aber oft auf eine aufwändige Ertragsüberwachung verzichtet.
Die einfachste Ertragsmessung einer PV-Anlage erfolgt über den Einspeisezähler, der den
kumulierten Kilowattstundenertrag seit Anlageninbetriebnahme anzeigt. Dies ist für viele
Kleinanlagen (bis ca. 5 kWp) der Standard. Differenzierte zeitnahe Bewertungen der
Anlagenerträge lassen sich mit dieser Messmethode nicht erreichen, deshalb kann man
nur eingeschränkt von einer Ertragsüberwachung sprechen.
Eine genaue und zeitnahe Ertragsüberwachung von PV-Anlagen kann nur mit größerem
Aufwand (z.B. spez. Software und zusätzlicher Komponenten) realisiert werden, da
mehrere Parameter gemessen und überwacht werden müssen. Diese Art der
Ertragsüberwachung ist deshalb nur bei größeren PV-Anlagen gebräuchlich, die z.B. von
Betreibergesellschaften realisiert worden sind und finanzielle Risiken (z.B. durch
anlagebedingte Ertragsausfälle) so klein wie möglich halten müssen.
6.9.1 Überwachung kleiner PV-Anlagen
Der Ertrag dieser PV-Anlagen kann meistens über das Display des vorhandenen
Wechselrichters mit Hilfe der Bedienelemente (Tasten) direkt angezeigt werden. Als
Standardauswahl kann in der Regel der kumulierte Ertrag seit Inbetriebnahme der Anlage
und der aktuelle Tagesertrag angezeigt werden. Bei Wechselrichtern ohne eigenes Display
Solarstudie
Seite 34
(z.B. Strang- o. Modulwechselrichtern) ist dies nur mit Zusatzgeräten oder einem
angeschlossenem PC oder Laptop mit entsprechender Software möglich.
Diese einfache Ertragsmessung ist wenig geeignet, um Teilausfälle (z.B.
Leistungsverminderung eines Stranges durch einen Defekt in einem Modul) zeitnah
erkennen zu können. Selbst für einen Fachmann ist es nicht ganz einfach, aus den aktuell
angezeigten Ertragswerten sofort (z.B. während der Anlagenwartung) qualitative
Rückschlüsse auf die Funktionsfähigkeit der Anlage ziehen zu können. Der
Anlagenbetreiber kann aber in der Regel an den aktuellen Werten (z.B. Fehlermeldung)
erkennen, ob die Anlage Energie einspeist oder aufgrund einer Anlagenstörung keine
Einspeisung erfolgen kann.
Eine andere Möglichkeit der Ertragsauswertung kann über die angezeigten Werte des
Einspeisezählers durch regelmäßiges Ablesen erfolgen. Diese Methode liefert genauere
Messwerte, ist aber wenig komfortabel, da die Kontinuität der Ablesung nicht immer
gewährleistet ist (z.B. Urlaubszeiten) und zeitnahe, anlagebedingte Ertragsminderungen
sich kaum erkennen lassen.
6.9.2 Überwachung größerer PV-Anlagen
Bei diesen PV-Anlagen müssen anlagebedingte Ertragsausfälle kleineren und größeren
Ausmaßes schnell erkannt und behoben werden, wenn ein wirtschaftlicher Betrieb der
Anlagen gefordert ist. Deshalb muss eine Ertragsüberwachung zeitnah und kurzfristig
Ertragsausfälle bzw. anlagebedingte Ertragsminderungen erkennbar werden lassen.
Dazu ist es erforderlich, sowohl anlagenspezifische Daten (z.B. Einspeiseleistung,
Modultemperaturen usw.) als auch meteorologische Daten (z.B. Einstrahlungsleistung der
Sonne, Windgeschwindigkeiten usw.) messtechnisch zu erfassen und auszuwerten. Durch
eine entsprechende Aufbereitung und Auswertung der Daten lässt sich dann eine
qualitative Aussage über die Erträge und den Anlagenzustand machen. Solche
umfangreichen und aufwändigen Systeme zur Ertragsüberwachung sind kostenintensiv
und werden deshalb nur bei größeren PV-Anlagen eingesetzt.
6.9.3 Datenlogger- u. Wechselrichter-Schnittstellen
Datenlogger werden eingesetzt, um Betriebsdaten (z.B. Anlagenleistungen,
Anlagenerträge usw.) aktuell innerhalb eines bestimmten Zeitzyklus zu erfassen und
automatisch über einen längeren Zeitraum (z.B. 12 Mon.) als Datenfile abzuspeichern.
Modernere Geräte können darüber hinaus einen Anlagencheck vornehmen und
entsprechende Fehlermeldungen abschicken (per Fax, SMS, Email, Web usw.).
Datenlogger können separat installiert sein oder mit Hilfe eines PC als Ersatz zum Einsatz
kommen. Über eine geeignete Software können dann die gespeicherten Datenfiles
ausgewertet und weiterverarbeitet werden. Die Preise für komplette Betriebsdatensysteme
liegen bei mehreren 100 Euro (Kleinanlagen) und bis zu mehreren 1000 Euro
(Großanlagen).
Kleinere PV-Anlagen
Die Betriebsdaten kommen bei kleineren PV-Anlagen meistens nur vom Wechselrichter
und werden von dort über eine serielle Schnittstelle (RS 232 oder RS 485) zum
Datenlogger oder PC übertragen. Dort können sie über eine geeignete Software angezeigt
und weiterverarbeitet werden (z.B. als Excel-Diagramm). Zusätzlich kann der
Einspeisezähler über ein technisches Verfahren (z.B. optoelektronisch) abgelesen werden,
da die Ertragswerte genauer sind als die vom Wechselrichter gelieferten Werte. Das
Abspeichern dieser Daten kann mit einem mehrkanaligen Datenlogger oder mit einem PC
Solarstudie
Seite 35
erfolgen. Andere relevante Betriebsdaten (Sonnenstrahlung, Klimadaten,
Modultemperaturen usw.) werden aus Kostengründen meistens nicht erfasst.
Größere PV-Anlagen
Bei größeren Anlagen ist die Betriebsdatenerfassung komplexer und der Abfragezyklus
für manche Daten kürzer (z.B. alle 60 Sek.). Außer den aktuellen Anlagedaten, die
meistens sehr komplex sind und von mehreren Anlagenteilen kommen können, werden
gleichzeitig die dazugehörigen aktuellen Strahlungs- und Klimadaten (z.B. Leistung der
Sonnenstrahlung, Windgeschwindigkeit, Luftfeuchte, Modul- und. Außentemperatur
usw.) mit erfasst und abgespeichert.
Über eine entsprechende Software erfolgt die Auswertung der Daten (z.B. täglich),
Ertragsverluste durch technische Defekte lassen sich so zeitnah erkennen und können
signalisiert werden (z.B. per Fax, Email, Web, SMS usw.).
6.9.4 Wetterdatenerfassung
Die Erfassung von Wetterdaten kann vor Ort mittels Sensoren und spez. Gebern erfolgen
oder über einen Wetterdienst (z.B. DWD), der entsprechende Standortdaten anbietet.
Grundsätzlich werden Strahlungsdaten der Sonne auf eine horizontale (bzw. geneigte)
Fläche, Windgeschwindigkeiten, Temperaturen und die Luftfeuchte am Standort (eigene
Messungen) bzw. Standortnähe (Wetterdienst) gemessen. Auch Simulationsprogramme
(SolEm, PV*Sol, PVS usw.) stellen Klimadatensätze zur Verfügung, die bei genügender
Standortnähe genutzt werden können.
Kleinere PV-Anlagen
Aus Kostengründen wird meistens auf eine eigene Wetterstation verzichtet. Werden
Wetterdaten benötigt, können diese aus den Klimadatensätzen von
Simulationsprogrammen (z.B. SolEm) oder über einen Wetterdienst (z.B. DWD) bezogen
werden. Wetter- und. Klimainformationen können auch teilweise per Internet
(Wetterberichte) abgerufen werden.
Größere PV-Anlagen
Aus Gründen der Betriebssicherheit wird meistens eine eigene Wetterstation errichtet, die
alle relevanten Klimadaten (s.o.) messen und weiterleiten kann (z.B. per Datenleitung
oder Funk). Die Sonnenstrahlung wird dabei meistens horizontal und auf der entsprechend
geneigten Anlagenfläche gemessen. Diese für den Standort relevanten Klimadaten bilden
eine Grundlage, auf der z.B. eine Ertragsauswertung basiert. Ertragsschwankungen
können mittels dieser Werte kurzfristig beurteilt werden.
6.9.5 Automatische Erfassungssysteme
Unabhängig von der Anlagengröße bieten einige Firmen (z.B. Meteocontrol, Skytron,
Tritec Energie, ShellSolar, Conergy Electronics, Otronic und diverse Hersteller von
Wechselrichtern) automatische Systeme zur Betriebsdatenüberwachung und
Ertragskontrolle webbasiert an. Fehlermeldungen werden automatisch generiert und an
vorgegebene Adressaten geschickt. Durch spezielle Computerprogramme (z.B. XML)
können Daten und Datenstrukturen plattform- und. sprachenabhängig über
Applikationsgrenzen hinweg ausgetauscht werden. Der Datentransfer der Anlagen erfolgt
mittels entsprechender Schnittstellen über Internet oder teilweise über Funk (z.B. via
Satellit), so dass sich ein großer Aktionsradius für diese Anwendung ergibt.
Fehlermeldungen können per Telefon, Fax, SMS, Email, Web usw. abgeschickt werden,
so dass z.B. anlagenbedingte Ertragsverluste zeitnah erkannt werden können.
Solarstudie
Seite 36
7 Montagesysteme
Der Markt für Montagesysteme wächst im selben Tempo wie die gesamte Branche. Anbieter
und Kunden müssen Acht geben, dass bei der Rasanz nicht die Sorgfalt auf der Strecke bleibt,
denn eine noch so ausgefeilte Solarstromanlage arbeitet nur dann dauerhaft und ordentlich,
wenn sie solide befestigt wurde. Trotz der Vielfalt werden potenzielle Anlagenbetreiber von
ihrem Installateur allerdings kaum vor die Wahl gestellt: Viele Betriebe haben nur ein System
im Angebot, das sie standardmäßig für ihre Anlagen nutzen. Bei der Kalkulation einer
Solaranlage spielen die Befestigungssystem zudem meist nur eine nachrangige Rolle: die
Unterkonstruktion macht nur rund zehn Prozent des Gesamtpreises aus. Wer hierbei
allerdings sparen will, tut dies mit hoher Wahrscheinlichkeit am falschen Ende. Schließlich
bildet das Montagesystem die Schnittstelle zwischen Anlage und Gebäude. Ungeeignete oder
mangelhafte Komponenten gefährden also beides: den Solargenerator und das Gebäude, auf
dem er montiert ist.
Mit der Erkennung von Schwachstellen tun sich manchmal selbst Fachleute schwer. Hinzu
kommt, dass viele Monteure keine Spezialisten für die Auslegung von Gebäuden und die
Beurteilung von Wind- und Schneelasten sind. Glücklicherweise sind die meisten Anlagen so
beschaffen, dass solche Kenntnisse auch nicht unbedingt erforderlich sind. Ein gutes, mit
einer ordentlichen Dokumentation angeliefertes, System lässt sich auf einem konventionell
konstruierten Dach ohne Probleme so befestigen, dass es jahrzehntelang hält.
Wer Überraschungen vermeiden möchte, muss trotzdem aufmerksam auf die Qualität der
Produkte und ihrer Verarbeitung achten. Eine gute Gewähr für Qualität ist das TÜV-Zeichen.
Die meisten Montagesysteme sind auch in der so genannten Bauregelliste eingetragen, die
alle in Deutschland zugelassenen Bauprodukte verzeichnet. Das „Übereinstimmungs“Zeichen („Ü“) kennzeichnet alle Produkte, die mit den nationalen technischen Regeln
übereinstimmen. Dennoch: letztendlich kommt es auf den Monteur an – ein einwandfreies
Produkt muss auch einwandfrei und den Gegebenheiten angemessen installiert sein.
Zur Auswahl stehen grundsätzlich vier Möglichkeiten der Modulmontage. Die
Dacheindeckungen für Schrägdächer (Aufdach und Indach), Flachdach-Montage , die
Fassadenmontage und die Freiaufstellung. Bei der Wahl der Montageart spielen neben der
für die Module günstigsten Ausrichtung und Neigung auch optische und architektonische
Gesichtspunkte eine Rolle.
7.1
Dacheindeckung für Schrägdächer
Da das Schrägdach die ertragreichste Fläche zur Integration von Solarmodulen in die
Gebäudehülle ist, gibt es eine Vielzahl verschiedener Systeme auf dem Markt.
Sie unterscheiden sich im Wesentlichen durch:

den Grad der Angepasstheit an Aussehen und Größe traditioneller
Dacheindeckungen wie Ziegel oder Schindeln

den Grad der Integration in die Dachfläche
Je kleinteiliger und stärker integriert die Solarmodule sind, desto kostspieliger ist in das
System in der Regel. Systeme mit Standardmodulen sind grundsätzlich preiswerter, als
ziegelartige Dachsteine mit PV. Auch Metalldachbahnen mit amorphen Standardmodulen
sind ästhetisch reizvoll und lassen sich vielfältig einsetzen. Eine interessante Lösung
stellen Standardmodule dar, welche sich über Rahmungen oder Profilsysteme zur
regensicheren Dachfläche verarbeiten lassen.
Wer jedoch ein denkmalgeschütztes Haus besitzt, sollte etwas mehr investieren und ein
angepassteres System wählen.
Solarstudie
Seite 37
Planungsempfehlungen
Bei Neubauten ist es empfehlenswert, geschlossene rechteckige südausgerichtete
Dachflächen zu planen, die für den Einbau von Solarmodulen vorgesehen sind, so dass
eine optimale Solardachfläche entsteht. Über den seitlichen Dachüberstand und die Traufe
lassen sich die maßlichen Anpassungen zwischen Dachgröße und Solarmodulen
realisieren.
Die Dachflächen sollten nicht weniger als 15° geneigt sein, um eine optimale
Regensicherheit zu gewährleisten. Der Witterungsschutz der gezeigten Systeme entspricht
in der Regel der von Ziegeleindeckungen. Der Dachaufbau wird in gleicher Bauweise
empfohlen. Die Dachfolie sollte regensicher sein. Die Dachhaut aus Solarmodulen wird
hinterlüftet. Da Erwärmung den Wirkungsgrad der Module senkt, sollte eine höhere
Konterlattung als üblich gewählt werden. Empfehlenswert sind 8 - 10 cm. Traufe und
First sollten zur optimalen Hinterlüftung mit entsprechenden Lüftungsdetails ausgeführt
werden. Bei den meisten Systemen werden die Profile zum Halten der Solarmodule auf
einem klassisch zur Eindeckung vorbereiteten Dach mit Konterlattung und ggf. auch
Lattung aufgebaut. Es ist daher auch möglich nur Teilbereiche von Dächern zu belegen.
Allerdings schwindet dann ein wenig der ästhetische Reiz und die klar abgegrenzte Form
verliert ihren Vorteil.
Solarmodule auf Metallbahnen können jedoch auch für flach geneigte Schrägdächer
verwendet werden.
7.1.2 Aufdachmontage
Bei der Aufdachmontage von Solaranlagen wird der Solarkollektor oder das Solarmodul
mittels spezieller Montagesätze aus verzinktem Stahl, Aluminium oder Edelstahl etwa 5 bis
15 Zentimeter über der Dacheindeckung installiert. Die Montageschienen werden mit
Dachhaken auf den Dachsparren befestigt. Besonders einfach zu montieren sind Systeme, bei
denen die Kollektoren oder Module in ein Schienensystem eingehangen werden und daher
weitere Schraubarbeiten auf dem Dach entfallen.
Bei der Nachrüstung einer Solaranlage in bestehende Gebäude mit Schrägdächern ist eine
Aufdachmontage preisgünstiger als eine Dachintegration, da die bestehende Ziegeleindeckung
nur an wenigen Punkten durchbrochen wird, ohne die Dichtigkeit des Daches zu gefährden.
Zirka 10 m² Solargeneratorfläche auf einem Schrägdach entsprechen einer Anlagenleistung
von ca. 1 kWp.
Profilsysteme zur Aufdachmontage von gerahmten Standardmodulen
Die Aufdachmontage ist ökonomisch sinnvoll, wenn bereits ein Schrägdach vorhanden ist
oder die bestehende Dacheindeckung erhalten bleiben soll. Gestalterisch bietet diese
Variante nicht viele Möglichkeiten, hat dafür aber andere Vorteile:

Relativ preisgünstig

Gute Belüftung der Solarmodule
Konstruktion
Für Systeme zur Aufdachmontage von Standardmodulen über ein bestehendes Schrägdach
gibt es eine Vielzahl von Anbietern, sie funktionieren jedoch ähnlich.
Befestigungselemente werden an Dachlattung oder Sparren angebracht und durch
Spezialsteine auf die Dachfläche geführt. In der Regel wird hier ein
Aluminiumprofilsystem horizontal oder vertikal verlegt. An diesem werden die gerahmten
Standard-Solarmodule reihenweise befestigt. Viele Modulhersteller bieten
Solarstudie
Seite 38
Komplettsysteme inklusive Montageset und Wechselrichtern an. Der Fachhandel verkauft
und installiert die verschiedenen Solarsysteme zum Festpreis.
7.1.3 Indach-Montage
Bei der Indachmontage von Solaranlagen wird der Solarkollektor oder das Solarmodul in die
vorhandene Dacheindeckung von geneigten Dächern integriert.
Eine Vielzahl verschiedener Hersteller bietet Profilsysteme zum Einbau von rahmenlosen
Standardmodulen als Dachhaut an. Diese Variante der Integration von Solarmodulen ist
bei Neubauten sinnvoller als erst ein Dach zu bauen und dann Standardsolarmodule
darüber zu installieren. Das Solardach wird auf diese Weise zum integralen Bestandteil
der Gebäudehülle - die klassische Dachhaut kann wegfallen.
Diese Art des Einbaus ist vor allem ästhetisch ansprechender und materialschonend.
Die Indachmontage von Standardmodulen mit Profilsystemen ist zugleich:

kostengünstig

ästhetisch ansprechend

funktional sinnvoll
Voraussetzung ist eine rechteckige, möglichst südorientierte zwischen 15 und 60°
geneigte Dachfläche.
Die Indachmontage ist unter ästhetischen Gesichtspunkten meist die ansprechendere Variante.
Nachteil der Dachintegration von Solarmodulen zur Stromerzeugung ist die schlechtere
Hinterlüftung, was zu einem Minderertrag des erzeugten Solarstroms führen kann. (Die
Module habe einen höheren Wirkungsgrad je kühler sie sind.)
Bei der Nachrüstung einer Solaranlage in bestehende Gebäude mit Schrägdächern ist eine
Aufdachmontage preisgünstiger als eine Indachmontage, da die bestehende Ziegeleindeckung
nur an wenigen Punkten durchbrochen wird, ohne die Dichtigkeit des Daches zu gefährden.
Inzwischen bieten einige Firmen in Rahmen eingepasste Kollektoren und Module an, die sich
mechanisch und optisch in die umliegende Dachfläche integrieren lassen. Die neuste Technik
sind Solardachziegel sowie Solar-Roof-Systeme, bei denen die gesamte Dachfläche mit
großen Kollektoren oder Modulen abgedeckt wird („Energiedächer“).
Ziegelartige Dacheindeckungen
Eine der am weitesten verbreiteten Dacheindeckungen ist der Ziegel, in den verschiedensten
Formen und Farben. Ein Bestreben der Hersteller ging dahin, Photovoltaiksysteme zu
entwickeln, sie sich sowohl in bestehende, als auch in neue Dächer einpassen.
Solardachziegel sind eine optisch sehr attraktive Lösung, um eine Solaranlage auf dem Dach
zu installieren. Solardachziegel gibt es in unterschiedlichen Ausführungen für SolarstromAnlagen (Fotovoltaik) und Solarwärme-Anlagen (Solarthermie).
Bei Fotovoltaikanlagen können Solarmodule in speziell geformte Ziegel eingefügt werden.
Dabei werden die Solarmodule ohne weitere Montagesysteme in den Dachziegeln befestigt
und über spezielle Steckverbindungen wetterfest miteinander verbunden. Zu einem späteren
Zeitpunkt kann die Anlage dann problemlos erweitert werden.
Inzwischen haben mehrere Ziegelhersteller solche Produkte im Angebot. Der Vorteil dieser
Montageart ist die einfache Handhabung. Der Preis liegt jedoch über dem von
herkömmlichen Anlagen. Solardachziegel werden zu Zeit bevorzugt in denkmalgeschützten
Gebäuden eingesetzt.
Solarstudie
Seite 39
Da der Ziegel nur eine sehr kleine Fläche hat und die Aufnahme dieses Maßes für
Solarmodule, einen hohen Verkabelungsaufwand bedeutet, haben mehrere Hersteller den
Weg beschritten, Solarmodule zu fertigen, die gleich mehrere Ziegel ersetzen, in der
Regel vier oder fünf. Die Solarelemente sind so in ziegelartig geformte
Unterkonstruktionen z.B. aus Kunststoff eingefügt, dass sie den gleichen Randabschluss
wie die Ziegel aufweisen und die gleichen Einbaucharakteristika haben. Die
Regensicherheit des Daches bleibt beispielsweise voll erhalten.
Besonders in schwarze, graue oder blaue Dacheindeckungen lassen sich die
Solardachelemente dann einfügen, ohne gestalterisch herauszufallen. Bei roten
Ziegeldächern entsteht ein starker Farbkontrast.
Ein Nachteil der Integrationssysteme für Ziegeldächer ist bislang, dass sie ca. 30% teurer
als die gleiche installierte Leistung mit Standardmodulen sind. Durch die verstärkte
Nachfrage könnte sich dieses aber zukünftig ändern. Sehr kleinteilige nur ziegelgroße
Solardachsteine sind noch weitaus teurer. Hierfür wurden bestehende Dachsteinarten
abgewandelt und mit kleinen Solarmodulen ausgestattet. Die Systeme eignen sich häufig
für den Einsatz in denkmalgeschützte Altbauten. Ihr Vorteil ist, dass durch die
Kleinteiligkeit auch kompliziert geformte, schräg geschnittene und, kleine Dachflächen
zur solaren Stromerzeugung genutzt werden können.
Rahmungen für Standardmodule als Großdachziegel
Der Großdachziegel wurde speziell zur Dacheindeckung von Schrägdächern mit
Solarmodulen geschaffen.
Das System verbindet die Vorteile eines Standardmodules mit den Vorteilen der
Dachintegration:

Preiswerte sehr langlebige und umfassend geprüfte Standardmodule

Ersatz der konventionellen Dacheindeckung durch die Solarmodule

Verbesserte Ästhetik durch direkte Dachintegration
Funktionsweise
Rahmenlose Standard-Solarmodule, auch Laminate genannt, werden mit einem speziellen
für die Großdachziegel entwickelten Aluminiumrahmen umgeben. Der Rahmen ist an
allen Seiten unterschiedlich profiliert und zwar so, dass die gerahmten Solarmodule sich
wie Ziegel ineinandergreifend verlegen lassen. Dabei überlappen sich die Großdachziegel
im Ergebnis so wie eine Ziegeleindeckung seitlich und von oben nach unten. Das untere
Rahmenprofil liegt dabei unter dem Solarmodul, so dass das Wasser glatt ablaufen kann.
Planung
Das Profilsystem ist in allen Größen passend zu Standardmodulen lieferbar. Mehrere
Hersteller bieten ihre Solarmodule bereits fertig konfektioniert als solare Großdachziegel
im System inklusive Wechselrichter und Verkabelung an.
Die Mindestdachneigung sollte 15° betragen. Das Solarsystem kann auch senkrecht als
Fassade montiert werden. Die Aluminiumrahmungen sind auf Wunsch in allen RALTönen beschichtet lieferbar. Die Dachhaut wird mit regensicherer Unterspannbahn,
Konterlattung und Lattung im Modulraster vorbereitet. Die Ausführung von First und
Traufe mit Lüfterdetails erhöht den Wirkungsgrad der Solarmodule.
Schindelartige Verlegung
Solarstudie
Seite 40
Module, die leicht schindelartig vertikal überlappend verlegt sind. Die Regensicherung wird
an diesen Stellen durch Moosgummis geleistet. Zur Seite hin liegen die Module auf Profilen,
die den in der offenen Fuge einfallenden Regen abführen.
Solar- Roof- Systeme
Systeme mit Kollektoren oder Modulen, die die Dachhaut ersetzen, bezeichnet man als
Solar-Roof-Systeme. Das erspart zusätzliche Kosten für die Dacheindeckung und ist
optisch ansprechend. Es gibt viele architektonische Möglichkeiten, Solardächer zu
gestalten. Bei der Montage lichtdurchlässiger Module gibt es z.B. einen Zugewinn an
Licht und es können auch Kosten für Beleuchtung eingespart werden
Metalldacheindeckungen mit integrierten Solarzellen
Die Photovoltaik-Metalldacheindeckungen bestehen aus klassischen Stahlbauelementen, in
die Solarmodule integriert wurden. Der Vorteil liegt darin, dass eine bewährte Bautechnik
weiterverfolgt werden kann, mit dem 'kleinen Unterschied', dass die gewohnten Bauteile jetzt
Solarstrom produzieren. Amorphe Solarzellen aus Silizium, die auf einer flexiblen
Edelstahlfolie als Substrat hergestellt wurden und bereits allseitig mit Kunststoff ummantelt
sind, werden zu diesem Zweck auf die Stahlbauteile für die Dacheindeckung auflaminiert.
Durch das geringe Gewicht des Solarmoduls ist das resultierende Solar-Stahlbauteil nur
wenig schwerer, als ohne.
Die Solarstahlelemente werden in verschiedenen Bauausführungen angeboten:

Kaltdach zur horizontalen Verlegung

Kaltdach zur vertikalen Verlegung

mit oder ohne Abdeckleiste

auf Zinkblech oder in Edelstahlausführung für stark beanspruchte meeresnahe
Standorte
Als Ergänzung steht eine Kollektion an Farbtönen zur Verfügung, in denen die
Stahlbleche geliefert werden können. Die Mindestdachneigung beträgt 7°.
Neuerdings bieten andere Hersteller von Dacheindeckungen aus Metall
Solardachelemente an, bei denen kristalline Solarmodule auf die Zinkblechelemente
aufgeklebt sind. Die Systeme sind ebenfalls in verschiedenen Bauarten erhältlich.
Wärmegedämmte Stahlleichtbauelemente mit integrierten Solarzellen
Eine Neuheit sind bereits wärmegedämmte Sandwichelemente, die als Dachfertigteile
eingesetzt werden können. Die Stahlblechelemente beinhalten einen Kern aus
Dämmschaum. Auf der Oberseite ist ein amorphes Solarmodul auflaminiert. Die
Stahlelemente sind in diversen Farben erhältlich und auch mit Elementen ohne
Photovoltaik kombinierbar. Die Elemente sind 1,00 m breit und bereits in Längen bis zu
17,50 Metern verbaut worden. Sie sind besonders für den Industriebau geeignet.
Die Stahldacheindeckungen bestehen aus klassischen Stahlbauelementen, in die
Photovoltaikmodule integriert wurden. Der Vorteil liegt darin, dass eine bewährte
Bautechnik weiterverfolgt werden kann, mit dem 'kleinen Unterschied', dass die
gewohnten Bauteile jetzt Solarstrom produzieren.
Amorphe Solarzellen aus Silizium, die auf einer flexiblen Edelstahlfolie als Substrat
hergestellt wurden und bereits allseitig mit Kunststoff ummantelt sind, werden zu diesem
Zweck auf die Stahlbauteile für die Dacheindeckung auflaminiert. Durch das geringe
Solarstudie
Seite 41
Gewicht des Solarmoduls ist das resultierende Solar-Stahlbauteil nur wenig schwerer, als
ohne.
7.1.4 Photovoltaik, Solarthermie und Fenster in einem Konstruktionssystem
Ein neuer Trend bei der Integration von Solarmodulen geht dahin, Komplettsysteme zu
schaffen, bei denen die drei wichtigsten solaren Energiegewinnungsarten in ein
einheitliches Konstruktionssystem integriert sind. Gerade im Einfamilienhausbereich ist
es in den meisten Fällen sinnvoll die Dachfläche aufzuteilen in Bereiche für:

Solare Stromerzeugung

Solare Wärmeerzeugung (für Warmwasser und ggf. Heizung)

Tagesbelichtung und passive Wärmegewinnung (Fenster, Wintergartenelemente)
Gerade die klassischen Hersteller von Dachflächenfenstern haben bemerkt, dass sich ihr
Know-how bei Profilsystemen und Dachabdichtungen für die Integration von
Solartechnik nutzen lässt. Architektonisch und energetisch ist die nahtlose Kombination
von Fensterelementen und geschlossenen Solarflächen sinnvoll. So kann die gesamte zur
Verfügung stehende Dachfläche lückenlos genutzt werden
7.2
Flachdachmontage
7.2.1 Flachdachaufständerung von Solarmodulen
Auf das Dach setzt man Unterkonstruktionen, auf welche die Module im idealen Winkel
montiert werden. Auf einem Flachdach benötigt man für 1 kWp aufgrund der Aufständerung
und, um Verschattung zu vermeiden, etwa 27 m² Fläche.
Die Aufständerung von Standardmodulen auf Flachdächern macht große bestehende
Dächer, z.B. von Industrie- u. Werkhallen, für die solare Stromerzeugung nutzbar. Sogar
bei Neubauten wird diese Art der Aufstellung häufig gewählt, wenn aus architektonischen
oder wirtschaftlichen Gründen Flachdächer gebaut werden sollen. Dem Betrachter bleibt
die Solartechnik auf dem Flachdach verborgen, was von einigen Architekten als Vorteil,
von anderen als Nachteil gesehen wird. Die Aufständerung von Standard-Solarmodulen
auf Flachdächern ist unter dem Gesichtspunkt der Gestaltung weniger attraktiv. Wegen
der Kostengünstigkeit und der Möglichkeit zur nachträglichen Installation gehört die
Flachdachaufständerung zu den am häufigsten angewandten Installationsarten.
Die Industrie bietet eine Vielzahl von standardisierten Systemen für verschiedene
Dacheindeckungen an. Neu sind Schrägdachsysteme zur Sanierung von schadhaften
Flachdächern.
Flachdachaufständerungen werden für folgende Dacharten angeboten:

Metalldacheindeckung (Trapezblech)

Metalleindeckung (Stahldachbahnen)

Kiesschüttung

Foliendächer

Gründächer
Je nach Untergrund und Beschaffenheit des Daches stehen folgende Systeme zur
Auswahl:

Profilsysteme aus Stahl oder Aluminium mit Betonsteinbeschwerung
Solarstudie

Profilsysteme aus Stahl oder Aluminium zur Fixierung an
Metalldacheindeckungen

Wannenartige Systeme aus Kunststoff

Gründachsysteme

Schrägdachsysteme zur Sanierung von Flachdächern

Folien-PV-Systeme
Seite 42
Durchdringungsfreie Installation auf Flachdächern
Eine vielgewählte Installationsart ist, die Standardsolarmodule auf Profilsystemen aus
Stahl oder Aluminium schräg zu installieren. Die Profilsysteme werden in sich ausgesteift
und auf einer Bautenschutzmatte durchdringungsfrei installiert. Betonsteine beschweren
die Systeme gegen Windlasten.
Befestigung an der Metalldachhaut
Bei Metalldächern besteht häufig die Möglichkeit Profilsysteme aus Stahl oder
Aluminium direkt an der Dacheindeckung zu befestigen. Auch leicht geneigte oder flach
gewölbte Hallendächer wie bei der Messe München sind hierfür geeignet. Die Windlasten
werden über die Eindeckung direkt in die Primäre Tragstruktur des Gebäudes eingeleitet.
Hierzu muss die PV-Anlage jedoch in der Planung berücksichtigt werden, so dass
entsprechende Verstärkungen in die Halterung der Dacheindeckung eingebaut werden
können. Bei Stehpfalzeindeckungen können Clips von oben auf die Pfalze greifen. Diese
Stellen werden vorher definiert und durch zusätzliche Stahl-Halterungen verstärkt. Ein
Vorteil dieser Systeme ist, dass zugleich eine statische Kopplung stattfindet, welche hilft
Gewicht zu sparen und eine Durchdringungsfreie Metalldachhaut Regensicherheit
gewährt.
Stahlunterkonstruktionen mit Durchdringung der Dachhaut
Wenn eine besonders nahtlose Einfügung gewünscht wird, kann auch eine Durchdringung
der Dachhaut geplant werden. Die Stahlunterkonstruktion für die Solarmodule des
Bundeskanzleramtes wurde speziell für das Projekt geplant und maßgefertigt. So konnte
erreicht werden, dass die flach geneigten Solarmodule präzise auf der Höhe der
umgebenden Atriumsbedachungen abschließen. Bezogen auf Kosten, thermische
Trennung und Dachdichtigkeit ist diese Integrationsart jedoch aufwendig.
Wannenartiges System
Die Ingenieursfirma Ecofys hat ein wannenartiges System entwickelt, mit dem
Standardmodule sehr unkompliziert - auch nachträglich - auf Flachdächern aufgestellt
werden können.
Das durchdringungsfreie System ist besonders für Dächer mit Kiesschüttung geeignet.
Diese wird auf der vorgesehenen Stellfläche entfernt und die Dachhaut mit einer
Bautenschutzmatte abgedeckt. Die Kiesschüttung wird dann zur Beschwerung gegen
Windlasten in die Wannen eingelagert.
Durch die Installation der PV-Anlagen entsteht nur ein geringes Zusatzgewicht, welches
von den meisten Dächern ohne Verstärkung des Tragwerkes geleistet werden kann.
7.2.2 Gründächer mit PV
Bei der umweltgerechten Gestaltung von Flachdächern konkurrieren häufig zwei
Gedanken:
Solarstudie
Seite 43

der Wunsch nach mehr Grün, um das Mikroklima zu verbessern und

die Absicht Solarstrom zu gewinnen, um das Makroklima positiv zu beeinflussen
Oft verlangen auch die Baubehörden als Umweltausgleichsmaßnahme bei flach geneigten
Dächern den Bau von Gründächern, um das Stadtklima zu verbessern. In der Regel kann
das vorgeschriebene Grün durch Photovoltaik ersetzt werden. Innovative Hersteller bieten
Systeme an, welche die beiden sinnvollen Maßnahmen miteinander kombinieren.
Extensive Dachbegrünungen sind in ihrem Höhenwachstum begrenzt und lassen sich mit
einem aufgeständerten Solarsystem vereinen. Die Dachaufbauten unterscheiden sich leicht
je nach Hersteller.
Aus der Kombination von Solarmodulen und Gründach ergeben sich folgende Vorteile:

die Erde kann als Beschwerung für die PV-Halterungen dienen

die Erdschicht ist eine zusätzliche Wärmedämmung für das Gebäude

die Pflanzen entwickeln über den Verdunstungseffekt Kälte, so dass die
Solarmodule kühler bleiben, als bei dunklen Teerpappe-Dacheindeckungen
PV-Integration in Metalleindeckungen
Hallendächer haben häufig flach geneigte Dächer mit Metalldacheindeckungen. Bei
Sanierung oder Neubau können diese Metalldächer als Solardachflächen ausgebildet
werden. Hierzu stehen verschiedene Systeme zur Verfügung, welche wir unter
'Schrägdächer' bereits beschrieben haben:

Metalldacheindeckungen mit flach darüber installierten Standardmodulen

Metalldachbahnen mit integrierten amorphen Solarzellen

Wärmegedämmte Stahlleichtbauelemente mit integrierten Solarzellen
7.2.3 Folien PV-System
Ein weiteres interessantes System zur Neueindeckung aber auch Sanierung von
Flachdächern ist eine Kunststofffolie mit werkseitig integrierten Solarmodulen. Sie dient
zum wetterfesten Abschluss eines Warmdaches.
Für die Solardachfolie wurden vom Hersteller Dünnschicht-Solarmodule aus amorphem
Silizium (aSi) auf eine klassische Dachfolie aufgeklebt. Der Vorteil des Systems liegt in
der Leichtigkeit des Materials. Es entsteht nur ein minimales Zusatzgewicht. Die
Solarmodule aus diesem speziellen tripel-aSi-Material weisen zudem keine
Leistungseinbuße durch Erwärmung auf und eignen sich daher hervorragend zur
Integration in das nicht hinterlüftete Warmdach.
Ein gewisser Nachteil besteht in dem Umstand, dass sich gestalterisch keine einheitlichen
Flächen erstellen lassen. Die in bestimmten Längen vorkonfektionierten Solarmodule
werden streifenweise auf werkseitig auf die Dachfolienbahnen aufgebracht. Die
Dachfolienbahnen werden auf dem Dach miteinander verbunden. Daher entstehen bei
jeder Dachbahn allseitig weiße Abstandsflächen, die im Gesamterscheinungsbild ein
weißes Dach mit dunklen Streifen ergeben.
7.2.4 Sheddächer
Sheddächer sind sehr geeignet für die Integration von Photovoltaik bei Neubau oder
Altbausanierung. Denn das Prinzip des Sheddaches besteht darin, eine große Dachfläche
so zu 'falten', dass senkrechte oder schräg stehende nach Norden gerichtete Glasflächen
Solarstudie
Seite 44
zum Einlass von diffusem Nordlicht entstehen und geneigte Süddachflächen, welche die
direkte Sonnenstrahlung ausblenden.
Die schrägen Süddachflächen können ideal zur Solarintegration genutzt werden. Der
Abstand, in welchem Lichtbänder auf historischen Hallen gesetzt worden sind ist zudem
so groß, dass häufig vollständig unverschattete Süddachbereiche entstehen.
Solare Sheddachtypen:

Semitransparente PV-Süddachflächen

Opake PV-Süddachflächen

PV-Lamellen zur Südseitenverschattung über Glassheds
Integration von semitransparenten Solarmodulen
Sheddächer aus Glas und stark strukturierte Glasdächer von Hallen oder Atrien gehen
vom Bautypus her fließend ineinander über.
Zielstellungen sind dabei:

optimal helle Tagesbelichtung

Ausblendung direkter Sonnenstrahlung, auch aus Gründen der Blendung

Minimierung der Kühllasten
Die Sheddächer können dabei je nach Anforderung als Einfachverglasung oder
Isolierverglasung ausgeführt werden.
Geeignete Solarmodultypen:

In der Regel werden maßgeschneiderte Solarmodule benötigt, um sich in das
Gebäuderaster einzufügen.

Der Glasaufbau muss den Anforderungen an eine Überkopfverglasung genügen

Es werden alle Arten von semitransparenten Solarmodulen eingesetzt
Opake Sheddächer mit PV
Fabrikhallen sind typischerweise eingeschossig und so großflächig, dass die Dachfläche
zur Haupttageslichtquelle wird. Klassischerweise werden hierzu Sheddächer mit schrägen
opak ausgebildeten Südseiten und steil nach Norden orientierten Glasflächen gebildet. Die
notwendige Tageslichtmenge bestimmt dabei die Dichte der Sheds auch bei Altbauten in
der Regel so, dass unverschattete Südflächen entstehen.
Zur Solarnutzung können die Module:

die Süddachfläche selbst bilden

mit Profilen auf der Süddachfläche installiert werden
PV-Lamellen zur Verschattung von Sheddächern
Beidseitig gläserne Sheds werden überall dort verwandt, wo eine höchstmögliche
Tageslichtausbeute gewünscht wird, z.B. um benachbarte Räume zu belichten.
Die Lamellen werden nachgeführt, um die vollständige Ausblendung des direkten
Sonnenlichtes im Tagesverlauf sicherzustellen. Die Nachführung erfolgt bei den unten
stehenden Beispielen über die Längsachse. Um trotz dichter Stellung der Lamellen eine
Solarstudie
Seite 45
gegenseitige Verschattung zu vermeiden, wird beim Azur-Lamellensystem, abwechselnd
Glas-Lamellen und PV-Lamellen installiert, die sich in Ihrer Wirkung ergänzen.
Da die Überkopf-Sicherheit durch die Glassheds selbst gewährt wird, kommen einfache
Modulaufbauten wie Glas-Folien-Laminate in Frage. Es können aber auch alle Arten von
Glas-Glas-Modulen benutzt werden. Wenn eine elegante Punkthalterung gewünscht wird,
müssen für die Lamellen spezialgefertigte Solarmodule, die mit entsprechenden
Bohrungen versehen sind, benutzt werden.
7.3
Vordächer
Eine mittlerweile klassische Anwendung für Solarmodule sind Vordächer. Das Bauteil
des Vordaches, im englischen auch "canope roof" genannt, geht fließend in lamellenartige
Verschattungssysteme über. Im Gegensatz zu den Lamellen sind die Solarmodule beim
Vordach jedoch regenschützend miteinander verbunden.
Das solare Vordach hat verschiedene Funktionen:

Sonnenschutz für großflächige Verglasungen

Regenschutz

Solare Stromerzeugung

Gestaltungselement
Anwendung findet das solare Vordach insbesondere:

vor Schaufensterfronten von Geschäften

als Eingangsüberdachung

Überdachung von Terrassen
Geeignete Module
In der Regel werden maßgefertigte Glas-Glas-Module verwendet, aber auch Glas-FolienLaminate eignen sich für das solare Vordach. Mehrere Hersteller bieten bereits
standardisierte Profilsysteme zur Aufnahme der Solarmodule an.
Bei geringer Installationshöhe bis zu 3,5 m und Scheibenmaßen bis zu 1,6 m², bzw. bis zu
80 cm Scheibenspannweite kann bei linienförmiger Lagerung auf eine
Überkopfverglasungen verzichtet werden. In diesem Fall gelten die Vordächer als
geregelte Bauprodukte. Zuständig für die Genehmigung ist das örtliche Bauamt.
7.4
Solarer Fensterladen
Der Solare Fensterladen ist ein multifunktionales Bauelement, welches die historischen
Funktionen eines Fensterladens mit innovativer Solartechnik kombiniert. Besonders in
südlichen Ländern ist der Fensterladen als äußere Verschattung ein nicht wegzudenkender
Teil tradierter Architektur und Stadtkultur. Der Solare Fensterladen wurde bereits als
denkmalgeeignet eingestuft.
Durch die Variation von

Belegungsdichte des Solarmoduls mit Solarzellen

Solarzellenart (opak oder semitransparent)

Wahl der Rückglasscheibe (hochtransparentes Weißglas, farbiges Glas, opak
farbig beschichtetes Glas, bedrucktes Glas)
Solarstudie
Seite 46
kann die Verschattungswirkung zwischen lichtdurchlässig und komplett verdunkelnd
eingestellt werden.
Optimaler Lichteinfall auch im Winter
Ein wesentlicher Vorteil ist, dass der Fensterladen bei Wunsch auch vollständig zur Seite
bewegt werden kann. Im Gegensatz zu feststehenden Verschattungssystemen oder
überstehenden Bauteilen kann so auch im Winter eine volle Ausbeute des Zenitanteils des
diffusen Tageslichtes gewährt werden. Denn der passiv solare Grundgedanke - dass im
Winter die Sonne tief steht und eintreten kann - trägt nicht der Tatsache Rechnung, dass in
Deutschland der bedeckte Himmel im Winter überwiegt. Jeder sichtbare Anteil des
Himmelszeltes trägt dann zur Tagesbelichtung des Innenraumes bei - und der Zenit hat die
höchste Strahlungsdichte.
Gestaltbarkeit
Der 'Solare Fensterladen' wird projektspezifisch gefertigt und ist in verschiedenen Designs
erhältlich, auch rahmenlos. Die Varietät der am Markt vorhandenen Solarzellen,
Zellfarben und -formen sowie Gläser in Kombination mit der Rahmengestaltung bzw.
Punkthalterung ermöglicht eine individuelle Gestaltung und Anpassung des Solaren
Fensterladens an verschiedene Bauaufgaben und Belichtungswünsche.
7.5
Fassade
Solarmodule sind sehr geeignet, die Funktionen der klassischen Fassadenverkleidungen aus
Glas, Naturstein oder Keramik zu übernehmen. Das Solarmodul wird hierfür wie eine
bauübliche Fassadenplatte als äußerer Witterungsschutz für die Fassade eingesetzt und
hinterlüftet.
Bei der solartechnischen Nutzung von Fassaden oder anderen stark geneigten Flächen ist die
Einstrahlung deutlich geringer. Dies kann allerdings durch größere Solarflächen sowie
Aspekte wie gute Sichtbarkeit (Image), Ästhetik und Synergien beim Bau und Betrieb der
Fassade aufgewogen werden. Eine senkrechte Südfassade bekommt etwa 75% im SW oder
ca. 70% im SO und eine Ost- oder Westfassade erhält noch etwa 60% der maximal an einem
Standort zu erzielenden Sonnenenergie.
Bei Fassadenanlagen gibt es 5 Cent/kWh zusätzliche Vergütung, da mit einem geringeren
Ertrag zu rechnen ist als bei Dachanlagen. Der Gesetzgeber will damit einerseits PV-Module
als Gestaltungselement für Architekten und Bauherren interessanter machen. Andererseits
haben die sichtbaren Fassaden-PV-Anlagen einen stärkeren Multiplikatoreneffekt als
Dachanlagen, da sie stärker im Blickfeld der Betrachter liegen. Fassadenanlagen fungieren
hervorragend als Image-Funktion für den Architekten: sie vermitteln das Bekenntnis des
Architekten und Gebäudenutzers zu erneuerbaren Energien.
Bei Fassadenanlagen muss die Anlage einen wesentlichen Bestandteil des Gebäudes bilden.
Sie darf nicht nachträglich von außen auf die Fassade oder einen Balkon angebracht werden,
um die für Fassaden erhöhte Vergütung zu erhalten. Strom aus diesen Anlagen wird analog zu
Dachanlagen vergütet.
Solarmodule sind als Werkstoff und Baumaterial vergleichbar mit Glasplatten:

In Glas-Glas-Modulen und Glas-Folien-Laminate schützen Glasscheiben die
Solarzellen im Modul

Bei Dünnschichtsolarmodulen ist die Glasscheibe als Substrat originärer
Bestandteil der Solarzelle
Solarstudie
Seite 47
Die hinterlüftete Kaltfassade ist ein idealer Einsatzort für Solarmodule aus kristallinen
Solarzellen, da die Hinterlüftung den Wirkungsgrad steigert. Daneben werden auch
Dünnschichtmodule verwendet. Diese werden auf Metallbahnen angebracht und wie
Metallfassaden verbaut.
Beim Warmfassadenaufbau sind Dünnschichtmodule besser geeignet, da sie einen
geringeren oder keinen Wirkungsgradverlust bei Erwärmung haben. Dünnschichtsolarmodule
aus amorphem Silizium werden sogar zu dämmstoffgefüllten Sandwichelementen verarbeitet,
die einen kompletten Fassadenaufbau, zum Beispiel bei Industriehallen, übernehmen.
7.5.1 Montagesysteme
Im Fassadenbau wurden sowohl Montagesysteme speziell für PV-Fassaden entwickelt, als
auch klassische Fassadenkonstruktionen modifiziert und angepasst.
Solarmodule für Kaltfassaden
Grundsätzlich hat man zur PV-Fassadenintegration, je nach Möglichkeiten und
Anforderungen des Projektes, die Wahl zwischen:

Standardmodule zur Integration in Kaltfassaden

maßgefertigte Solarmodule zur Integration in Kaltfassaden
Standardmodule zur Integration in Kaltfassaden
Eine Alternative zu maßgefertigten Solarmodulen stellt die Verwendung von
kostengünstigeren Standardmodulen als Fassadenverkleidung dar. Standardmodule sind
gerahmt und ungerahmt erhältlich. Zumeist werden rahmenlose Glas-Folien-Laminate
eingesetzt. Standardmodule sind in der Regel mit einer rückseitigen Kunststoff-AluminiumVerbundfolie ausgestattet, wodurch sie ein opakes Erscheinungsbild haben. Gestalterisch
bietet sich hier die Möglichkeit, die üblicherweise verwendete weiße Rückseitenfolie gegen
eine anthrazitfarbene auszutauschen. Besonders empfehlenswert ist diese Variante bei
monokristallinen Solarzellen mit abgerundeten Ecken.
Bei der Verwendung von Standardmodulen sollte man bereits bei der Planung die
Fassadenflächen maßlich anpassen, so dass die Module die zu verkleidende Fläche optimal
abdecken können. Die konstruktive Integration erfolgt wie bei jeder anderen Fassadenplatte.
Die wärmegedämmte Wandkonstruktion erhält einen Witterungsschutz und die Solarmodule
werden entweder mit offenen oder geschlossenen Fugen befestigt. Um eine gute Hinterlüftung
zu gewährleisten, sollte zwischen der Wandkonstruktion und den Modulen genügend Platz
sein. Zur Integration stehen verschiedene Montagesysteme für Kaltfassaden zur Verfügung.
Baurechtliche Eignung
In Deutschland gelten die Richtlinien des Deutschen Institutes für Baurecht in Berlin.
Glasfirmen, Solarfirmen, Fassadenbauer und Glasstatiker berechnen die notwendigen GlasTypen und -Stärken. Gegebenenfalls ist eine Prüfung im Einzelfall zu beantragen.
Die baurechtliche Eignung von Standardmodulen zur Fassadenverkleidung ist abhängig von:

der Gebäudehöhe

dem Standort und seinen Windlasten

den Produkteigenschaften
Für Fassadenverglasungen muss ESG-Glas (Einscheibensicherheitsglas) verwendet werden.
Die meisten Glasfronten von Standardmodulen entsprechen dieser Anforderung. Die statisch
notwendige Glasdicke wird jedoch in der Regel nur von den kleineren Formaten der
Standardmodule (ca. 1 - 1,5 qm) erreicht.
Solarstudie
Seite 48
Die üblichen Normungen der Solarmodule beinhalten nur Angaben über die elektrische
Leistungsfähigkeit sowie die Resistenz gegen Hagelschlag, nicht aber über die statischen
Eigenschaften als Bauprodukt.
Sondermodule zur Integration bei Kaltfassaden
Maßgefertigte Solarmodule erlauben eine große gestalterische und konstruktive Freiheit. Die
Hersteller können dabei individuelle Lösungen für die spezifischen Bauaufgaben erarbeiten.
Je nach

Fassadentyp

Fassadenraster

Konstruktionsart

Gebäudehöhe

Standort
können Solarmodule individuell angepasst sowohl in bestehende Gebäude als auch in
Neubauten optimal integriert werden. Die individuelle Fertigung erlaubt auch
Punkthalterungen, für die Bohrungen in die noch unbehandelten Glasscheiben der Module
vorgenommen werden.
Gestaltung
Die Solarmodule lassen verschiedene Wahlmöglichkeiten zu bei:

Größe

Solarzellentyp

Solarzellentransparenz

Solarzellenfarbe

Farbe und Transparenz der rückwärtigen Glasscheibe / Hintergrundfolie

Glastyp / Folientyp
7.5.2 Photovoltaik-Verglasungen
Verglasungen mit integrierten Solarzellen verbinden elegante Funktionalität mit attraktivem
Design. Solare Stromerzeugung wird in Glasfassaden zum sichtbaren Element der
Architektur. Maßgeschneiderte Solarmodule ermöglichen die passgenaue Integration in
Bauwerksraster und Profile. Architekten und Planer haben hier nahezu unbegrenzte
Gestaltungsmöglichkeiten.
Das beste Material, um Solarzellen gegen Bruch und Korrosion zu schützen, ist Glas.
Verglasungen in Bauwerken bieten sich daher ideal an, um Solarzellen zu integrieren und aus
Glasfassaden, Glasdächern und Glaslamellen Elemente zur solaren Stromerzeugung zu
machen. Der ökologische Nutzen ist hierbei besonders groß, da dem Energieaufwand zur
Herstellung des Solarsystems die ohnehin verbauten Gläser nicht hinzugerechnet werden
müssen.
Solarzellen können als Verglasungen vollständig in die Multifunktionalität des Werkstoffes
Glas und seiner vielfältigen Verwendungen in der Architektur eingebunden werden. Dabei
kann die Transparenz der Glas-Fassaden und -Dächer komplett erhalten bleiben:
Semitransparente Solarzellen aber auch opake Solarzellen mit transparenten Bereichen lassen
PV-Verglasungen lichtdurchflutet erscheinen. Die Solarzellen übernehmen dabei häufig den
gewünschten Effekt des Sonnen- und Blendschutzes.
Solarstudie
Seite 49
Die Grundeinheit für den Aufbau von PV-Verglasungen bildet ein Glas-Glas-Solarmodul,
welches wie ein Verbundglas in bauübliche Profile und Glasaufbauten eingebunden werden
kann. Hierfür sind zwei Technologien üblich:
-
Glas-Glas-Laminat
-
Glas-Glas-Gießharzmodul
Einfachverglasungen
Einfachverglasungen mit Photovoltaik kommen überall dort zum Einsatz, wo ein Wind- und
Wetterschutz gewährt werden soll, aber keine Anforderungen an den Wärmeschutz gestellt
werden. Verwendet werden in der Regel Glas-Glas-Module, da diese auch rückseitig eine
harte beanspruchbare Oberfläche haben. Glas-Folien-Laminate können auch mit einer
transparenten Rückseitenfolie ausgeführt werden, kommen aber eher für den Dachbereich in
Frage, sofern sie hierfür baulich zugelassen werden.
Verwendung finden Einfachverglasungen bei:

unbeheizten Wintergärten

Pufferzonen

Glashallen z.B. von Bahnhöfen

Glasüberdachungen

Vordächern
Vertikalverglasungen (Neigung zur Vertikalen kleiner als 10°) mit ESG-Gläsern
(Einscheibensicherheitsglas), wie sie bei Solarmodulen üblich sind, sind baurechtlich
zugelassen. Bei schrägen Verglasungen und Dächern, sowie bei absturzsichernden
Vertikalverglasungen ist eine Ausführung als Verbundsicherheitsglas erforderlich. Glas-GlasModule erfüllen je nach Bauart und Hersteller diese Anforderung, teilweise durch
Bauartzulassung, in der Regel durch Nachweis im Einzelfall (siehe Überkopfverglasungen).
Durch Einlegen einer Kunststoffverstärkung können auch Glas-Folien-Laminate als
Überkopfverglasung geeignet sein.
Isolierverglasungen
Für die Integration in gläserne Fassaden- oder Dachflächen von beheizten Räumen werden
Solarmodule als Isolierverglasung ausgebildet. Das Solarmodul dient hierbei als äußere
Scheibe eines Isolierglasverbundes.
Solarmodule in Isolierglasausfertigung sind ausschließlich als maßgefertigte Sondermodule
erhältlich. Die Modulhersteller arbeiten bei der Herstellung eng mit Glasfirmen zusammen.
Etliche Solarfirmen, welche maßgefertigte Spezialmodule anbieten sind auch selbst Teil von
Glasherstellern. Die Herstellung von PV-Modulen in Isolierglasausführung gehört für sie
bereits zum Standard-Repertoire.
-
Beispielhafte Anwendungen sind:
-
Glasfassaden als Warmfassaden
-
Schrägverglasungen von Glasdächern
-
Beheizte Glashallen wie Atrien
-
Beheizte Wintergärten / Glashäuser
-
Repräsentative Eingangszonen
Dabei gehen vertikale, schräge und Überkopfverglasungen häufig fließend ineinander über.
Solarstudie
Seite 50
Structural Glazing
Mit Structural Glazing oder Structural Sealant Glazing bezeichnete Fassaden sind geklebte
Ganzglasfassaden, bei welchen die Konstruktion unsichtbar hinter der Glasfassade liegt. Die
Verglasung, - in diesem Falle das Glas-Glas-Solarmodul - wird rückseitig mit der
Metallstruktur der Fassadenkonstruktion verklebt.
In Deutschland müssen die Glaselemente jedoch ab einer Einbauhöhe von acht Metern über
dem Boden zusätzlich mechanisch gegen Sog gesichert werden. Das rein gläserne
Fassadenbild, frei von Verankerungselementen, welches das rechts stehende Bild des
Solarzentrums in Freiburg zeigt, ist daher nur bei entsprechend niedrigen Gebäuden möglich.
In der Regel werden daher Punkthalterungssysteme bevorzugt, welche ebenfalls ein
rahmenloses Erscheinungsbild erlauben. Auch flache Glasprofile werden häufig verwendet.
7.6
Freiflächen-Anlagen
Neben der Integration von Photovoltaik-Anlagen gibt es noch die Möglichkeit, solche
Systeme im Freiland aufzustellen. Diese Lösung kommt vor allem für Anlagen mit höherer
Leistung in Frage. Vom grundsätzlichen technischen Aufbau unterscheiden sich FreilandAnlagen zunächst nicht wesentlich von gebäudeintegrierten Anlagen. Ähnlich wie beim
Flachdach halten entsprechende Unterkonstruktionen die Module.
Mit sogenannten Nachführungssystemen (Solartracker) kann eine noch bessere
Energieausbeute erreicht werden. Sie richten die Module mit Hilfe von Sensoren zur Sonne
hin. Zweiachsige Systeme erzielen einen größeren Vorteil, da die Ausrichtung sowohl über
den Tag als auch über das Jahr korrigiert wird.
Gut gebaute Freiflächenanlagen

versiegeln keine Böden

lassen sich leichter warten als fassaden- oder dachintegrierte Anlagen - sind allerdings
auch erheblich anfälliger gegen Umwelteinflüsse (Tierverbiss oder sonstige
mechanische Beschädigung der Kabel, Beschädigung der Module oder der
Verkabelung beim Grasmähen, Diebstahl, Vandalismus)

erzielen häufig ein besseres Betriebsergebnis als fassaden- oder dachintegrierte
Anlagen, insbesondere weil sie optimal ausgerichtet werden können

lassen Bewuchs der Fläche mit Gras und Kräutern zu

nutzen in energietechnischer Hinsicht die Solarstrahlung besser als jede Vegetation.

Strom aus Freiflächenanlagen ist (zur Zeit noch) billiger als Strom aus fassaden- oder
dachintegrierten PV-Anlagen.
Dennoch sind Freiflächenanlagen zum Teil umstritten. Ein Hauptargument lautet, dass in
Deutschland noch genügend Dachflächen vorhanden sind, die für Solarenergie genutzt
werden können. Freiflächen-Anlagen würden so unnötigerweise Landflächen belegen. Auch
die Sorge, dass durch die Zunahme an Freiflächenanlagen die Akzeptanz für die Photovoltaik
in der Bevölkerung abnehmen wird (ähnlich wie bei der Windenergie), ist nicht aus der Luft
gegriffen. Aus unserer Sicht sollten Freiflächen-Anlagen trotzdem nicht von vornherein
abgelehnt werden. Gerade für Landwirte können sich mit der Nutzung bislang stillgelegter
Flächen für die Photovoltaik neue Einkommensquellen erschließen. Ein Beitrag pro
Freiflächen-Anlagen dokumentieren wir im Anhang.
Solarstudie
7.7
Seite 51
Anlagen an Schallschutzwänden
Ohne zusätzlichen Landverbrauch bieten sich Schallschutzwände als Montagefläche für
Photovoltaik-Anlagen an. Der erfreuliche Mehrfachnutzen liegt auf der Hand: Die
Solarmodule können herkömmliche Wandbauteile ersetzen, während die Lärmschutzwand als
Unterkonstruktion für die Module dienen und Montagevorrichtungen einsparen kann. Bereits
1998 wurde das kurzfristig realisierbare Potenzial an neu geplanten Wänden in Deutschland
auf 134 MWp beziffert, wobei 70 MWp den Straßen zuzuordnen sind und 64 MWp den
Schienen. Hier liegt also ein Potenzial brach, das in der Größenordnung der insgesamt in
Deutschland installierten liegt. Hier kann die Photovoltaik im Übrigen denselben Nutzen
ausspielen wie bei der Gebäudeintegration: Diese Ökostromproduktion beansprucht keinen
einzigen zusätzlichen Quadratmeter Kulturland. Senkrecht aufgestellte, beidseitig aktive
Solarmodule eignen sich sogar für reine Nord-Süd-Strecken, die in Deutschland häufig
vorkommen. Die Erfahrungen mit den Testanlagen sind durchweg positiv und liefern den
Beweis, dass ein weitgehend problemfreier Betrieb bei hoher Energieeffizienz über Jahre
hinweg möglich ist.
Bereits 1999 wurde der erste Prototyp einer PV-Schallschutzwand an der A 6 in Sausenheim
errichtet. Über eine Länge von 1,2 km passen sich die 4 Meter breiten Fertigelemente sowohl
der Steigung als auch den Kurven der Autobahn an. Die erste integrierte PV-Anlage in einer
norddeutschen Lärmschutzwand entstand 2002 auf der A 31 in Höhe der Ausfahrt Emden.
Die Standardwand aus Alumnium wurde mit amorphen Dünnschichtmodulen bestückt. Eine
Bürger-Solarstromanlage entstand auf einem Erdwall an der A 92 in Freising. Die Anleger
errrechneten sich eine jährliche Rendite von über 5 %. Beim jüngsten Projekt entlang der
Bahnstrecke in Vaterstetten bei München betritt die Deutsche Bahn Neuland. Auf der
hölzernen Lärmschutzwand mit Stroh als Absorptionsmaterial wruden amorphe Module
aufgesetzt.
In allen beschriebenen Projekten war die gute Zusammenarbeit von Bauherren, Solar- und
Lärmschutzfirmen die Voraussetzung für eine erfolgreiche Realisierung. Besondere
Aufmerksamkeit sollte der Auswahl der Materialien gelten. Nur hochwertige Materialien und
geeignete Materialkombinationen halten der erhöhten Belastung und Korrosionsgefahr durch
Abgase und Streusalz stand. Zu beachten ist auch die besondere statische Belastung durch
vorbeifahrende Lkws oder Züge. In der Systemtechnik und Montage erhöht sich meist der
Aufwand, weil sich die Lärmschutzanlagen naturgemäß über lange Strecken hinziehen.
Verbindliche Zusatzanforderungen an die elektrische Sicherheit von PV-Anlagen auf oder in
Lärmschutzwänden existieren bislang nicht. Einige Planer legten von sich aus höhere
Sicherheitsmaßstäbe an, damit im Fall eines Unfalls die Anlage zuverlässig abgeschaltet wird.
Ertragsminderungen durch verkehrsbedingte Verschmutzungen der Module konnten bisher
nicht festgestellt werden – die Selbstreinigung durch Regen scheint auch hier auszureichen.
Dass ein durchaus interessantes Marktvolumen darauf wartet, erschlossen zu werden, geht aus
verschiedenen Potenzialstudien hervor. Die Hemmnisse scheinen eher im logistischen Bereich
zu liegen. Da es keine verbindlichen Standards oder Normen gibt, erfordert die Planung und
Umsetzung Pioniergeist.
8 Neue Wege
Im Zentrum der Forschung steht die Suche nach neuen Solarzellen-Materialien und die
Entwicklung kostensenkender Fertigungstechnologien für Silizium-Solarzellen.
Daneben ist die Entwicklung neuartiger Dünnschicht-Solarzellen eines der Leitthemen der
aktuellen Forschung.
Solarstudie
Seite 52
EFG-Silizium
Siliziumfolien nach dem Edge-defined Film-fed Growth (EFG) sind zum führenden
Herausforderer der traditionellen Herstellungsmethoden von Siliciumscheiben geworden.
Während bei der herkömmlichen Herstellung bis zu 60 Prozent des Rohsilizium als
Sägeverschnitt verloren gehen, sind es bei EFG-Silizium nur 20 Prozent. Die
Herstellungskosten sinken dadurch beträchtlich.
Eine neue Generation der EFG-Technologie ist die Herstellung dünner, gekrümmter Folien
aus EFG-Zylindern mit großem Durchmessern. Damit soll der Rohsilizium-Einsatz auf ein
Mindestmaß reduziert werden.
Silizium-Dünnschicht-Solarzellen
Si-Dünnschicht-Solarzellen basieren auf amorphem und mikrokristallinen Silizium. Sie
benötigen Halbleiterschichten, die weniger als ein Hundertstel der Dicke üblicher kristalliner
Siliziumscheiben betragen. Die verwendeten Halbleiterschichten werden bei niedrigen
Prozesstemperaturen großflächig auf kostengünstige Substrate (Glas, Plastik, Stahl)
abgeschieden.
So werden erheblich weniger Material und Energie verbraucht als bei konventioneller
Herstellung.
Tandem- oder Multispektralzellen
Mit innovativen Zellenstrukturen lässt sich der Wirkungsgrad von Solarzellen erhöhen. Bei
Tandem- oder Multispektralzellen werden Zellen aus verschiedenen Halbleitern kombiniert,
die gegenseitig ihre Energielücken überbrücken. Somit kann das Spektrum des Sonnenlichts
effektiver genutzt werden.
Oberflächenstrukturierung zur Verminderung von Reflexionsverlusten: Zum Beispiel
Aufbau der Zelloberfläche in Pyramidenstruktur, damit einfallendes Licht mehrfach auf die
Oberfläche trifft. Neue Materialien: Zum Beispiel Galliumarsenid (GaAs), Cadmiumtellurid
(CdTe) oder Kupfer-Indium-Diselenid (CuInSe2).
Tandem- oder Stapelzellen: Um ein breiteres Strahlungsspektrum nutzen zu können, werden
unterschiedliche Halbleitermaterialien, die für verschiedene Spektralbereiche geeignet sind,
übereinander angeordnet.
Konzentratorzellen: Durch die Verwendung von Spiegel- und Linsensystemen wird eine
höhere Lichtintensität auf die Solarzellen fokussiert. Diese Systeme werden der Sonne
nachgeführt, um stets die direkte Strahlung auszunutzen.
MIS-Inversionsschicht-Zellen: Das innere elektrische Feld wird nicht durch einen p-nÜbergang erzeugt, sondern durch den Übergang einer dünnen Oxidschicht zu einem
Halbleiter.
Grätzel-Zelle: Elektrochemische Flüssigkeitszelle mit Titandioxid als Elektrolyten und
einem Farbstoff zur Verbesserung der Lichtabsorption.
9 Solarthermie
Wer beim Baden und Duschen nicht an die Energiekosten denken möchte, der ist mit einer
Solarwärmeanlage gut beraten. Duschen mit Wasser, das die Sonne erwärmt hat, ist nicht nur
komfortabel, sondern auch energie- und damit kostensparend. Die Warmwasseraufbereitung
ist mit einem Anteil von 13% am Energieverbrauch der Haushalte nach der Heizung der
größte Verbrauchssektor. Meist werden für diesen Zweck kleinere Anlagen zwischen 5 m²
und 8 m² Kollektorfläche in Einfamilienhäusern installiert. Mit richtig dimensionierten
Solarstudie
Seite 53
Anlagen kann man jährlich 50 % bis 65 % des Warmwasserbedarfs mit Sonnenenergie
decken. Im Sommer kann meistens der gesamte Bedarf an Warmwasser über die Solaranlage
bereitgestellt werden. Dann kann die konventionelle Heizanlage ganz abgeschaltet werden.
Das ist besonders vorteilhaft, weil sie in diesem Zeitraum wegen des wegfallenden
Heizbedarfs nur mit einem niedrigen Nutzungsgrad arbeitet. Man kann die angebotene
Sonnenenergie noch besser nutzen, wenn anstatt der herkömmlichen Geräte, Waschmaschinen
und Geschirrspüler mit Warmwasseranschluss zum Einsatz kommen.
Häufiger werden in letzter Zeit jedoch auch größere Anlagen installiert, die neben
Brauchwassererwärmung zusätzlich eine heizungsunterstützende Funktion haben. Gut
gedämmte Gebäude werden so ausgelegt, dass 20 % bis 30 % der Energie die für Heizung
und Warmwasser benötigt werden über die Solaranlage erzeugt wird. Bei Einfamilienhäusern
sind hierfür Kollektorflächen zwischen 10 m² und 20 m² und Pufferspeicher mit 750 Liter bis
1500 Liter erforderlich.
Solaranlagen zur Warmwasserbereitung zeichnen sich durch eine einfache Anlagentechnik
aus und sind technisch ausgereift.
Anlagen zur Nutzung der Solarwärme werden überwiegend als dachgebundene Anlagen
(Sonnenkollektor-Systeme) auf Privatwohnungen zur Erzeugung des Eigenbedarfs an
Warmwasser eingesetzt. Der Einsatz auf Miethäusern bzw. öffentlichen Gebäuden ist in
Deutschland ein noch weitgehend ungenutztes Potenzial. Eine weitere typische Nutzungsform
ist die solare Schwimmbadheizung. Verstärkt diskutiert wird in letzter Zeit der Einsatz
solarthermischer Kraftwerke, der jedoch nur in Gebieten mit intensiver Sonneneinstrahlung
sinnvoll ist.
9.1
Einfluss der Kollektorausrichtung auf den Energieertrag
Die Ausrichtung und Neigung des Kollektorfeldes beeinflusst den Solarertrag nicht so stark
wie allgemein angenommen. Gegenüber den optimalen Bedingungen (Südausrichtung und
etwa 35 ° Dachneigung) verringert sich der Ertrag bei Südwestausrichtung und 50 ° Neigung
nur um ca. 5 %. Eine entsprechende Ausrichtung nach Südost führt allerdings zu
Ertragseinbußen von bereits über 10 %. Der Grund für diesen Unterschied ist der höhere
Luftfeuchtegehalt in den Morgenstunden. Eine darüber hinaus gehende Südabweichung kann
durch eine entsprechend größer ausgelegte Kollektorfläche ausgeglichen werden. Dies ist
kostengünstiger als eine Kompensation der Ertragsminderung über eine schräge
Aufständerung.
Folgende Erfahrungswerte für die Ausrichtung sollten bei der Anlagenplanung entsprechend
der Nutzungsart berücksichtigt werden:
Ausrichtung möglichst nach Süden

tolerierbare Abweichung nach Osten um 30 Grad für Warmwasserbereitung bzw. 15
Grad für die Heizungsunterstützung

tolerierbare Abweichung nach Westen um 45 Grad für Warmwasserbereitung bzw. 15
Grad für die Heizungsunterstützung
Neigung der Kollektorfläche

ca. 30° bis 50° für die Warmwasserbereitung

ca. 45° bis 70° für die Heizungsunterstützung
Ein über das bei 35 ° liegende ganzjährige Ertragsmaximum hinausgehender
Anstellwinkel führt zu einer Reduktion der Erträge im Sommer und damit zu einer
Solarstudie
Seite 54
Vergleichmäßigung im Jahresverlauf. Insbesondere bei heizungsunterstützenden
Kombianlagen sollte man sich daher am oberen Bereich für den Anstellwinkel orientieren.
Neigungswinkel von weniger als 15 ° sind aus technischen Gründen sowie wegen des
abnehmenden Selbstreinigungseffekts durch Regen nicht zu empfehlen.
9.2
9.2.1
Wärmebedarf
Auslegung von Anlagen zur Warmwasserbereitung
Der Warmwasserbedarf eines Hauses verläuft über das Jahr betrachtet annähernd konstant.
Die Übereinstimmung zwischen Energiebedarf und solarem Energieangebot ist daher bei
einer Anlage ausschließlich zur Warmwasserbereitung größer als bei einer Anlage zu
Heizzwecken. Hinzu kommt noch, dass infolge der laufenden Verbesserungen bei der
Gebäudedämmung die Heizperiode kürzer wird – und sich entsprechend der Sommerbetrieb
des Heizkessels ausschließlich für die Warmwasserbereitung verlängert. Gerade bei dieser
Betriebsweise sind bei herkömmlichen Heizungen jedoch die Kesselverluste hoch, da für die
Warmwasserbereitung nur vergleichsweise geringe Wärmemengen angefordert werden, dazu
aber stets der Heizkessel auf Betriebstemperatur gebracht werden muss. Selbst bei modernen
Niedertemperaturkesseln liegt deren Nutzungsgrad im Sommer bei 50 % und darunter.
Daneben erhöhen diese kurzen Betriebsintervalle und häufigen Kaltstarts noch den
Kesselverschleiß. Eine Solaranlage kann – bei richtiger Dimensionierung – während der
Sommermonate den hierzu erforderlichen Wärmebedarf nahezu vollständig (70 bis 100 %)
decken und leistet in der Übergangszeit (30 bis 40 %) und im Winter (10 bis 20 %) einen
Beitrag zur Wasservorwärmung.
Als Faustregel für die Anlagenauslegung gelten – pro Person – folgende Werte.
Kollektorfläche

1,0 bis 1,3 m2 Flachkollektoren

0,8 bis 1,0 m2 Vakuumröhrenkollektoren
Speichervolumen: 60 bis 80 Liter (Dies entspricht dem 1,5 bis 2fachen des täglichen
Warmwasserverbrauchs von 45 bis 60 Litern pro Tag mit 45 ° C
Beispiel:
Bei einem täglichen Warmwasserbedarf eines 5-Personen-Haushaltes von etwa 250 Litern mit
45 ° C sollte ein Speicher von 350 Litern gewählt werden. Bei einem Süddach mit 30 bis 40 °
Neigung ist zur Erwärmung eine Flachkollektorfläche von etwa 5,5 m2 nötig, mit
Vakuumröhrenkollektoren genügt eine Fläche von ca. 4 m2.
9.2.2 Auslegung von Kombianlagen
Andererseits darf auch nicht verschwiegen werden, dass nur ein Fünftel der Wärmeenergie
eines Haushalts im neugebauten Einfamilienhaus zur Warmwasserbereitung verbraucht wird,
vier Fünftel fürs Heizen. Im Altbau liegt das Verhältnis sogar bei 1:10 bis 1:15. Nicht zu
vergessen ist, dass meist auch die nötige Dachfläche zur Verfügung steht, um eine
entsprechend größer dimensionierte Anlage zur Heizungsunterstützung anzubringen.
Um eine Solaranlage effektiv zur Heizungsunterstützung einsetzen zu können, ist
Voraussetzung, dass das Gebäude optimal gedämmt ist, die Lüftungsverluste minimiert
wurden und möglichst viel Solarwärme passiv über Südfenster gewonnen werden kann – so
dass die Heizung auf einem möglichst niedrigen Temperaturniveau betrieben werden kann. In
diesem Zusammenhang sind Flächenheizungen geradezu prädestiniert für eine Kombination
mit Solaranlagen, da diese mit niedrigen Vorlauftemperaturen auskommen.
Solarstudie
Seite 55
Eine konkrete Auslegung erfolgt auf der Grundlage der Gebäudedaten, der Bewohnerzahl und
deren Verbrauchsgewohnheiten. Folgende Erfahrungswerte für ein typisches Einfamilienhaus
können für die überschlägige Auslegung eine Kombianlage angesetzt werden:
Kollektorfläche pro 10 m2 Wohnfläche:

0,9 bis 1 m2 mit Flachkollektoren

0,5 bis 0,6 m2 mit Vakuumröhrenkollektoren
(Eine andere Faustregel besagt, dass die Kollektorfläche ca. 1/5 der beheizten Wohnfläche
betragen sollte. Eine zunehmende Anlagengröße führt aber dazu, dass im Sommer ein
immer größerer Teil der über die Kollektoren gewonnenen Sonnenenergie nicht genutzt
werden kann. Dies unterstreicht, dass immer eine konkrete Einzelfallbewertung nach den
oben genannten Kriterien erfolgen sollte!)
Pufferspeichervolumen: ca. 50 Liter je m2 Flachkollektorfläche, zusätzlich ca. 50 Liter für
Warmwasserbedarf je Person
9.3
Komponenten einer thermischen Solaranlage
Herzstück einer thermischen Solaranlage ist der Solarkollektor. Er wandelt einfallendes
Sonnenlicht in nutzbare Wärme um. Dabei nimmt der Absorber, ein speziell beschichtetes
Kupfer- oder Aluminiumblech im Kollektor, die Solarstrahlung auf. Dieser besteht aus Metall
(Aluminium, Kupfer, Edelstahl) und ist mit einer dunklen, sogenannten „selektiven“
Beschichtung überzogen, um die Solarstrahlung besser einzufangen. Diese Oberfläche
bewirkt durch ihre Struktur ein hohes Absorptionsvermögen im sichtbaren Bereich und
gleichzeitig eine geringe Emission für die infraroten Wellen der Wärmestrahlung. Ähnlich
wie bei einem in der Sonne geparkten dunklen Auto heizt sich der Kollektor auf.
Der Absorber wird von einer Wärmeträgerflüssigkeit (üblicherweise ein Gemisch aus
Wasser und ökologisch unbedenklichem Frostschutzmittel) durchströmt, die zwischen
Kollektor und Warmwasserspeicher zirkuliert. Thermische Solaranlagen werden über einen
Solarregler in Betrieb genommen. Sobald die Temperatur am Kollektor die Temperatur im
Speicher um einige Grad übersteigt, schaltet die Regelung die Solarkreis-Umwälzpumpe ein
und die Wärmeträgerflüssigkeit transportiert die im Kollektor aufgenommene Wärme in den
Warmwasserspeicher.
Eine Pumpe führt die abgekühlte Trägerflüssigkeit zum Kollektor zurück. Der
Warmwasserspeicher ist über ein Rohrleitungsnetz mit den Zapfstellen im Haus verbunden.
Hier kann das solar erwärmte Wasser entnommen werden, beispielsweise zum Duschen,
Baden oder Waschen. Die konventionelle Heizung gewährleistet über den Ladekreis, dass
auch dann ausreichend warmes Wasser zur Verfügung steht, wenn die Solaranlage keine oder
zu wenig Nutzenergie liefert.
Grundsätzlich gibt es zwei verschiedene Kollektor-Bauarten: Flachkollektoren und
Röhrenkollektoren. Eine weitere Nutzungsform sind Thermosiphonanlagen (ZweikreisSystem) Bei diesem System ist der Speicher oberhalb des Kollektors angeordnet. Das
Solarmedium im Kollektor wird durch die Sonne erwärmt und durch den natürlichen Auftrieb
umgewälzt. Die Wärme wird über einen Wärmetauscher an das kältere Speicherwasser
abgegeben.
9.3.1 Kollektorbauarten
Flachkollektoren
Der Flachkollektor ist die am weitesten verbreitete Bauform eines Sonnenkollektors. Bei
diesem liegt der Absorber in einem meist aus Aluminium, teilweise auch aus Stahlblech,
Solarstudie
Seite 56
Kunststoff oder Holz gefertigten Gehäuse. Zur Reduzierung der Wärmeverluste durch
Konvektion und Strahlung ist das Gehäuse mit einer Abdeckung aus eisenarmen,
vorgespannten Sicherheitsglas verschlossen, welches innen zumeist leicht strukturiert ist.
Dessen Lichtdurchlässigkeit ist dem solaren Spektrum der diffusen und direkten Strahlung
angepasst. Zur Minderung der Verluste durch Wärmeleitung werden auf der Rückseite und an
den Rändern des Gehäuses Wärmedämmungen angebracht.
Der Aufbau von Flachkollektoren wurde in den zurückliegenden 20 Jahren wesentlich
optimiert, was zu einer deutlichen Verbesserung der Gebrauchstauglichkeit führte.
Niedertemperatur-Flachkollektoren mit einer Arbeitstemperatur bis zu 100 Grad werden
vorwiegend zur Trinkwassererwärmung und teilweise auch für die
Raumheizungsunterstützung eingesetzt.
Montagevarianten von Flachkollektoren
Flachkollektoren können auf verschiedene Arten montiert werden: in das Dach integriert, auf
dem geneigten Dach oder auf dem Flachdach.
Die Dachintegration der Sonnenkollektoren mit "Montagewannen" bietet sich bei Neubauten
oder bei gleichzeitiger Dachflächenerneuerung an. Statt Ziegel werden beim Dachdecken
Kollektorwannen in die Dachfläche integriert. In diese Wannen lassen sich die
Sonnenkollektoren einklicken. Die Kollektoren sind dann unabhängig von den weiteren
Arbeiten - auch zu einem späteren Zeitpunkt - montierbar.
Bei Überdach-Anbringung oder auch Aufdachmontage werden die Kollektoren auf dem
Dach befestigt, ohne dabei die Dachfläche grundsätzlich zu verändern.
Bei der Flachdachmontage werden die Sonnenkollektoren auf Flachdachständern montiert.
Diese wiederum werden auf einer Bautenschutzmatte zum Schutz der Dachhaut aufgestellt
und mit Betonmatten beschwert.
Vakuum-Röhrenkollektoren
Ein Vakuum-Röhrenkollektor besteht aus mehreren evakuierten Glasröhren, in denen jeweils
ein Absorberstreifen eingehängt ist. Ca. 5 bis 20 dieser Glasröhren werden über ein
Sammelrohr an den Kollektorkreis angeschlossen. Durch die unterbundene Luftbewegung im
Gehäuse werden Konvektionsverluste zwischen dem heißen Absorber und dem Deckglas
vermieden. Die Wärmeverluste werden so im Vergleich zu Flachkollektoren vor allem bei
niedrigen Außentemperaturen deutlich reduziert.
Bei der direkt durchströmten Vakuumröhre fließt der Wärmeträger – wie beim
Flachkollektor- durch ein Absorber angebrachtes U-förmig verlegtes Rohr bzw. ein koaxiales
Doppelrohr. Bei waagerechter Verlegung können diese Absorberstreifen durch Drehen der
einzelnen Röhren zur Sonne ausgerichtet werden – abweichend von der Neigung der
Aufstellfläche. So kann bei einer Verlegung auf einem nur gering geneigten Satteldach, an
einer senkrechten Balkonbrüstung oder an einer Hauswand die Ausrichtung des Absorbers zur
Sonne optimiert werden.
Beim sogenannten Thermoskannen-Röhrenkollektor sind zwei ineinander liegende
Glasröhren miteinander verschmolzen; der Zwischenraum enthält das Vakuum. In der
Innenröhre befindet sich ein ringförmiger Absorber mit direktdurchströmten Absorber-Rohr.
Teilweise wird zusätzlich rückseitig ein ebener oder rinnenförmiger Reflektor angebracht, der
die seitlich vorbeigehende Sonnenstrahlung auf den Absorber zurücklenkt.
Beim Vakuum-Röhrenkollektor mit Wärmerohr (Heat-Pipe-Prinzip )befindet sich eine
schon bei geringern Temperaturen verdampfende Flüssigkeit in einem verschlossenen
Absorberrohr. Der Dampf steigt im Wärmerohr auf und kondensiert am oberen Ende des
Solarstudie
Seite 57
Wärmerohrs. Die vom Dampf aufgenommene Wärme wird übe einen Kondensator im
Sammelrohr („trockene Anbindung“) an das Wärmeträgermedium abgegeben. Die
kondensierte Flüssigkeit fließt anschließend wieder im Wärmerohr zurück. Damit der
beschriebene Verdampfungs- und Kondensationsprozess ablaufen kann, müssen diese Röhren
mit einer Mindestneigung von 25 Grad zur Horizontalen montiert werden.
Vakuumröhrenkollektoren liefern Wärme im Temperaturbereich bis 150 Grad und eignen sich
damit – neben der Warmwasserbereitung – zur Raumheizungsunterstützung, zur solaren
Kühlung in Verbindung mit Absorptionskälteanlagen und auch zur Erzeugung von
Prozesswärme.
Wesentliche Vorteile von Vakuum-Röhrenkollektoren sind
1. Hoher Wirkungsgrad bei niedrigen Einstrahlungen (Winter) bzw. hohen
Temperaturdifferenzen zwischen Absorber und Umgebung (Sommer)"
2. Hohe Temperaturen erreichbar
3. Heizungsunterstützung effektiver als bei Flachkollektoren
4. Horizontalmontage auf Flachdächern möglich (nur bei direkt durchströmten Röhren),
dadurch geringere Windlast
5. Vertikalmontage an Fassaden möglich
Nachteile sind
1. Wesentlich höhere Kollektorkosten
2. Keine Indachmontage möglich
Die aufwendigere und teurere Variante des Kollektors hat ihren Vorteil des höheren
Wirkungsgrades gegenüber dem Flachkollektor fast gänzlich verloren. Denn gute
Flachkollektoren haben sich ihm bis auf 15 Prozent angenähert. D.h. VakuumRöhrenkollektoren nutzen nur etwa 15 Prozent mehr Sonnenenergie als Flachkollektoren.
Speicherkollektoren
Speicherkollektoren funktionieren ähnlich wie Flachkollektoren, allerdings wird die Wärme
nicht über Rohre in den Wärmespeichertank geleitet, sondern dieser befindet sich direkt hinter
der Glasabdeckung. Absorber und Speicher sind also vereint. Eine Reflexionsschicht auf der
Innenseite der Isolierung bewirkt, dass auch von dort das Licht mit einem Hohlspiegeleffekt
direkt auf die Absorberoberfläche des Flüssigkeitstanks trifft.
Luftkollektoren
Luftkollektoren sind ähnlich aufgebaut wie Flachkollektoren, jedoch strömt Luft durch den
Absorber. Dieser besteht aus vielen parallelen Kanälen. Die Luftströmung führt die
Solarwärme direkt zu ihrem Einsatzort, wo sie direkt angenehme Wärme liefert.
Luftkollektoren eignen sich überall dort, wo warme Luft benötigt wird. Luft hat zwar
wesentlich geringere Wärmekapazität als Wasser, andererseits benötigt man bei diesem
Kollektortyp keinen zusätzlichen Wärmetauscher.
Systeme zur Schwimmbadwassererwärmung
Hier handelt es sich um eine komplett andere Technik als bisher beschrieben. Die Kollektoren
sind schwarze Kunststoffmatten, sog. Schwimmbadabsorber, die vom Schwimmbadwasser
direkt durchströmt werden. Auch die Verrohrung besteht aus Kunststoff. Als Speicher dient
das Schwimmbecken. Der Filterkreis wird zeitgesteuert, der Kreis über den Absorber
temperaturgesteuert betrieben: immer wenn im Schwimmbadabsorber nutzbare Wärme
Solarstudie
Seite 58
vorhanden ist, wird das Dreiwegeventil vom Regler umgeschaltet und die Wärme aus dem
Absorber ins Schwimmbecken transportiert.
9.4
Kollektorwirkungsgrad und Anwendungsfelder
Die im Kollektor auftretenden Verluste teilen sich auf in die optischen Verluste, die vor der
Umwandlung der Strahlung in Wärme entstehen, und in die thermischen Verluste, welche die
bereits umgewandelte Wärme vermindern. Optische Verluste entstehen durch Reflexion der
Solarstrahlung sowohl an der transparenten Abdeckung als auch am Absorber – unabhängig
von der Umgebungstemperatur. Wärmeverluste werden durch Wärmeleitung, Wärmetransport
und Wärmestrahlung verursacht; sie sind umso höher, je größer der Temperaturunterschied
zwischen Absorber und Umgebung ist.
Der Wirkungsgrad eines Kollektors gibt an, welcher Anteil der auftreffenden Solarstrahlung
vom Kollektor in nutzbare Wärme umgewandelt werden kann. Je nach Bestrahlungsstärke
und Umgebungstemperatur ändert sich diese Größe. Aus diesem Grund wird der
Wirkungsgrad eines Kollektors nicht als fester Wert, sondern in Form eines Kennlinienfeldes
dargestellt. (siehe Abbildung)
Der Schnittpunkt der Wirkungsgradkennlinie mit der senkrechten Achse des Diagramms wird
auch als optischer Kollektorwirkungsgrad bezeichnet. Die optischen Verluste liegen bei
etwa 20 %. Wie viel von den übrigen 80 % tatsächlich von der Wärmeträgerflüssigkeit
aufgenommen werden, hängt von der Temperaturdifferenz des Absorbers gegenüber der
Außenluft ab – und damit auch von der Qualität der Wärmedämmung des Kollektors.
Mit geringen Temperaturspreizungen lassen sich hohe Wirkungsgrade erzielen. Je schlechter
die Dämmung eines Kollektors und je größer das Temperaturgefälle zur Außentemperatur ist,
desto mehr Wärme gibt er wieder an die Umgebung ab. Daher nimmt mit steigender
Kollektortemperatur bzw. sinkender Umgebungstemperatur der Wirkungsgrad ab – bis zum
sogenannten Stagnationspunkt.
Der optische Wirkungsgrad eines Vakuumröhrenkollektors ist aufgrund der Reflexion an der
Glasröhre niedriger als beim Flachkollektor. Andrerseits liegen die Stillstandstemperaturen
des Vakuumröhrenkollektors aufgrund der guten Wärmeisolation über den Werten des
Flachkollektors. Wichtig für die richtige Wahl des geeigneten Kollektortyps ist daher vor
allem der geforderte Einsatztemperaturbereich.
Für die Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung werden sowohl Flachkollektoren
als auch Vakuumröhrenkollektoren eingesetzt. Im überwiegenden Arbeitsbereich weisen
beide ähnliche Wirkungsgrade auf. Bei höheren Temperaturunterschieden, etwa im Winter,
sind die Wärmeverluste eines Vakuumröhrenkollektors geringer, so dass im Jahresmittel –
bezogen auf die jeweilige Absorberfläche – ein höherer Solarenergiegewinn als mit
Flachkollektoren erwartet werden kann.
Für welchen Kollektortyp man sich entscheidet, hängt nicht zuletzt auch vom persönlichen
Ästhetikempfinden ab. Im jeweiligen Einzelfall können auch Standortfaktoren wie z. B. das
Platzangebot auf dem Dach ausschlaggebend sein.
Ein guter Kollektor ist aber bei weitem noch kein Garant für hohe Erträge aus der
Solaranlage. Entscheidend ist das Betriebsverhalten der Gesamtanlage aus Kollektorfeld,
Speicher, Regelung, konventioneller Nachheizung und Wärmeverbraucher.
9.5
Solarspeicher
Wegen seiner hohen Wärmekapazität ist Wasser ein ideales Speichermedium. Daneben hat
Wasser noch zwei weitere, sehr vorteilhafte Eigenschaften, die es ermöglichen, kaltes und
warmes Wasser in einem Speicher getrennt aufzubewahren:
Solarstudie
Seite 59

Die mit der Temperatur abnehmende Dichte erlaubt es, Wasser unterschiedlicher
Temperatur so zu schichten, dass sich heißes und kaltes Wasser nicht vermischen. So
wiegt z. b. heißes Wasser mit 90 °C etwa 1,5 % weniger als kaltes Wasser bei 10°C.

Die geringe Wärmeleitfähigkeit von Wasser erschwert einen Wärmeaustausch
zwischen diesen wärmeren und kälteren Wasserschichten.
Da Solarenergieangebot und Warmwasserverbrauch oftmals nicht zeitgleich auftreten, muss
die Sonnenenergie zwischengespeichert werden. Für den Betrieb einer Solaranlage kann der
vorhandene Warmwasserspeicher der Heizungsanlage nicht unmittelbar übernommen werden,
da eine weitere Wärmeübertragungsmöglichkeit nötig ist, um die im Solarkollektor
gewonnene Energie in den Speicher einzubringen. Hierzu wird das Heizungswasser entweder
direkt eingespeist auf Speicherhöhe mit entsprechendem Temperaturniveau oder indirekt über
im Speicher eingebaute Wärmetauscher.
Ein wichtiges Kriterium eines Solarspeichers ist dessen Fähigkeit zur Temperaturschichtung.
Im oberen (Bereitschafts-)Teil sammelt sich erwärmtes, im unteren Speicherteil dagegen
kaltes Wasser an. Die Zonen mit unterschiedlichen Temperaturen sollten über längere Zeit –
auch beim Wasserzapfen – erhalten bleiben. Dies wird in Standspeichern durch deren hohe
und schlanke Bauform unterstützt. Bei größeren (Schichten-)Speichern dienen eingebaute
Aufströmrohre zur gezielten Einschichtung der Konvektionsströme in den Zonen mit gleicher
Temperatur. Prallbleche beim Kaltwassereinlauf im Speicherboden lenken die Strömung in
horizontale Richtung ab und unterbinden so unerwünschte Verwirbelungen. Dort kann die
Wärme aus dem Kollektorkreislauf gut an das kalte Speicherwasser abgegeben werden.
9.6
Wärmetauscher zum Be- und Entladen
In Solarspeichern mit innen eingebauten Wärmetauschern werden Spiralen aus KupferRippenrohren mit Aluminiumlamellen oder auch aus glattwandigen emaillierten Stahlrohren
zur Wärmeübergabe eingesetzt. Die erstgenannte Bauform hat wegen der größeren Oberfläche
Vorteile, neigt aber leichter zum Verkalken. In Plattenwärmetauschern - die außerhalb des
Speichers angebracht werden – strömen das warme und kalte Medium jeweils in
entgegengesetzter Richtung an einer wärmeübertragenden Wandung vorbei. Damit sind
höhere Übertragungsleistungen als mit Rohrwärmetauschern möglich; allerdings ist eine
weitere Umwälzpumpe auf der Speicherseite erforderlich – mit entsprechendem Energie- und
Regelaufwand.
In Thermosiphon-Anlagen werden auch Wärmespeicher eingesetzt, die mit einem
sogenannten Mantelwärmetauscher ausgerüstet sind. Konstruktiv entspricht dies einer
doppelten Speicherwandung, zwischen der das Wärmeträgermedium hindurch fließt.
9.7
Speicherbauarten im Überblick
9.7.1 Der Trinkwasserspeicher
Merkmal dieses Speichers ist, dass das sauerstoffhaltige – und daher korrosive – Trinkwasser
selbst als Speichermedium dient; daher kommen hierfür nur lebensmittelecht beschichtete,
emaillierte Stahlspeicher oder Speicher aus Edelstahl in Frage. Die solar gewonnene Wärme
wird über einen Wärmetauscher in den unteren Teil des Speichers eingebracht. Im oberen
Speicherteil befindet sich ein weiterer Wärmeübertrager, über den der Bereitschaftsteil (etwa
das obere Speicherdrittel) bei Bedarf durch eine konventionelle Nachheizung auf
Gebrauchstemperatur gehalten werden kann. Dies garantiert die Versorgungssicherheit auch
bei schlechtem Wetter.
Solarstudie
Seite 60
9.7.2 Der Kombispeicher
In Kombispeichern dient das Wasser aus dem geschlossenen Heizkreislauf als
Speichermedium; diese Speicher können daher aus gewöhnlichem Stahl gefertigt sein.. Im
oberen Bereich befindet sich das Bereitschaftsvolumen für die Trinkwassererwärmung, im
mittleren Bereich das für die Raumheizung. Der Solarwärmetauscher ist entweder in der Nähe
des Speicherbodens angeordnet oder extern als Plattenwärmetauscher.
Kombispeicher dienen einerseits als Pufferspeicher für den Heizkessel; andererseits wird das
Trinkwasser von diesen entweder in einem Durchlaufverfahren, in einem eingebauten
Behälter oder über eine externen Gegenstrom-Wärmetauscher auf Solltemperatur gebracht.
Da hierbei das Speicherwasser in das Heizungssystem hydraulisch eingebunden ist, entfällt
beim Kombispeicher der Wärmetauscher für die Nachheizung.
Das Gesamtvolumen dieser Speicher reicht von ca. 600 Liter bis zu mehreren Kubikmetern.
Die Typenvielfalt bei diesen Speichern ist beträchtlich; sie unterscheiden sich vor allem durch
die Art der Warmwasserbereitung sowie der Integration des Kollektorkreises der Solaranlage.
9.7.3 „Tank im Tank“-Speicher
Hier ist in den mit Heizungswasser gefüllten Pufferspeicher ein zweiter, kleinerer Speicher
eingebaut, in dem sich das Brauchwasser befindet; dieser wird vom umgebenden
Heizungswasser erwärmt. Der Innenbehälter wird meist aus Edelstahl gefertigt, da bei diesem
Material die Wärmeleitung besser ist als bei emaillierten Stahl. Dessen große
Wärmeaustauschfläche verringert überdies die Verkalkungsanfälligkeit.
9.7.4 Schichtenspeicher
Gelingt es, die Solarwärme auf einem höheren Temperaturniveau direkt in den oberen
Bereitschaftsteil einzubringen, dann muss die konventionelle Nachheizung nicht so häufig
zugeschaltet werden. In Schichtenspeichern wird dies mit zweierlei Konzepten realisiert:
Bei der passiven Schichtung erfolgt dies durch im Speicher eingebaute
Schichtungsvorrichtungen. Aufgrund des Dichteunterschieds steigt das erwärmte Wasser im
Aufströmrohr und tritt erst dann aus diesem durch seitliche Öffnungen aus, wenn sich
außerhalb ähnliches Wasser befindet. Für einen optimalen Ablauf sind die vom
Speicherhersteller vorgeschriebenen Volumenströme für den Wärmetauscher genau
einzuhalten.
Bei der aktiven Schichtbeladung wird ein Pufferspeicher über seitliche, in unterschiedlichen
Speicherhöhen angebrachte Einfüllstutzen beladen. Diese werden über Ventile entsprechend
angesteuert. Der hierzu erforderliche Regelaufwand steigt mit der Anzahl der Einfüllebenen.
9.8
Regelung, Pumpengruppe und Sicherheitskomponenten
9.8.1 Solarregler
Der Solarregler als Schaltzentrale sorgt für einen effizienten Wärmetransport vom Kollektor
zum Speicher. Er vergleicht hierzu die Kollektortemperatur mit der Temperatur im unteren
Speicherbereich; entsprechende Temperaturfühler befinden sich im Kollektorgehäuse am
Sammelrohr oder auf dem Absorber in der Nähe des Kollektorfeld-Vorlaufs sowie im
Speicher, entweder auf mittlerer Höhe des Solarwärmetauschers oder in Höhe des
Kollektorkreis-Rücklaufes. Wird die eingestellte Temperaturdifferenz – je nach Anlage
zwischen 5 und 10 Grad – erreicht, schaltet die Umwälzpumpe ein. Bei einem Rückgang der
Temperaturspreizung auf einige wenige Grade Celsius wird die Pumpe wieder abgeschaltet.
Die Bandbreite zwischen diesen Schaltschwellen ist von der Rohrleitungslänge im
Kollektorkreis abhängig.
Solarstudie
Seite 61
Grundsätzlich zielt die Regelstrategie darauf ab, die Kollektortemperatur möglichst nahe über
der jeweils kältesten Temperatur im Speicher zu halten. Eine Ausnahme hiervon bilden
sogenannte „Low Flow“-Systeme, in Verbindung mit Schichtspeichern. Damit kann schnell
eine hohe Temperatur im oberen Bereitschafsteil des Speichers erreicht werden. Anhand von
Kontrolllampen und Textanzeigen kann man sich über den aktuellen Schaltzustand
informieren. Optional angebotene Diagnosesysteme kontrollieren die Betriebsbereitschaft.
Der eingebaute Mikroprozessor ermöglicht eine Abfrage gespeicherter Messdaten. Bei
Reglern mit Computerschnittstelle können diese auch in einen Rechner eingelesen und
grafisch aufbereitet werden. Durch eine Vernetzung über den Elektro-Installations-Bus
(EIB) mit dem Heizsystem sowie übe das Internet z. B. bezüglich der Wetterdaten soll die
Regelgenauigkeit künftig weiter optimiert werden.
9.8.2 Umwälzpumpe
Die Anforderungen an Solarpumpen weichen von denen an Heizungspumpen ab. Die
umzuwälzenden Volumenströme im Kollektorkreis entsprechen etwa nur 10 % der
Fördermenge von Heizungen. Andererseits übersteigen die Förderhöhen in Solaranlagen
diejenigen einer Warmwasserheizung um ein Vielfaches. Auch die Viskosität der
Wärmeträger und deren Temperaturbereiche sind verschieden. Heizungspumpen sind daher
nur unzureichend auf den Betrieb im Solarkreis angepasst. Sie erreichen bei dieser
Anwendung nur Wirkungsgrade um 10 %.
Deshalb sind hydraulisch optimierte, teilweise auch drehzahlgeregelte Solarpumpen auf dem
Markt. Diese verbrauchen wesentlich weniger Strom und können gegebenenfalls in die
Wärmemengenmessung integriert werden. Generell müssen die im Kollektorkreis
eingesetzten Pumpen für die auftretenden Temperaturen ausgelegt sein. Sie sollten immer im
kälteren Rücklauf des Kollektorkreises eingebaut werden.
9.8.3 Sicherheitskomponenten
Der Solarkreislauf ist mit Armaturen ausgestattet, wie sie auch in einer konventionellen
Warmwasserheizung benötigt werden: Thermometer, Entlüfter, Sicherheitsventil, Monometer
und Membranausdehnungsgefäß, Füll- und Entleerhähne, Absperrschieber, Durchflussmesser,
Rückflussverhinderer usw. Für Anlagenkonzept und Regelung gilt der Grundsatz: So einfach
wie möglich! Die Anzahl von Pumpen und Ventilen sollte daher möglichst gering gehalten
werden.
Thermometer im Vor- und Rücklauf zu den Kollektoren sowie im Bereitschaftsteil des
Speichers dienen zur visuellen Betriebskontrolle der Anlage. Wichtig ist auch der Einbau
mindestens einer Schwerkraftbremse im Kollektorkreis, da sonst der Speicher über die
Kollektoren wieder auskühlt – z. B. über Nacht, sobald die Solaranlage keine Wärme mehr
liefert.
Ein Entlüftungsventil wird an der höchsten Stelle im Kollektorkreislauf eingebaut; es dient
zum manuellen Entlüften des Kollektorkreislaufes nach dem Befüllen mit der
Wärmeträgerflüssigkeit sowie zum Ablassen von aus dem Wärmeträger freigesetzten Gasen.
Mit einem Sicherheitsventil wird die Anlage zusätzlich abgesichert. Die Betriebsdrücke, die
am Manometer abgelesen werden können, liegen – meist um einen Sicherheitszuschlag über
dem statischen Vordruck der Anlage – bei 1,5 bis 3 bar. Das Sicherheitsventil sollte dann auf
einen Ansprechdruck von 6 bar eingestellt werden, um die Anlage auch bei hohen
(Stillstands-) Temperaturen sicher betreiben zu können. Beim Ansprechen dieses Ventils wird
der austretende Wärmeträger über die Ausblasleitung zum Auffangbehälter geleitet. Dieser
muss so dimensioniert sein, dass er eventuell die gesamte Flüssigkeit aus dem Kollektorkreis
aufnehmen kann.
Solarstudie
Seite 62
Da das Volumen des Wärmeträgers sich mit zunehmender Temperatur ausdehnt und dieser
gegebenenfalls verdampft, muss zur Kompensation ein Membranausdehnungsgefäß in den
Kollektorkreis integriert werden. Zwar sorgt die Temperaturbegrenzung in der Regel dafür,
dass oberhalb eines eingestellten Wertes (z. B. 95° C) keine Wärme mehr an den Speicher
geliefert wird – hierzu wird dann die Umwälzpumpe abgeschaltet. Flachkollektoren können
sich aber im Folgenden auf 200 ° C erhitzen, Vakuumkollektoren sogar bis zu 280 ° C.
Hierbei verdampft die Wärmeträgerflüssigkeit im Kollektor sowie in einem Teil der
Anschlussleitungen. Damit ein solcher Betriebsfall („Leerlauf“ nicht zum Störfall wird,
fordert DIN 4757 die Eigensicherheit für eine Solaranlage: Sowohl das im Leerlauf
entstehende Dampfvolumen als auch die Wärmeausdehnung des Wärmeträgers muss das
Ausdehnungsgefäß aufnehmen können – ohne ein Ansprechen des Sicherheitsventils und dem
damit verbundenen Austreten von Wärmeträgerflüssigkeit. So kann die Anlage nach Abbau
der Überschussenergie wieder von selbst in Betrieb gehen – wobei dann aber kurzzeitig
Temperaturen von über 100 ° C im gesamten Kollektorkreis auftreten können.
Über die Füll- und Entleerhähne kann zusätzlich Wärmeträgerflüssigkeit oder Wasser
nachgefüllt werden bzw. überschüssige Flüssigkeit abgelassen werden.
Am Durchflussmesser ist abzulesen, ob das Wärmeträgermedium mit der entsprechend der
Anlagenauslegung optimalen Geschwindigkeit von der Pumpe umgewälzt wird. Damit beim
Auswechseln einer defekten Pumpe nicht das gesamte System entleert werden muss, werden
vor und hinter der Pumpe Absperrschieber montiert.
Da bei guter Einstrahlung im Speicher Temperaturen bis 95 ° C auftreten können – sofern die
Speichertemperatur zur Verminderung von Kalkablagerungen nicht auf 60 bis 65 ° C begrenzt
ist – muss laut Heizungsanlagenverordnung zur Vermeidung von Verbrühungen beim
Wasserzapfen dann ein thermostatischer Mixer zur Temperaturbegrenzung auf maximal 60 °
C in die Warmwasserleitung eingebaut werden.
Ein Großteil dieser Komponenten wird oftmals mit dem Regler vormontiert und
wärmegedämmt zu einer sogenannten Solarstation zusammengefasst.
9.9
Anlagenkonzepte von Warmwasseranlagen
Die meisten in Deutschland installierten Solaranlagen sind als sogenannte Zweikreisanlagen
aufgebaut: der Kreislauf zwischen Kollektor und Speicher – der ein Wasser-FrostschutzGemisch enthält – und die Warmwasserinstallation, die über einen Wärmetauscher
hydraulisch getrennt sind.
Bei einer Naturumlauf- oder Thermosiphon-Anlage erfolgt die Umwälzung zwischen
Kollektor und Speicher durch die Schwerkraft aufgrund temperaturbedingter
Dichteunterschiede: Im Kollektor wird der Wärmeträger erwärmt – und damit leichter als im
Speicherwärmetauscher. Damit dies eine Zirkulation auslöst, muss der Wärmespeicher aber
höher angeordnet werden als der Kollektor.
Anlagen mit Zwangsumlauf haben dien Vorteil, dass Speicher und Kollektor beliebig
zueinander im Gebäude angeordnet werden können. Der Kollektor wird in der Regel auf dem
Dach montiert und der Solarspeicher ersetzt den konventionellen Warmwasserspeicher im
Heizraum.
Für den Betrieb des Kollektorkreislaufs gibt es drei Konzepte, die sich durch die jeweiligen
Volumenströme unterscheiden. Entsprechend der nach Herstellerangabe eingestellten
Durchströmungswerte ergibt sich eine Temperaturspreizung zwischen Kollektorvor- und –
rücklauf. Diese Werte können – zur Kontrolle der Anlageneinstellung – an den Vor- und
Rücklaufthermometern abgelesen werden.
Solarstudie
Seite 63
9.9.1 Unterschiede bei der Wärmeträgerumwälzung
„High Flow“-Anlagen
Sogenannte „High Flow“-Anlagen weisen einen typischen volumenstrom von ca. 30 bis 50
Liter pro m2 Flachkollektorfläche je Stunde auf. Infolge dieser schnellen Umwälzung bleibt
die Temperaturerhöhung zwischen Kollektoreintritt und –austritt gering. Somit arbeitet der
Kollektor auf einem niedrigen Temperaturniveau – d. h. mit hohem Wirkungsgrad.
„Low Flow“-Anlagen
Beim „Low Flow“-Betrieb – insbesondere in größeren Anlagen ab 20 m2 Kollektorfläche –
wird der Kollektorkreis mit einem geringen Volumenstrom von 10 bis 15 Liter/m2
Kollektorfläche je Stunde durchströmt, um die Wärmeträgerflüssigkeit stärker zu erwärmen.
Dies eröffnet neue Möglichkeiten für eine geschichtete Beladung des Speichers und eine
schnellere Erwärmung des Bereitschaftsteils. Insgesamt arbeitet der Kollektor hierbei auf
höherem Temperaturniveau, weshalb nur der Einsatz von Kollektoren mit geringen
Wärmeverlusten sinnvoll ist.
„Matched Flow“-Anlagen
Auf einer Kombination aus beiden Betriebsweisen beruht die sogenannte „Match Flow“Technik. Über ein drehzahlgeregelte Pumpe wird der Volumenstrom – und damit die
Vorlauftemperatur des Kollektorkreises – je nach Bedarf gesteuert. Um möglichst schnell eine
geforderte Mindesttemperatur im Bereitschaftsteil des Speichers zu erreichen, wird der
Kollektorkreis zunächst mit geringem Durchsatz gefahren. Dies ist zwar mit einem
verringerten Wirkungsgrad verbunden, andererseits erübrigt sich dadurch eventuell eine
Nachheizung über den Heizkessel. Ist dieses Temperaturniveau erreicht, wird der
Volumenstrom erhöht. Für diese Betriebsart ist ebenfalls ein Schichtspeicher erforderlich.
„Drain Back“-Anlagen
Eine weitere Betriebsweise ist das sogenannte „Drain Back“-Prinzip. Es definiert sich nicht
über den Volumenstrom, sondern steht in Konkurrenz zu Anlagen, in denen Frostschutzmittel
verwendet werden muss. „Drain Back“ bedeutet, dass im drucklos betriebenen, geschlossenen
Solarkreis bei ausgeschalteter Pumpe der Kollektor leer läuft. Es befindet sich dann keine
Flüssigkeit mehr im Kollektor, die bei Frost gefrieren könnte. Somit wird eine Zugabe von
Frostschutzmittel im Kollektorkreis überflüssig – der Wärmeträger Wasser hat dadurch eine
um ca. 20 % höhere Wärmekapazität. Das aus dem Kollektorkreis strömende Wasser wird in
einem Bevorratungsgefäß gesammelt; sobald der Solarregler die Pumpe wieder startet, wird
es von dieser in den Kollektorkreis zurückgepumpt. Um den hierzu erforderlichen hohen
Druck aufzubringen, sind spezielle Zahnradpumpen erforderlich.
Dieser Vorgang läuft entsprechend auch bei voll geladenem Speicher ab, da die Pumpe dann
ebenfalls die Umwälzung unterbricht. Der Temperaturanstieg im leer gelaufenen Kollektor
verläuft dann ohne nennenswerten Druckanstieg, da hierbei kein Wasser auskochen kann. Ein
Membranausdehnungsgefäß mit Sicherheitsventil ist daher nicht erforderlich. Entsprechend
läuft der Kollektor auch über Nacht leer, so dass auch auf Schwerkraftbremsen verzichtet
werden kann. Voraussetzung für diesen Ablauf ist natürlich, dass alle Leitungen mit stetigem
Gefälle verlegt werden, so dass keine Wassertaschen auftreten können.
9.10
Anlagenkonzepte zur Heizungsunterstützung
In Kombianlagen entspricht der Solarkreislauf prinzipiell dem der Anlagen zur
Warmwasserbereitung. Kombianlagen benötigen grundsätzlich eine größere Kollektorfläche,
da sie zwei Wärmeverbraucher zu versorgen haben: Trinkwassererwärmung und
Raumheizung. Deren jeweils unterschiedliche Temperaturniveaus muss der Speicher
Solarstudie
Seite 64
bereithalten können. Diese Anforderung resultiert zum einen in den in Kapitel 1.8.
beschriebenen konstruktiven Lösungen zu Speicheraufbau und –beladung. Andererseits
stellen auch die unterschiedlichen Einbindungen der Speicher in die
Gebäudewärmeversorgung Lösungen dieser Aufgabenstellung dar.
9.10.1 Speicherkonzepte als Unterscheidungsmerkmal von Kombianlagen
Von den Herstellern werden zur solar unterstützten Gebäudebeheizung unterschiedliche
Anlagenkonzepte angeboten. Diese Kombianlagen können anhand des jeweiligen
Speicherkonzeptes nach folgenden Gesichtspunkten unterschieden werden:
Anzahl der Speicher
Hier wird zwischen Ein- und Zweispeicheranlagen unterschieden. Der Zweispeicheranlage ist
ihre historische Abstammung anzusehen: eine Solaranlage zur Trinkwasserbereitung wird
einfach um einen weiteren Pufferspeicher für die Heizung ergänzt. Die Weiterentwicklung der
Zweispeicheranlage ist die Einspeicheranlage. Hier wird ein zentraler Speicher –der
sogenannte Kombispeicher – als Wärmespeicher für die Solaranlage zur Erwärmung des
Trinkwassers und auch als Pufferspeicher für den Heizkessel genutzt.
Art der Trinkwassererwärmung
Die Erwärmung des Trinkwassers kann entweder während der Entnahme im sogenannen
Durchlaufverfahren erfolgen oder bereits davor. Beim Durchlaufverfahren wird die im
Speicherwasser enthaltene Wärme erst während des Zapfens, z. B. mittels eines sich über die
gesamte Speicherhöhe erstreckenden Wärmetauschers, an das Trinkwasser abgegeben.
Anlagen, bei denen das Trinkwasser bereits vor der Entnahme erwärmt wird, arbeiten nach
dem „Speicherprinzip“ und benötigen daher für das Trinkwasser einen zusätzlichen
Speicherbehälter. Bei der Zweispeicheranlage ist dies ein separater Trinkwasserspeicher, bei
Einspeicheranlagen ist der Speicher für das Trinkwasser in den Kombispeicher eingebaut.
Diese Kategorie von Kombispeichern wird als „Tank im Tank“ – Speicher bezeichnet.
Pufferfunktion des Kombispeichers für den Heizkessel
Hier wird zwischen Kombianlagen mit und ohne Pufferfunktion für den Heizkessel
unterschieden. Die vom Heizkessel abgegebene Wärme wird bei ersterem immer dem
Speicher zugeführt. Wird das Wasser des Heizungsrücklaufs vom Speicher solar nur
vorgewärmt (Rücklaufanhebung), bevor es im Heizkessel vollends auf Vorlauftemperatur
gebracht wird, spricht man auch von sogenannten Vorwärmanlagen.
Kombispeicher mit eingebauter Wärmequelle
Bei diese Anlagen sind Heizkessel und Pufferspeicher durch einen Speicher ersetzt, in den als
Wärmequelle ein Gas- oder Ölbrenner eingebaut ist.
9.10.2 Gängige Anlagenkonzepte im Überblick
Zweispeicheranlage
Bei Zweispeicheranlagen wird neben dem Warmwasserspeicher noch ein Pufferspeicher für
den Heizkreislauf eingebaut. Beide Speicher können auch über den Kollektorkreis beladen
werden. Dieser wird – je nach Temperaturniveau im Speicher – über ein 3-Wege-Ventil
umgeschaltet. Bei nicht ausreichender Sonneneinstrahlung werden beide Speicher über den
Heizkessel auf Solltemperatur gebracht.
Vorteile:

hoher Nutzungsgrad der Solaranlage infolge des niedrigen Temperaturniveaus des in
den Warmwasserspeicher zuströmenden Kaltwassers
Solarstudie
Seite 65

relativ einfach aufgebaute Speicher einsetzbar, ggf. Mitnutzung des vorhandenen
konventionellen Warmwasserspeichers möglich

Konzept insbesondere für größere Wohnanlagen geeignet
Nachteile

höhere Wärmeverluste als mit kompakterem Einspeicherkonzept

höherer Installations- und Regelaufwand
Anlage mit „Tank im Tank“ – Speicher
Integriert man den Trinkwasserspeicher in den Pufferspeicher, vereinfacht dies Verrohrung
und Regelung. Die Solarwärme wird an das Heizwasser abgegeben, welches wiederum den
innen liegenden Trinkwasserspeicher mit erwärmt. Dieser sollte möglichst weit in den unteren
Beriech des Pufferspeichers hineinragen, so dass der Kaltwasserzufluss den umgebenden
Pufferspeicherbereich mit dem Solarwärmetauscher auf einem möglichst niedrigen Niveau
hält. Bei einem sinnvoll konzipierten „Tank im Tank“ – Speicher umfasst der
Trinkwassertank etwa ein Viertel des Gesamtvolumens. Aus diesem Grund werden diese
Speicher meist nur bis zu Größen von 1.000 bis 1.500 Liter eingesetzt.
Vorteile

kompakte Bauweise

geringer Installations- und Regelaufwand

kostengünstig
Einspeicheranlage mit Kombispeicher im Heizkreislauf
In Einspeicheranlagen wird ein zentraler Speicher – der sogenannte Kombispeicher – sowohl
als Wärmespeicher für die Solaranlage zur Erwärmung des Trinkwassers und auch als
Pufferspeicher für den Heizkessel benutzt. Hierbei wird die vom Kessel abgegebene
Heizwärme grundsätzlich zunächst dem Speicher zugeführt. Leistungsspitzen beim
Heizwärmebedarf können so abgepuffert werden. Darüber hinaus wird häufiges Takten des
Kessels z. B. zu Zeiten mit geringem Heizwärmebedarf – und daraus resultierende höhere
Emissionen – vermieden. Für Holzheizkessel ist ein Pufferspeicher ohnehin erforderlich.
Diese Einbindung des Speichers in den Heizkreislauf bringt aber mit sich, dass die Leistung
der Solaranlage abhängig wird vom Rücklauftemperaturniveau der Heizanlage. Die
Warmwasserbereitung erfolgt im Durchlaufverfahren entweder über einen eingebauten
Wärmetauscher oder extern mittels Plattenwärmetauscher und durchflussgeregelter Pumpe.
Kombispeicher mit Schichtladevorrichtung für „Low Flow“ – Anlagen
In dieser Einspeicheranlage wird über einen externen Wärmetauscher die Solarwärme auf die
Schichtladevorrichtung im Kombispeicher übertragen. Die niedrige Durchflussrate im
Kollektorkreis bei „Low Flow“-Anlagen ermöglicht, dass sich der Wärmeträger bei
entsprechender Einstrahlung stärker erhitzt. Damit kann der Bereitschaftsteil im Speicher –
bei gezielter Einschichtung – sehr schnell auf Gebrauchstemperatur gebracht werden. Der
Nachheizbedarf wird entsprechend verringert und andererseits die solare Deckungsrate
gesteigert. Hierzu ist aber eine ausgefeilte Regelstrategie erforderlich.
Vorteile

wenig Wärmeverluste, da kompakte Bauweise

höchster Nutzungsgrad bei geschichteter Speicherbeladung
Nachteile
Solarstudie
Seite 66

Nutzungsgrad der Solaranlage vom Temperaturniveau des Heizkreises abhängig

Gegebenenfalls zusätzlicher Regelaufwand für externen Warmwasser-Wärmetauscher

Zusätzlicher Regelaufwand für Schichtladebetrieb
Kombispeicher nur zur Rücklaufanhebung des Heizkreislaufs
(„Vorwärmanlage“)
Bei solar unterstützten Heizanlagen, die nach dem Prinzip der Rücklaufanhebung arbeiten,
dient der Speicher primär nur zur solaren Erwärmung des Bereitschaftsvolumens für die
Warmwasserbereitung; bei Bedarf wird dieses zusätzlich über den Heizkessel erwärmt. Die
Wärme für die Raumheizung kann vom Kessel nur direkt in den Heizungsvorlauf eingespeist
werden.
Sofern die Temperatur im unteren Bereich des Speichers um etwa 5 bis 10 Grad höher ist als
die Rücklauftemperatur des Heizkreises, wird über den mit einer
Temperaturdifferenzregelung ausgestatteten Rücklaufwächter der Heizungsrücklauf durch
den Speicher geleitet. Dadurch wird das Temperaturniveau des Heizungswassers angehoben,
bevor es anschließend im Kessel vollends auf Vorlauftemperatur erwärmt wird.
Vorteile

niedriges Temperaturniveau im Speicher während der Heizperiode, dadurch

geringere Wärmeverluste
Nachteile

häufigeres Takten des Heizkessels, da Speicher keine Pufferfunktion hat, daher

nur in Verbindung mit modulierendem Brenner oder mit Kessel mit großem
Wasservolumen sinnvoll
Kombispeicher mit eingebauter konventioneller Heizung
Anlagen dieses Typs unterscheiden sich von den bisher vorgestellten Anlagenvarianten darin,
dass die konventionelle Nachheizung direkt in den Kombispeicher eingebaut wird. Diese
betriebsfertige Einheit braucht nur noch mit dem Heizungs- und Warmwassernetz des
Gebäudes sowie der Energieversorgung und Abgasleitung für den Kessel verbunden werden.
Vorteile

geringer Installationsaufwand

wenig Wärmeverluste, da sehr kompakte Bauweise

geringer Platzbedarf
9.11
Solare Schwimmbadheizung
In solar beheizten Schwimmbädern wird das Badewasser durch schwarze Kunststoffschläuche
oder -matten, die sogenannten Absorber, gepumpt. Während des Durchströmens erwärmt sich
das Wasser und fließt im offenen Kreislauf wieder in das Becken zurück. Die Temperatur der
Absorber liegt um 10° bis 20° über der Außenlufttemperatur. Durch die geringe
Temperaturdifferenz sind die Wärmeverluste sehr gering, so dass auf eine Wärmedämmung
und Glasabdeckung verzichtet werden kann.
Preiswerte Absorbersysteme und gute Übereinstimmung von Solarangebot und Wärmebedarf,
führen dazu, dass Freibad-Solaranlagen bereits heute wirtschaftlich sind.
Solare Freibadheizungen liefern pro Quadratmeter Absorberfläche ca. 200 kWh pro Jahr.
Solarstudie
Seite 67
Abhängig vom vorhandenen Heizsystem können so in etwa 25 Liter bis 30 Liter Heizöl je
Quadratmeter und Jahr eingespart werden.
Private Swimmingpools
Pro Quadratmeter Wasseroberfläche wird ca. ein Quadratmeter Absorberfläche benötigt.
Kommunale Freibäder
Freibadsolaranlagen machen sich im Vergleich zu konventionell beheizten Bädern durch die
eingesparten Energiekosten bereits nach wenigen Jahren bezahlt.
Erfahrungen zeigen, dass mit Solaranlagen ausgerüstete Bäder an Attraktivität gewinnen und
somit auch die Besucherzahlen steigen.
Nahezu während der gesamten Badesaison kann eine ausreichende Beckentemperatur
gewährleistet werden. Eine kostenaufwendige konventionelle Zusatzheizung sollte nicht mit
vorgesehen werden, da bei niedrigen Temperaturen nur ca. 3 % der Besucher zu erwarten
sind.
Das Auslegungskriterium Absorberfläche zu Beckenwasserfläche sollte zwischen 0,5 und 0,7
liegen. Ein effizienter Betrieb der Solaranlage ist bei Beckentemperaturen unter 26°C
gewährleistet.
9.12
Thermische Solar-Großanlagen
Große Solaranlagen zur Warmwasserbereitung haben deutliche Vorteile gegenüber kleineren
Anlagen: Sie erzielen höhere spezifische Erträge bei geringeren spezifischen
Investitionskosten. Entscheidend ist, dass ein jahreszeitlich gleichmäßiger Bedarf an Wärme
vorhanden ist, wie zum Beispiel im Mehrgeschosswohnungsbau, bei Krankenhäusern und
Hotels. Aber auch in der Industrie und im Gewerbe wird sehr häufig im Sommer Wärme
benötigt, die durch die Sonne bereitgestellt werden kann. In all diesen Fällen können größere
Solaranlagen eingesetzt werden. Die Vorteile gegenüber Kleinanlagen sind an erster Stelle die
geringeren spezifischen Investitionen und die höhere Effizienz.
Die Investitionen solarer Großanlagen ab 80 m2 Kollektorfläche sind um den Faktor 2 und
mehr geringer als die von Kleinanlagen. Die rationelle Montage von großen Kollektorfeldern
und die günstigen spezifischen Kosten anderer Komponenten wie Pufferspeicher,
Regelungstechnik und Verrohrung reduzieren die Investitionen des Gesamtsystems. Während
die spezifischen Systemkosten einer 5-m2-Anlage durchschnittlich bei 900 Euro je
Quadratmeter Kollektorfläche leigen, werden größere Anlagen mit dachintegrierten
Großkollektoren für rund 500 Euro je Quadratmeter errichtet. Die spezifischen
Investitionskosten sinken tendenziell mit der Systemgröße. Bereits bei Anlagen mit einem
Kollektorfeld um ca. 100 m² sind Wärmekosten unter 0,13 Euro/kWh zu erzielen. Bisher
wurden allerdings nur wenige Großanlagen installiert, da Investoren von der
Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit der Systeme nicht überzeugt waren und
Planungsgrundlagen für Architekten und Fachplaner bislang fehlten.
9.12.1 Einsatzbereiche thermischer Solargroßanlagen
Große Solaranlagen können solare Nutzwärme zu Kosten zur Verfügung stellen, die diese
Technik auch für große Mietshäuser, Wohnsiedlungen, Krankenhäuser oder
Studentenwohnheime wirtschaftlich interessant machen. Weitere Einsatzgebiete sind Hotels
und Pensionen, Schulen mit Sportanlagen, Mehrzweckhallen, Altenpflegeheime oder
Campingplätze. Die sorgfältige Auswahl und Vorbereitung eines Gebäudes sind
Voraussetzung für Wirtschaftlichkeit. Einfach gebaute Systeme reduzieren die Kosten, die
Störanfälligkeit und den Wartungsaufwand.
Solarstudie
Seite 68
Solare Energiezentrale
Eine effiziente Nutzung der Sonnenenergie im Geschosswohnungsbau ermöglicht eine solare
Energiezentrale. Kern der neuen Technologie ist eine vollständig vormontierte
Hydraulikstation inklusive Regeleinheit. Sie verbindet Kollektor- und Kesselanlage in einer
Einheit – unabhängig von der Größe der Komponenten. Mess- und Regeltechnik sorgen
mittels Datenfernübertragung (DFÜ) dafür, dass die Solarenergie an der Stelle der größten
Einsparung einfließt: Darüber hinaus erfasst und kontrolliert die Station die konventionellen
Heiz-, Zirkulations- und Brauchwasserkreisläufe. Bei Bedarf können diese schnell und
effizient angepasst werden. Messdaten gelangen via DFÜ an eine Wartungsstation.
Unterschiedliche Zugriffsebenen trennen Visualisierung und Steuerung. So können
Instandhaltungsarbeiten an Dienstleister vergeben werden, während die optische Funktion
auch vom Contractor einsehbar ist.
Besitzen Industrie- und Gewerbebetriebe einen Wärmebedarf bis zu einem Temperaturniveau
von maximal 100 ° C, zum Beispiel für die Erwärmung von Waschwasser, die Trocknung von
Gütern oder für die Vorwärmung von Außenluft, können auch sie die thermische Solartechnik
effizient einsetzen.
Schwer vorstellbar, aber ideal in der Anwendung, ist die Technik, mit solarer Wärme zu
kühlen. Angesichts des Klimawandels mit den damit verbundenen erhöhten
Jahresmitteltemperaturen wird der Klimatisierung von Gebäuden in Zukunft eine immer
größere Bedeutung zukommen. Dabei ist immer dann der Bedarf für Kühlung am größten,
wenn die Sonne am stärksten scheint. Ihre Wärme für den Antrieb von
Absorptionskältemaschinen zu verwenden liegt daher nahe. Mit Sonnenergie können so
elektrische Kompressionskältemaschinen ersetzt werden.
10 Finanzierung und Förderung
Im folgenden Kapitel untersuchen wir, wie Solaranlagen finanziert werden und welche
Fördermöglichkeiten es gibt.
10.1
Kosten Photovoltaik-Anlagen
Auch wenn von Fall zu Fall entschieden werden muss, welche Art Zellen verwendet werden,
so richtig billig wird es nicht. Dabei haben sich die Preise für PV seit 1990 mehr als halbiert von rund 15.000 Euro pro kWp auf weniger als 6.000 Euro pro kWp. Für Großanlagen kann
sich der Preis auf zum Teil unter 4.000 Euro pro kWp reduzieren. Ähnliche Effekte ergeben
sich, wenn sich mehrere Interessenten zu Einkaufsgemeinschaften zusammenschließen
Gegenwärtig arbeitet die PV-Industrie an billigeren Verfahren zur Herstellung von
Solarsilizium. Außerdem wurden die Produktionskapazitäten wesentlich ausgebaut, so dass in
den kommenden Jahren eine weitere Reduzierung der Kosten pro kWp zu erwarten ist. Der
Nachfrageboom nach der Neuregelung des Erneuerbare Energien Gesetzes 2004 führte
allerdings nicht nur zu langen Lieferzeiten, sondern auch dazu, dass im Spiel von Angebot
und Nachfrage die Preise 2004 nicht gesunken sind.
Die jährlichen Betriebskosten einer Photovoltaik-Anlage sind sehr gering und liegen zwischen
0,5 und 2 % der Investitionskosten.
10.2
Kosten Solarthermie-Anlagen
Die meisten Verbraucher halten Solarwärmeanlagen für deutlich teurer, als sie tatsächlich
sind. Das ergab eine repräsentative Befragung im Auftrag der Initiative Solarwärme Plus.
Demnach glauben 45 Prozent der Verbraucher, dass eine komplette Anlage mit Montage
10.000 Euro und mehr kostet. 17 Prozent vermuten, dass der Preis zwischen 5.000 und 10.000
Solarstudie
Seite 69
Euro liegt. Nur sieben Prozent schätzen den Preis einer Solaranlage realistisch auf bis zu
5.000 Euro ein. 31 Prozent wissen keine Antwort.
Die Nutzung von Sonnenenergie zur Warmwasserbereitung ist preiswerter, als man denkt.
Die Anschaffungskosten für eine Solarwärmeanlage, die bis zu 60 Prozent der Energie für die
Warmwasserbereitung in einem Vier-Personenhaushalt liefert, liegen bei durchschnittlich
4.000 bis 5.000 Euro. Darin sind etwa sechs Quadratmeter Kollektorfläche, der
Warmwasserspeicher, die Regelungstechnik und Installationsmaterialien sowie die
Montagekosten enthalten. Wer einen Förderzuschuss aus dem bundesweiten
Marktanreizprogramm beantragt, kann die Investitionskosten um 110 Euro pro Quadratmeter
Kollektorfläche senken – in diesem Fall also um 660 Euro.
10.3
Förderprogramme Übersicht
Erneuerbare Energien werden insbesondere durch Bundesprogramme in vielfältiger Weise
gefördert. Wir unterscheiden dabei folgende Instrumente:

erhöhte Einspeisevergütung (nur für Photovoltaik)

zinsverbilligtes Darlehen

Zuschüsse
Im folgenden geben wir eine Übersicht über die einzelnen Programme auf Bundesebene:
Marktanreizprogramm
Solarthermieförderung : 110 € je
angefangenem m² Kollektorfl. für
die ersten 200 m². Jeder weitere m²
und Erweiterungsvorhaben 60 €.
60 €/kW für autom. beschickte
Biomassekessel (z.B. Pellets),
mind. 1.700 € für Anlagen mit
Wirkungsgrad von mind. 90%
Kumulierungsverbot: Es dürfen
keine anderen Zuschüsse des
Bundes, der Länder oder
Kommunen in Anspruch
genommen werden. Zusätzl. Kredit
aus CO2-Minderungsprogramm ist
möglich.
Gesetz für den
Vorrang
Erneuerbarer
Energien EEG
Bundesamt für
Wirtschaft und
Ausfuhrkontrolle BAFA,
Postfach 51 71,
65726 Eschborn,
Tel.: 06196 / 908 625,
Fax.: / 908 800
oder / 94 226,
www.bafa.de
Solarstromförderung : Förderung Stromnetzbetreibende
20 Jahre. Alle Anlagen, die 2004 Energieversorger
installiert werden: 45,7 ct/kWh. Für
Anlagen an Gebäuden und
Lärmschutzwänden 57,4ct bis
30kWp inst Leistung, 54,6ct ab 30
kWp inst. Leistung, 54ct ab
100kWp inst. Leistung.
Fassadenanlagen erhalten weitere
5ct/kWh zusätzlich.
Solarstudie
Kreditanstalt
für
Wiederaufbau,
KfW
Seite 70
Privatpersonen : CO2 Minderungs-Programm. Gefördert
werden Maßnahmen zum Zwecke
der CO2-Minderung und
Energieeinsparung.
Zinsvergünstigtes Darlehen über
z.B. 20 Jahre, Zins derzeit 4,05%
effektiv, max. 3 Jahre tilgungsfrei
CO 2 -MinderungsProgramm
Kreditanstalt für
Wiederaufbau, KfW
Palmengartenstr. 5-9,
60325 Frankfurt
Tel.: 0180 / 1335577,
Fax.: 069 / 7431-3765
www.kfw.de
Gewerbl. Unternehmen :
Zinsverbilligte Darlehen im KfWUmweltprogramm: Bsp: Laufzeit
10 Jahre; Tilgungfreie Jahre 2;
effektiver Zinssatz: 4,42%
KfW-CO2Gebäudesanierungsprogramm :
Maßnahmepaket 5: Austausch von
(Stand: 14.01.04)
Standardöl- und Gaskesseln, die
vor dem 1. Juni 1982 eingebaut
wurden, durch Öl- oder GasBrennwertkessel in Kombination
mit Solarkollektoranlagen oder
durch Anlagen zur Nutzung von
erneuerbaren Energien (z. B.
Biomasse und Umweltwärme).
Bsp: Laufzeit 20 Jahre, 3 Jahre
Tilgungsfrei, effektiver Zinssatz
1,91%.
Neue
Bundesländer
15% Zulage nach §4
Zuständige
Investitionszulagegesetz für
Finanzämter
Modernisierungsmassnahmen an
Altbauten, wenn das Haus od. die
Eigentumswohnung nach dem
31.12.1998 und vor dem
01.01.1991 fertiggestellt worden ist
und der Anspruchsberechtigte die
Arbeiten vor dem 01.01.2005
vornimmt.
Elektrizitätswerke
Schönau
(EWS)
Schönauer SonnencentInveststrom . Bundesweit
gefördert werden:
Photovoltaikanlagen werden in
Form eines zusätzlichen Beitrags
über die bestehende Förderung
hinaus mit 6 Cent/kWh zzgl.
Umsatzsteuer gefördert.
Voraussetzung: Stromkunde der
Elektrizitätswerke
Schönau GmbH
Neustadtstraße 1+8
79677 Schönau
Tel.: 07673 / 88 85-0
fax: 07673 / 88 85-19
[email protected]
www.ews-schoenau.de
Solarstudie
Seite 71
EWS
Energiesparberatung vor
Ort
EnEV Energieeinspar
verordung
Eigentümer von Wohnhäusern oder
Wohnungen, die vor dem 1.1.1984
genehmigt worden sind (in den
neuen Bundesländern vor dem
1.1.1989), können sich von einem
unabhängigen Berater ein
individuelles Energiegutachten
erstellen lassen. Im Rahmen dieses
Gutachtens werden der bauliche
Wärmeschutz sowie die
Anlagentechnik für Heizung und
Warmwasser genau untersucht und
Verbesserungsvorschläge
erarbeitet. Weiterhin werden
Einsatzmöglichkeiten für
erneuerbare Energien aufgezeigt.
Die Zuschüsse sind je nach Anzahl
der Wohneinheiten verschieden.
Förderanträge sind vor
Beginn der Beratung an
das Bundesamt für
Wirtschaft und
Ausfuhrkontrolle
(BAFA) Referat 411,
Frankfurter Str. 29-35,
65760 Eschborn zu
richten.
Seit 01.01.02 ist die EnEV in Kraft.
Sie hat die
Wärmeschutzverordnung und die
Heizungsanlagenverordnung
zusammengeführt. Solarthermische
Anlagen werden hier den
Energiegewinnen zugerechnet und
senken den Primärenergiebedarf
von Wohngebäuden.
Solarthermische Anlagen haben
somit einen günstigen Einfluss auf
die Erreichung des
Mindeststandards.
Vollzug erfolgt durch
die Länder. Den
Nachweis führt der
Architekt, Fachplaner,
Ingenieurbüro oder in
manchen Ländern auch
der geschulte
Handwerker durch.
Nähere Infos:
www.warema.de
Auskünfte hierzu erteilt
das BAFA
Tel.: 06196 / 908
-211, -400 oder -403
Fax.: 06196 / 908-800,
[email protected]
Viele Länder haben zusätzlich zu den Bundesförderungen noch eigene Förderprogramme
aufgelegt. So gewährt Thüringen etwa einen Zuschuss von 600 €/m2 für solarthermische
Anlagen und von 500 €/kWp installierte Leistung bei Photovoltaik-Anlagen. Auch andere
Länder gewähren zusätzliche Zuschüsse für Solaranlagen. Schleswig-Holstein verbilligt den
günstigen Zinssatz des KfW-Darlehens um weitere 0,15 % p.a. . In Hamburg werden die
installierenden Handwerksbetriebe gefördert, die diese Förderung in der Regel an ihre
Kunden weitergeben. In Berlin sind es die Energieversorger, die die Errichtung von
solarthermischen Anlagen bzw. Photovoltaikanlagen fördern. In der Hauptstadt gibt es auch
einen „Umweltrabatt“ von 0,1 ct/kWh auf die Gasrechnung, wenn man eine Erdgasheizung
mit einer Solaranlage kombiniert betreibt.
In Sachsen wird Photovoltaik nur im Rahmen der Bundesprogramme gefördert. Eine
zusätzliche Förderung für solarthermische Anlagen gibt es nur für juristische Personen des
öffentlichen Rechts oder gemeinnützige, soziale, kirchliche und karitative Einrichtungen,
Solarstudie
Seite 72
nicht für Privatpersonen. Zusätzliche regionale oder kommunale Förderungen oder solche der
Energieversorger gibt es im Untersuchungsgebiet ebenfalls nicht.
10.4
Bundesprogramm zur Förderung erneuerbarer Energien
(Bafa)
Antragsberechtigt sind:

Privatpersonen, die die produzierte Energie ausschließlich selbst nutzen

Freiberuflich Tätige

Kleine und mittlere private Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft

Gesellschaften in privater Rechtsform, an denen mehrheitliche Kommunen beteiligt
sind, sofern sie ansonsten die KMU-Grenzen einhalten

Kommunen, Kreise, kommunale Eigenbetriebe

Zweckverbände, sonstige Körperschaften des öffentlichen Rechts

Eingetragene Vereine

Land- und Forstwirte, sofern sie die Einkünfte aus dem Betrieb der geförderten
Anlage gemäß § 15 EStG versteuern und die KMU-Grenzen einhalten.

Kommunen, rechtlich unselbständige kommunale Betriebe, Zweckverbände, sonstige
Körperschaften des öffentlichen Rechts und eingetragene Vereine müssen ihr
Vorhaben unter Hinweis auf die Förderung öffentlichkeitswirksam vorstellen.
1. Welche Förderung kann ich erhalten?
A Solarthermische Anlagen:
Für die Errichtung und Erweiterung von Solarkollektoranlagen zur Warmwasserbereitung, zur
Raumheizung sowie zur Bereitstellung von Prozesswärme erhalten Sie vom Bundesamt für
Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) einen einmaligen, nicht rückzahlbaren
Investitionskostenzuschuss. Gleiches gilt auch für die Errichtung von Speicher- und
Luftkollektoranlagen.
NEU: gefördert werden ab 2004 auch

Solarkollektoranlagen für Schwimmbäder mit 80% des Satzes für Kollektoranlagen
(keine Absorberanlagen).

die Erweiterung einer bereits bestehenden Anlage.
B Errichtung netzgekoppelter Photovoltaikanlagen (bisher ”Sonne in der Schule”):
Fotovoltaikanlagen an Schulen, Ausbildungsstätten, Universitäten, die an das öffentliche
Stromnetz angeschlossen sind, werden mit einem einmaligen, nicht rückzahlbaren
Investitionskostenzuschuss gefördert. Ihre Größe muss mindestens 1 kWp (Kilowattpeak,
ca. 10 m²) betragen.
2. Welche Voraussetzungen müssen erfüllt werden?
Der Fördermittelantrag muss vor Beginn der Investition beim Bundesamt für Wirtschaft und
Ausfuhrkontrolle (BAFA) gestellt werden. Als Vorhabensbeginn gilt der Abschluss eines
Lieferungs- oder Leistungsvertrages. Planungsleistungen dürfen vorher erbracht werden.
Die Anlagen müssen mind. sieben Jahre (bisher fünf) auf dem Gebiet der Bundesrepublik
Deutschland zweckentsprechend betrieben werden.
Solarstudie
Seite 73
A Solarthermische Anlagen:
Die Kollektoren müssen einen Mindestertrag von 350 kWh/m2 (bis 31.05.2004) pro Jahr
haben. Ab dem 01.06.2004 müssen die Kollektoren einen Mindestertrag von 525 kWh/m2 bei
einem solaren Deckungsanteil von 40% besitzen, sowie die Kriterien des Umweltzeichens
RAL-ZU 73 (Blauer Engel, Informationen unter www.blauer-engel.de) erfüllen, wobei ein
Herstellernachweis ausreichend ist.
Die thermischen Solaranlagen - mit Ausnahme von Speicher- und Luftkollektoren - müssen
mit einem geeigneten Funktionskontrollgerät oder einem Wärmemengenzähler ausgestattet
sein. Bei Anlagen mit einer Mindestgröße von 20 m² bei Röhrenkollektoren oder 30 m² bei
Flachkollektoren ist mindestens ein Wärmemengenzähler im Kollektorkreislauf erforderlich.
B Errichtung netzgekoppelter Photovoltaikanlagen (bisher ”Sonne in der Schule”)
Die Anlagen müssen netzgekoppelt betrieben werden und eine installierte Leistung von
mindestens 1 kWp (Kilowattpeak) haben.
3. Wieviel Geld bekomme ich für meine Solaranlage?
Die Förderung erfolgt durch nicht rückzahlbare Zuschüsse.
A Solarthermische Anlagen:
Erstinstallation:
Der Zuschuss beträgt für Anlagen mit einer Gesamtbruttokollektorfläche von:
bis zu 200 m2 110 Euro je angefangenem m² installierter Bruttokollektorfläche.
über 200 m2 60 Euro, d.h. für die ersten 200 m² 110 Euro und 60 Euro für jeden darüber
hinausgehenden, angefangenen m² installierter Bruttokollektorfläche.
Erweiterung:
Der Zuschuss beträgt 60 Euro je angefangenem m2 zusätzlich installierter Bruttokollektorfläche, unabhängig von der Größe der bereits bestehenden Anlage.
Anträge auf Erhöhung des Förderbetrages wegen zwischenzeitlich geänderter
Anlagenplanung können nur innerhalb eines Monats nach Zustellung des Zuwendungsbescheides berücksichtigt werden. Danach ist eine Erhöhung ausgeschlossen.
B Errichtung netzgekoppelter Photovoltaikanlagen (bisher ”Sonne in der Schule”)
Es werden netzgekoppelte Fotovoltaikanlagen ab einer Größe von 1 kWp mit einem
einmaligen Zuschuss von höchstens 3.000 EUR je Einzelanlage gefördert.
4. Wie beantrage ich die Fördermittel?
Antrags- und Bewilligungsbehörde ist das
Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA)
Frankfurter Straße 29-35
65760 Eschborn
oder
Postfach 5160
65726 Eschborn
[email protected]
Anträge können auch per Internet oder Fax vom BAFA angefordert werden unter:
Solarstudie
Seite 74
Telefon: 06196-908-625
Fax: 06196-908-800 oder 06196-94226
Internet: www.bafa.de
Faxabruf unter:
0180- 52126071 Richtlinien
0180- 52126072 Antragsformular Solarkollektoranlagen für Privatpersonen + Firmen
0180- 52126073 Antragsformular Solarkollektoranlagen für öffentliche Institutionen +
Vereine
0180- 52126076 Antragsformular Photovoltaikanlagen für Träger von Schulen und
Universitäten
Anträge können bis zum 15.10.2006 gestellt werden.
5. Wie wird mir das Geld ausgezahlt?
Nach Erhalt der schriftlichen Eingangsbestätigung können Sie mit dem Vorhaben beginnen.
Die Auszahlung der Zuschüsse erfolgt,
wenn die Betriebsbereitschaft der Anlage, einschließlich verlangter Funktionskontrollgeräte,
nachgewiesen wird (Inbetriebnahmeerklärung; bei Eigenmontage genügt eine entsprechende
Erklärung des Antragstellers),
ein Nachweis über die installierte Kollektorfläche/ Leistung sowie
die vom durchführenden Unternehmen in Rechnung gestellten Kosten und eine Erklärung
der/des Antragstellerin/s über die Inanspruchnahme sonstiger öffentlicher Fördermittel
eingereicht wird.
Die Bearbeitungszeit beträgt durchschnittlich 3-6 Wochen. Der Bewilligungszeitraum,
innerhalb dessen die Anlage in Betrieb genommen werden muss, beträgt neun Monate und
wird nicht verlängert.
6. Kombination mit anderen Programmen
A Solarthermische Anlagen:
Mittel aus diesem Förderprogramm dürfen nicht mit weiteren öffentlichen Förderungen der
EU, des Bundes, der Bundesländer oder der Kommunen kombiniert werden, wenn diese in
Form von Zulagen oder Zuschüssen oder Betriebskostenzuschüsse gewährt werden
(Kumulationsverbot). Öffentlich rechtliche Antragsteller (Kommunen, kommunale Betriebe,
Zweckverbände, sonstige Körperschaften des öffentlichen Rechts und eingetragene Vereine)
sind für Maßnahmen sind vom Kumulierungsverbot ausgenommen, sofern die Summe aus
Krediten, Zuschüssen und Zulagen die Summe der Aufwendungen nicht übersteigt.
Fördermittel in Form von zinsverbilligten Darlehen über Banken (z.B. KfW-Darlehen) oder
Landesförderinstitute sowie Zuschüsse aus dem privatwirtschaftlichen Bereich können
dagegen zusätzlich in Anspruch genommen werden.
B Errichtung netzgekoppelter Photovoltaikanlagen (bisher ”Sonne in der Schule”):
Bei Photovoltaikanlagen können Zuschüsse aus anderen öffentlichen Mitteln die Förderung
durch das BAFA um den gleichen Betrag ergänzen.
Solarstudie
10.5
Seite 75
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
1. Welche Förderung kann ich erhalten?
Sie erhalten eine erhöhte Einspeisevergütung für sämtlichen von Ihnen in das öffentliche
Stromnetz eingespeisten Solarstrom.
2. Wieviel Geld bekomme ich für meine Solaranlage?
Für Anlagen aus dem Jahr 2004 gelten die unten aufgeführten Einspeisevergütungen, welche
gleichbleibend 20 Jahre plus dem Jahr der Inbetriebnahme der Anlage gezahlt werden.
Die Mindestvergütung für Strom aus solarer Strahlungsenergie beträgt mindestens 45,7 Cent
pro Kilowattstunde [Red.: sogenannte Basisvergütung].
Befindet sich die Anlage ausschließlich an oder auf einem Gebäude oder einer
Lärmschutzwand angebracht ist, erhöht sich die Vergütung

bis einschließlich einer Leistung von 30 Kilowatt um mindestens 11,7 Cent pro
Kilowattstunde [57,4 Cent/kWh für 2004]

ab einer Leistung von 30 Kilowatt um mindestens 8,9 Cent pro Kilowattstunde.

[54,6 Cent/kWh für 2004] und

ab einer Leistung von 100 Kilowatt um mindestens 8,3 Cent pro Kilowattstunde.

[54 Cent/kWh für 2004]
Um weitere 5,0 Cent pro Kilowattstunde erhöht sich die Mindestvergütung, wenn die Anlage

nicht auf dem Dach oder

nicht als Dach des Gebäudes angebracht ist und einen wesentlichen Bestandteil des
Gebäudes bildet.
Die Einspeisevergütung einer Neuanlage wird ab dem 1. Januar 2005 jährlich um 5% gesenkt.

für Neuanlagen, die ab dem 01.01.04 ans Netz gehen, mindestens 45,70 Cent/kWh

für Neuanlagen, die ab dem 01.01.05 ans Netz gehen, mindestens 43,42 Cent/kWh,
usw.
Werden mehrere Fotovoltaikanlagen, die sich an oder auf demselben Gebäude befinden
innerhalb von sechs aufeinanderfolgenden Monaten in Betrieb genommen, so gilt die
Vergütungshöhe - für die gesamte Anlage - der zuletzt in Betrieb genommenen Teilanlage.
3. Welche Voraussetzungen müssen erfüllt werden?
Die Anlagen müssen netzgekoppelt betrieben werden. Die Aufnahme- und
Zahlungsverpflichtung trifft den Netzbetreiber. Dieser muss den gesamten angebotenen
Solarstrom abnehmen und vergüten.
Ausgenommen von der erhöhten Vergütung sind Anlagen, die zu über 25% dem Bund oder
einem Bundesland gehören.
Wenn die Anlage nicht an (Freilandanlage) oder auf einer baulichen Anlage angebracht ist,
die vorrangig zu anderen Zwecken als der Erzeugung von Strom aus solarer
Strahlungsenergie errichtet worden ist, ist der Netzbetreiber nur zur Vergütung verpflichtet,
wenn die Anlage vor dem 1. Januar 2015,
1. im Geltungsbereich eines Bebauungsplans im Sinne des § 30 des Baugesetzbuches oder 2.
auf einer Fläche, für die ein Verfahren nach § 38 Satz 1 des Baugesetzbuches durchgeführt
worden ist, in Betrieb genommen worden ist.
Solarstudie
Seite 76
Für Strom aus der oben genannten Anlage, die im Geltungsbereich eines Bebauungsplans
errichtet wurde, der zumindest auch zu diesem Zweck nach dem 1. September 2003
aufgestellt oder geändert worden ist, ist der Netzbetreiber nur zur Vergütung verpflichtet,
wenn sie sich

auf Flächen befindet, die zum Zeitpunkt des Beschlusses über die Aufstellung oder
Änderung des Bebauungsplans bereits versiegelt waren,

auf Konversionsflächen aus wirtschaftlicher oder militärischer Nutzung oder

auf Grünflächen befindet, die zur Errichtung dieser Anlage im Bebauungsplan
ausgewiesen sind und zum Zeitpunkt des Beschlusses über die Aufstellung oder
Änderung des Bebauungsplans als Ackerland genutzt wurden.
Eine Bauliche Anlage ist jede mit dem Erdboden verbunden aus Bauteilen und Baustoffen
hergestellte Anlage wie Lager- und Abstellplätze, Aufschüttungen, Straßen, Spielplätze und
Deponieflächen. Das Gebäude ist eine selbständig benutzbare, überdeckte bauliche Anlage,
welche geeignet und bestimmt ist dem Schutz von Menschen, Tieren und Sachen zu dienen.
Dabei kommt es nicht auf eine Umschließung mit Wänden an.
4. Wie beantrage ich die Fördermittel?
Nach dem Bau der Anlage vereinbaren Sie mit Ihrem Stromnetzbetreiber (oftmals die
ehemaligen großen Energieversorger) einen Einspeisevertrag für den von Ihnen erzeugten und
eingespeisten Solarstrom. Der Vertrag sollte möglichst schriftlich abgeschlossen werden,
jedoch sollten keine für Sie nachteiligen Formulierungen enthalten sein. Diverse juristisch
überprüfte Einspeiseverträge finden Sie auf der Internetseite des Solarverlags unter
www.photon.de. Der Vertrag beinhaltet u.a. die Laufzeit (20 Jahre) und die Höhe der
Vergütung laut gültigem EEG.
5. Wann wird mir das Geld ausgezahlt?
Das Geld wird Ihnen laut vertraglicher Vereinbarung ausgezahlt.
6. Kombination mit anderen Programmen
Die erhöhte Einspeisevergütung ist mit anderen Förderprogrammen (z.B.
Darlehensprogrammen der KfW- Bankengruppe) koppelbar.
10.6
CO2-Minderungsprogramm der KfW-Bankengruppe
(zinsverbilligtes Darlehen)
1. Wer wird gefördert?
Gefördert werden alle Träger von Klimaschutzinvestitionsmaßnahmen an selbstgenutzten
oder vermieteten Wohngebäuden (z.B. Privatpersonen, Wohnungsunternehmen, Gemeinden,
Kreise, Gemeindeverbände sowie sonstige Körperschaften und Anstalten des öffentlichen
Rechts). Eine Förderung von Contracting-Vorhaben sowie die Errichtung von KfWEnergiesparhäusern 60 ist möglich.
2. Was wird gefördert?
A) Gefördert werden Maßnahmen an bestehenden Wohngebäuden zum Zwecke der CO2Minderung und Energieeinsparung, und zwar die Verbesserung des Wärmeschutzes der
Gebäudeaußenhülle sowie die Erneuerung der Heizung einschließlich der unmittelbar dadurch
veranlassten Maßnahmen, wie Installation von Brennwertkesseln,
Niedertemperaturheizkesseln, Wärmeübergabestationen für eine Fern- oder
Nahwärmeversorgung, solar unterstützter Nahwärmeversorgung und Kraft-WärmeKopplungs-Anlagen.
Solarstudie
Seite 77
Dabei sind die Anforderungen der Energieeinsparverordnung einzuhalten.
B) Gefördert werden weiterhin Maßnahmen an bestehenden und neuen Wohngebäuden zur
Nutzung erneuerbarer Energien einschließlich der unmittelbar durch die Nutzung der Anlage
veranlassten Maßnahmen, und zwar die Installation von Wärmepumpen, Biogas-Anlagen,
geothermischen Anlagen, Wärmetauschern, Wärmerückgewinnungsanlagen sowie
solarthermischen und Photovoltaik-Anlagen. Biomasse-Anlagen: Hierbei muss es sich um
eine automatisch beschickte Zentralheizungsanlage handeln, die ausschließlich mit Biomasse
befeuert wird (außer bei Holzvergasern).
Dabei sind die Anforderungen der EnEV einzuhalten.
Einzelne der aufgeführten Maßnahmen können auch im Programm zur Förderung
Erneuerbarer Energien finanziert werden.
C) Gefördert werden die Errichtung und der Ersterwerb von KfW-Energiesparhäusern 60
Hinweise hierzu unter
http://www.kfw-foerderbank.de/DE/Service/KfW-Formul26/M_Energiesparhaus60.pdf
3. Welche Förderung kann ich erhalten?
Sie erhalten ein langfristiges, zinsgünstiges Darlehen (i.d.R. 10-30 Jahre Laufzeit) mit
Festzinssätzen und tilgungsfreien Anlaufjahren für den Bau einer Solaranlage sowie
allgemein für Klimaschutzinvestitionen in Wohngebäuden und bei dem Bau von KfWEnergiesparhäusern 60.
4. Welche Voraussetzungen gibt es?
Der Kreditantrag muss immer vor Beginn des Vorhabens (z.B. erster verbindlicher Auftrag,
Abschluss eines Kaufvertrages) gestellt werden. Planungs- und Energieberatungsleistungen
gelten nicht als Vorhabensbeginn.
Umschuldungen und Nachfinanzierungen bereits abgeschlossener Vorhaben sind nicht
möglich.
5. Wieviel Geld bekomme ich für meine Solaranlage?
Sie erhalten eine Förderung in Form eines zinsverbilligten Darlehens zur Deckung Ihrer
Investitionskosten über maximal 20 Jahre bei mindestens einem und höchstens 3
tilgungsfreien Anlaufjahren. Es kann auch eine Laufzeit von bis zu 30 Jahren bei mindestens
einem und höchstens 5 tilgungsfreien Anlaufjahren beantragt werden. Diese kann sich
insbesondere für größere Maßnahmen eignen. Die Beantragung einer Laufzeit von bis zu 10
Jahren mit mindestens einem und maximal 2 tilgungsfreien Anlaufjahren ist ebenfalls
möglich. Diese kann insbesondere für kleinere Maßnahmen geeignet sein.
Der Kredithöchstbetrag liegt i. d. R. bei 5 Mio EUR, bei KfW-Energiesparhäusern 60 bei
max. 30.000 EUR je Wohneinheit.
Der Zinssatz liegt unter Kapitalmarktniveau und wird bei Zusage durch die KfW für die
ersten 10 Jahre festgelegt. Nach Ablauf der ersten 10 Jahre wird der Zinssatz neu bestimmt.
Die aktuell gültigen Nominal- und Effektivzinssätze entnehmen Sie bitte der
http://www.kfw-foerderbank.de/DE/Service/Zinsstze.jsp
Die Bereitstellungsprovision beträgt 0,25 % p.M. beginnend 2 Tage und einen Monat nach
Zusagedatum für noch nicht ausgezahlte Kreditbeträge.
6. Wie beantrage ich die Fördermittel?
Private Antragsteller/innen:
Solarstudie
Seite 78
Die Gelder werden von der Kreditanstalt für Wiederaufbau zur Verfügung gestellt und von
den örtlichen Kreditinstituten (Hausbanken) weitergeleitet, so dass Sie bei der Bank oder
Sparkasse Ihrer Wahl einen Antrag auf Förderung stellen können. Den Antrag stellen Sie vor
Beginn der Investition mit dem bei den Kreditinstituten vorrätigen Formular (KfW 141660).
Als Programmnummer ist die 123 anzugeben. Das Online-Formular finden Sie unter
https://www.kfw-formularsammlung.de/launcher/index.html
Öffentlich rechtliche Antragsteller/innen:
Die Beantragung des Darlehens erfolgt direkt bei der KfW mit dem Antragsformular 141833.
Dieses steht online leider noch nicht zur Verfügung. Bitte fordern Sie dies direkt beim
Bestellservice der KfW unter [email protected] an.
7.Wann wird mir das Geld ausgezahlt?
Das Darlehen erhalten Sie nach Antragstellung und Prüfung.
9 Monate nach Bewilligung des Darlehens sowie unmittelbar nach Abschluss Ihrer
Investitionen weisen Sie Ihrer Hausbank unaufgefordert die Verwendung der Kreditvaluta
und die Erfüllung etwaiger Auflagen nach und reichen die in dem Formular der Kreditanstalt
für Wiederaufbau (KfW) für den Verwendungsnachweis vorgesehene Erklärung ein.
Während der Tilgungsfreijahre sind lediglich die Zinsen auf die abgerufenen Kreditbeträge zu
leisten. Nach Ablauf der tilgungsfreien Anlaufjahre ist in vierteljährlichen Annuitäten zu
tilgen. Im übrigen kann der Kredit jederzeit, auch in Teilbeträgen, außerplanmäßig
zurückgezahlt werden.
8. Kombination mit anderen Programmen
Die Mittel aus dem KfW-Programm zur CO2-Minderung sind grundsätzlich mit anderen
Fördermitteln aus öffentlichen Haushalten kombinierbar (z. B. Programm zur Nutzung
erneuerbarer Energien (Bafa)) sofern die Summe aus Krediten, Zuschüssen oder Zulagen die
Summe der Aufwendungen nicht übersteigt.
10.7
KfW- Gebäudesanierungsprogramm
(zinsverbilligtes Darlehen)
Antragsberechtigt sind: Träger der Investitionsmaßnahmen an selbstgenutzten oder
vermieteten Wohngebäuden. Z.B. Privatpersonen, Wohnungsunternehmen, Gemeinden,
Kreise, Gemeindeverbände, Sonstige Körperschaften und Anstalten des öffentlichen Rechts.
1. Was wird gefördert?
Gefördert werden Investitionen in Wohngebäude, die im Jahr 1978 oder vorher fertiggestellt
wurden (Maßnahmenpaket 0-4). Auch der Einsatz von solarthermischen Anlagen und
Fotovoltaikanlagen (diese nur im Rahmen weiterer Modernisierungsmaßnahmen) fällt
hierunter.
2. Welche Förderung kann ich erhalten?
Gefördert werden Investitionen in Wohngebäude, die im Jahr 1978 oder früher fertiggestellt
wurden (nur Paket 0-4). Unter anderem wird auch der Einbau von solarthermischen Anlagen
(oder Fotovoltaikanlagen im Rahmen mit weiteren Modernisierungsmaßnahmen) mit einem
zinsverbilligten Darlehen gefördert. Die Kreditlaufzeit beträgt in der Regel bis zu 20 Jahre bei
mindestens einem und höchstens drei tilgungsfreien Anlaufjahren. Es kann auch eine Laufzeit
von bis zu 30 Jahren bei mindestens einem und höchstens fünf tilgungsfreien Anlaufjahren
beantragt werden.
Solarstudie
Seite 79
Sie erhalten langfristige, zinsgünstige Annuitätendarlehen mit Festzinssätzen und
tilgungsfreien Anlaufjahren. Zusätzlich zu den zinsgünstigen Krediten wird für die
Maßnahmenpakete 0 bis 4 (s.u.) die energetische Sanierung eines Gebäudes zum
"Niedrigenergiehaus im Bestand" (Neubau-Niveau nach der Energieeinsparverordnung) mit
einem zusätzlichen Teilschulderlass des KfW-Darlehens gefördert.
3. Welche Voraussetzungen gibt es?
Gefördert werden verschiedene Maßnahmenpakete. Die Pakete 0 bis 3 dienen der
Energieeinsparung (z.B. Paket 2: Erneuerung der Heizung, Wärmedämmung des Daches und
Wärmedämmung der Außenwände). Die einzelnen Maßnahmenpakete können im Rahmen
des Kredithöchstbetrages um weitere Einzelmaßnahmen aus einem der anderen Pakete
ergänzt werden (z.B. Erneuerung der Fenster).
Maßnahmenpaket 4 beinhaltet Kombinationen außerhalb der Pakete 0 bis 3.
Hier muss die CO2-Einsparung rechnerisch durch einen nach Landesrecht
Bauvorlageberechtigten (z. B. Architekt) oder einen in Bundes- oder Landesprogrammen für
den Gebäudebereich als Energieberater zugelassenen Ingenieur nachgewiesen werden. Mit
der Maßnahme muss eine CO2-Einsparung von mindestens 40 kg/qm Gebäudenutzfläche und
Jahr erreicht werden. Wird nur eine CO2-Einsparung von 35 bzw. 30 kg pro qm
Gebäudenutzfläche und Jahr erreicht, dann ist in diesem Maßnahmenpaket eine Förderung mit
einem geringeren Kredithöchstbetrag möglich.
Maßnahmenpaket 5 fördert den Austausch alter Heizungen gegen eine thermische
Solaranlage, teilweise in Kombination mit Brennwerttechnik oder einer Biomasseheizung.
Hier ist das Alter des Gebäudes kein Förderkriterium. Es wird der

Austausch von Kohle-, Öl- und Gaseinzelöfen, Nachtspeicherheizungen sowie
Kohlezentralheizungen durch den Einbau von Wärmeversorgungsanlagen im Sinne
der EnEV (Einbau von Holzheizungen, Wärmepumpen u.ä., auch solarthermische
Anlagen) sowie der

Austausch von Standardöl- und Gaskesseln, die vor dem 1. Juni 1982 eingebaut
wurden, durch Öl- oder Gas-Brennwertkessel oder Anlagen zur Nutzung erneuerbarer
Energien (Biomasse und Umweltwärme) in Kombination mit einer solarthermischen
Kollektoranlage gefördert.
zu Punkt 1.) Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien sind zu Heizungszwecken, zur
Warmwasserbereitung oder zur Lüftung von Gebäuden eingesetzte und im räumlichen
Zusammenhang dazu gewonnene Solarenergie (z. B. Solarkollektoren), Umweltwärme (z. B.
Wärmepumpe, Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung), Erdwärme und Biomasse (z. B.
Holzpellets- und Holzhackschnitzelanlagen).
Förderfähig sind auch die zur vollen Funktion der Anlage erforderlichen sonstigen
Maßnahmen, wie die Schornsteinanpassung oder die Erneuerung von Heizkörpern, die
Entsorgung alter Heizkessel sowie der Einbau von Steuerungs- und Regelungstechnik.
4. Wieviel Geld bekomme ich für meine Solaranlage?
Bis zu 100% der Investitionskosten einschließlich Nebenkosten (Architekt, Energieeinsparberatung, etc.), maximal jedoch 250 EUR pro qm Wohnfläche. Im Maßnahmenpaket 4
werden bei einer CO2-Einsparung von mindestens 35 kg pro qm Gebäudenutzfläche und Jahr
maximal 200 EUR pro qm Wohnfläche gefördert, bei einer CO2-Einsparung von mindestens
30 kg pro qm Gebäudenutzfläche und Jahr maximal 150 EUR pro qm Wohnfläche. Im
Maßnahmenpaket 5 beträgt die Förderung maximal 80 EUR pro qm Wohnfläche.
Solarstudie
Seite 80
Die Kreditlaufzeit beträgt in der Regel bis zu 20 Jahre bei mindestens einem und höchstens 3
tilgungsfreien Anlaufjahren. Es kann auch eine Laufzeit von bis zu 30 Jahren bei mindestens
einem und höchstens 5 tilgungsfreien Anlaufjahren beantragt werden. Diese Variante kann
sich insbesondere für größere Maßnahmen eignen.
Der Zinssatz liegt deutlich unter Kapitalmarktniveau und wird bei Zusage durch die KfW für
die ersten 10 Jahre festgelegt. Nach Ablauf der ersten 10 Jahre wird der Zinssatz neu
bestimmt. Die aktuell gültigen Nominal- und Effektivzinssätze entnehmen Sie bitte den KfWSeiten unter
http://www.kfw-foerderbank.de/DE/Service/Zinsstze.jsp
Wird im Rahmen der Altbau-Sanierung nach der Sanierung der Primärenergiekennwert der
EnEV für Neubauten eingehalten, wird auf Antrag zusätzlich ein Teilschulderlass von 20%
des Darlehens gewährt.
5. Wie beantrage ich die Fördermittel?
Als privater Investor beantragen Sie das Darlehen über eine durchleitende Bank oder
Sparkasse (in der Regel über die Hausbank) (Formular 141660). Kommunen und deren
Eigengesellschaften wenden sich direkt an die KfW (Formular 141833). Als
Programmnummer ist die 130 anzugeben.
Nähere Informationen zum Programm finden Sie auch auf den Webseiten der Kreditanstalt
für Wiederaufbau unter http://www.kfw-foerderbank.de/DE/
6. Wann wird mir das Geld ausgezahlt?
Kredite bis zu 100.000 EUR sind in einer Summe, maximal jedoch in zwei Teilbeträgen,
frühestens nach Baubeginn abzurufen. Kredite von mehr als 100.000 EUR werden nach
Vorhabensfortschritt ausgezahlt.
Tilgung: Während der tilgungsfreien Anlaufjahre werden Ihnen lediglich die Zinsen
vierteljährlich nachträglich auf den ausgezahlten Kreditbetrag berechnet. Nach Ablauf der
tilgungsfreien Anlaufjahre erfolgt die Tilgung des Darlehens gemeinsam mit den Zinsen in
gleichhohen vierteljährlichen Annuitäten. Ihre Belastung aus dem Darlehen bleibt somit bei
dieser Zahlungsform für die Dauer der Zinsbindung unverändert.
Zusätzlich haben Sie die Möglichkeit, während der ersten Zinsfestschreibung von 10 Jahren
jeweils zu den Fälligkeitsterminen der Annuitäten den noch ausstehenden Darlehensbetrag in
einer Summe kostenfrei außerplanmäßig zu tilgen.
Die Darlehen sind von privaten Antragstellern banküblich zu besichern, z. B. mittels
Grundschulden oder Bürgschaften. Form und Umfang der Besicherung werden im Rahmen
der Kreditverhandlungen zwischen Ihnen und Ihrer Hausbank vereinbart.
Bei Gebietskörperschaften sind grundsätzlich keine Sicherheiten erforderlich.
Kommunale Eigengesellschaften stellen eine 100%ige modifizierte Ausfallbürgschaft der
Gebietskörperschaft(en).
Verwendungsnachweis
Innerhalb von 9 Monaten nach Darlehensauszahlung ist ein Verwendungsnachweis über die
durchleitende Bank bei der KfW einzureichen. Öffentlich-rechtliche Kreditnehmer und deren
Eigengesellschaften senden den Verwendungsnachweis direkt an die KfW.
7. Kombination mit anderen Programmen
Sie können die KfW-Darlehen mit anderen Fördermitteln und der Investitionszulage
kombinieren bzw. kumulieren, sofern die Summe aus Krediten, Zuschüssen und Zulagen die
Summe der Aufwendungen nicht übersteigt. Das Maßnahmenpaket 5 kann nicht mit anderen
Maßnahmenpaketen kombiniert werden.
Solarstudie
Seite 81
Einzelne Teile der Maßnahmenpakete können auch über andere Programme der KfW, z. B.
das KfW-Programm zur CO2-Minderung oder über das Programm zur Förderung erneuerbarer
Energien (Bafa-Zuschuss) entsprechend den jeweiligen Programmbe-dingungen gefördert
werden.
10.8
KfW- Umweltprogramm
(Darlehen/ für Unternehmen)
1. Wer wird gefördert?
Das Programm richtet sich an in- und ausländische Unternehmen der gewerblichen
Wirtschaft (produzierendes Gewerbe, Handwerk, Handel, Unternehmen der Land- und
Forstwirtschaft, sonstiges Dienstleistungsgewerbe) Freiberuflich Tätige, z.B. Ingenieure,
Architekten, Ärzte, Steuerberater Betreibergesellschaften in der Entsorgungswirtschaft,
Kooperationen ( PPP-Modelle - Public Private Partnership) Unternehmen, an denen die
öffentliche Hand, Kirchen oder karitative Organisationen beteiligt sind.
Der Jahresumsatz bzw. die Größe des Unternehmens ist unerheblich für die
Antragsberechtigung.
2. Was wird gefördert?
Gefördert werden alle Investitionen, die zu einer maßgeblichen Verbesserung der
Umweltsituation beitragen, u.a. der Einsatz regenerativer Energiequellen.
Wenn Energieeinsparung elementarer Bestandteil von Contracting-Vorhaben ist, können sie
im KfW-Umweltprogramm gefördert werden.
Umweltinvestitionen im Ausland
Das KfW-Umweltprogramm steht auch zur Finanzierung von Umweltinvestitionen außerhalb
Deutschlands zur Verfügung:
im grenznahen Bereich, sofern diese Vorhaben zur Verbesserung der Umweltsituation in
Deutschland beitragen

im gesamten Ausland, wenn es sich um Investitionen deutscher Unternehmen handelt.
3. Wie viel Geld bekomme ich für meine Solaranlage?
Sie erhalten bis zu 75% der förderfähigen Investitionskosten, in der Regel bis zu 5 Mio EUR
pro Vorhaben. Die Kreditlaufzeit beträgt bei Maschinen, Anlagen, Einrichtungen u.ä.
maximal 10 Jahre mit bis zu 2 tilgungsfreien Anlaufjahren, bei Investitionen, deren technische
und wirtschaftliche Nutzungsdauer mehr als 10 Jahre beträgt, liegt die Kreditlaufzeit bei
maximal 20 Jahren mit bis zu 3 tilgungsfreien Anlaufjahren.
Der Zinssatz wird von der KfW bei Kreditzusage festgelegt. Bei Krediten mit bis zu 10 Jahren
Laufzeit ist der Zinssatz fest für die gesamte Laufzeit. Bei Krediten mit mehr als 10 Jahren
Laufzeit können Sie eine Zinsfestschreibung von 10 oder 20 Jahren wählen. Bei endfälligen
Varianten wird der Zinssatz für die gesamte Laufzeit festgeschrieben.
Die Zinsen leisten Sie vierteljährlich nachträglich auf den jeweils bei der KfW abgerufenen
Kreditbetrag.
Die genauen Konditionen finden Sie unter
http://www.kfw-foerderbank.de/DE/Service/Zinsstze.jsp.
Die Bereitstellungsprovision beträgt 0,25 % p.M., beginnend zwei Bankarbeitstage und einen
Monat nach Zusagedatum für noch nicht ausgezahlte Kreditbeträge.
Solarstudie
Seite 82
Haftungsfreistellung
Für Vorhaben in den neuen Bundesländern und Berlin (Ost) bis zu einer Kreditsumme von 2
Mio EUR kann die durchleitende Bank eine Haftungsfreistellung von 50 % für die gesamte
Kreditlaufzeit beantragen. Kreditnehmer muss ein kleines oder mittleres Unternehmen sein,
dessen Jahresumsatz 500 Mio EUR nicht überschreitet. Der Umsatz verbundener
Unternehmen zählt mit. Der Zinssatz für den Endkreditnehmer erhöht sich dann um 0,90 %
p. a.
“De-minimis”- Regelung im KfW-Umweltprogramm
Kredite aus dem KfW-Umweltprogramm können eine geringfügige Beihilfe darstellen.
Solche Beihilfen werden nach der sogenannten “de-minimis”-Regelung behandelt.
Die “de-minimis”-Regelung trifft nicht zu bei Krediten, die zu Konditionen des KfWMittelstandsprogramms ausgereicht werden.
4. Wie beantrage ich die Fördermittel?
Der Weg zum KfW-Kredit führt im Standardfall über Ihre Hausbank. Dort beantragen Sie den
Kredit für eine Investition in Ihrem Unternehmen.
Der Kreditantrag muss immer vor Beginn des Vorhabens (z.B. erster verbindlicher Auftrag,
Abschluss eines Kaufvertrages) gestellt werden, denn Umschuldungen und
Nachfinanzierungen sind nicht möglich.
5. Wie wird das Darlehen getilgt?
Der Kredit wird nach Ablauf der tilgungsfreien Anlaufjahre in gleich hohen Halbjahresraten
getilgt, bei endfälligen Darlehen in einer Summe am Ende der Laufzeit.
Sie können die Darlehen ganz oder teilweise vorzeitig zurückzahlen, ohne dass dafür eine
Vorfälligkeitsentschädigung berechnet wird.
10.9
ERP-Umwelt-und Energiesparprogramm
(Darlehen/ für Unternehmen)
1. Wer wird gefördert?

Private gewerbliche Unternehmen (produzierendes Gewerbe, Handwerk, Handel,
sonstiges Dienstleistungsgewerbe)

Gewerbliche Unternehmen, die Ent- und Versorgungsaufgaben für die öffentliche
Hand erfüllen ( Public Private Partnership)

Freiberuflich Tätige, z. B. Ingenieure, Architekten (ohne Heilberufe)
Dabei spielt es keine Rolle, wie hoch der Jahresumsatz des Antragstellers ist oder wie lange
das Unternehmen bereits besteht.
2. Was wird gefördert?

Abfallwirtschaft: Vorhaben, mit denen sich Abfälle bei der Produktion vermeiden
oder verringern lassen, sowie Verwertungs- und Beseitigungsanlagen.

Abwasserreinigung: Produktionsverfahren, die Wasser einsparen, Abwasser
verringern oder ganz vermeiden; Anlagen zur Abwasserreinigung und -behandlung.

Luftreinhaltung: Maßnahmen zur Vermeidung oder Reduzierung von Emissionen,
aber auch von Lärm, Geruch und Erschütterungen.

Energieeinsparung und rationelle Energieverwendung sowie Nutzung
erneuerbarer Energien.
Solarstudie

Altlastensanierung

Kosten eines Öko-Audits
Seite 83
3. Wie wird gefördert?
Sie erhalten ein langfristiges, besonders zinsgünstiges Darlehen, das Sie über Ihre
durchleitende Bank oder Sparkasse erhalten.
Aufgrund der EU-beihilferechtlichen Bestimmungen wird die Finanzierung aus diesem
Programm im Rahmen eines 3-Komponenten-Modells dargestellt. (s. Merkblatt der KfW)
Der Finanzierungsanteil beträgt 50% der Investitionskosten, für KMU gem. EU-Definition bis
zu 75% der Investitionskosten.
Der Höchstbetrag liegt bei 1 Mio EUR in den neuen Bundesländern und Berlin und 500
TEUR in den alten Bundesländern.
Für Vorhaben mit besonderer umweltpolitischer Relevanz kann der Höchstbetrag auch
überschritten werden, wenn der maximale Finanzierungsanteil beachtet wird.
Die Kreditlaufzeit beträgt bis zu 15 Jahre (Bauvorhaben bis 20 Jahre) in den neuen
Bundesländern und Berlin, davon bis zu 5 Jahre tilgungsfrei und bis zu 10 Jahre
(Bauvorhaben bis 15 Jahre) in den alten Bundesländern, davon bis zu 2 Jahre tilgungsfrei.
Die Zinssätze liegen am unteren Rand des Kapitalmarktniveaus und werden für die ersten 10
Jahre der Laufzeit festgeschrieben. Danach gilt der dann maßgebliche ERP-Zinssatz für
Neuzusagen. Die KfW legt die Zinssätze bei Zusage fest. Die Zinsen werden vierteljährlich
nachträglich auf den jeweils abgerufenen Kreditbetrag berechnet.
Die genauen Konditionen finden Sie unter
http://www.kfw-foerderbank.de/DE/Service/Zinsstze.jsp
Auszahlung
Die Darlehen werden zu 100% ausgezahlt.
Sicherheiten
Die Darlehen sind banküblich zu besichern. Art und Umfang der Besicherung vereinbaren Sie
im Rahmen der Kreditverhandlungen mit Ihrer Bank.
Haftungsfreistellung
Unternehmen in den neuen Bundesländern und Berlin Ost können eine 50 %-ige
Haftungsfreistellung der Hausbank für max. 2 Mio EUR Kreditsumme beantragen.
Dafür wird ein Zinsaufschlag von 0,90 % berechnet.
4. Was gibt es für Fördervoraussetzungen?
Der Kreditantrag muss vor Beginn des Vorhabens gestellt werden.
5. Sind ERP-Mittel kumulierbar?
Kredite aus dem ERP-Programm lassen sich mit anderen Förderkrediten kombinieren (z.B.
Umweltprogramm der KfW-Bankengruppe).
Wird dieser Kredit mit anderen öffentlichen Mitteln kombiniert, z. B. mit
Investitionszuschüssen oder Landesdarlehen, liegt die Obergrenze für den Finanzierungsanteil
öffentlicher Mittel bei 75% der Investitionskosten.
Solarstudie
Seite 84
6. Wie beantrage ich die Fördermittel?
Der Weg zum KfW-Kredit führt über Ihre Hausbank. Dort beantragen Sie den Kredit für eine
Investition in Ihrem Unternehmen.
Der Kreditantrag muss immer vor Beginn des Vorhabens (z.B. erster verbindlicher Auftrag,
Abschluss eines Kaufvertrages) gestellt werden, denn Umschuldungen und
Nachfinanzierungen sind nicht möglich.
Das Darlehen wird nach Ablauf der tilgungsfreien Anlaufjahre in gleich hohen
Halbjahresraten getilgt. Eine vorzeitige, außerplanmäßige Tilgung ist gegen Zahlung einer
Vorfälligkeitsentschädigung möglich.
10.10
BMU-Programm zur Förderung von
Demonstrationsanlagen
1. Wer wird gefördert?
Gefördert werden Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft, sonstige natürliche und
juristische Personen des privaten Rechts, Gemeinden, Gemeindeverbände, Kreise,
Zweckverbände, sonstige Köperschaften und Anstalten des öffentlichen Rechts,
Eigengesellschaften kommunaler Gebietskörperschaften.
2. Was wird finanziert?
Demonstrationsvorhaben in großtechnischem Maßstab, die aufzeigen, in welcher Weise
fortschrittliche Verfahren und Verfahrenskombinationen zur Verminderung von
Umweltbelastungen verwirklicht werden. Umweltschonende Produktionsverfahren
(integrierter Umweltschutz) werden mit Vorrang gefördert, und zwar in folgenden Bereichen:

Abwasserreinigung/Wasserbau

Abfallvermeidung, -verwertung und -beseitigung

Sanierung von Altablagerungen

Bodenschutz

Luftreinhaltung (einschließlich Maßnahmen zur Reduzierung von Gerüchen)

Minderung von Lärm und Erschütterungen

Energieeinsparung, rationelle Energieverwendung und Nutzung erneuerbarer Energien

Umweltfreundliche Energieversorgung und -verteilung
Es müssen Verfahren zur Anwendung kommen, die den Stand der Technik in Deutschland
voranbringen, z. B. über die in Rechtsvorschriften festgelegten
Umweltschutzanforderungen hinausgehen.
Das Verfahren muss erstmals in dieser Form (z. B. für den spezifischen Schadstoff)
angewendet werden. Förderfähig sind auch neuartige Kombinationen von schon erprobten
Einzeltechniken.
3. Wie wird finanziert?
Es kann ein KfW-Darlehen mit Zinszuschuss des BMU bis zu 70 % der förderfähigen Kosten
ausgezahlt werden, ohne Höchstbetrag.
Es kann ein Investitionszuschuss bis zu 30 % der förderfähigen Kosten ausgezahlt werden. Es
muss begründet werden, warum der Zinszuschuss nicht ausreicht.
Solarstudie
Seite 85
Die Kreditlaufzeit beträgt bis zu 30 Jahre, davon bis zu 5 Jahre tilgungsfrei. Der Zinssatz
wird für die ersten 10 Jahre der Laufzeit festgeschrieben, danach gelten
Kapitalmarktkonditionen. Das BMU verbilligt den Zinssatz i.d.R. in den ersten 5 Jahren um 5
Prozentpunkte.
Die
genauen
Konditionen
finden
Sie
unter
www.kfw.de/DE/Unsere%20Kreditprogramme/konditionen.html.
Eine Bereitstellungsprovision wird nicht verlangt, wenn die Mittel nach einem vorher
verbindlich festgelegten Finanzbedarfsplan abgerufen werden, sonst beträgt sie 0,25 % p.M.
auf den bei der KfW noch nicht abgerufenen Kreditbetrag
Auszahlung
Die Darlehen werden zu 100 % ausgezahlt.
Haftungsfreistellung
Unternehmen in den alten Bundesländern und Berlin West, die die EU-Definition für KMU
erfüllen, mindestens 3 Jahre am Markt sind und laut letztem Jahreabschluss ein positives
Ergebnis ausweisen, können eine 50 %-ige Haftungsfreistellung des Europäischen
Investitionsfonds (EIF) für max. 10 Jahre und max. 500.000 TEUR Kreditsumme beantragen.
Dafür wird ein Zinsaufschlag von 0,65 % berechnet.
Unternehmen in den neuen Bundesländern und Berlin Ost können eine 50 %-ige
Haftungsfreistellung der Hausbank für max. 20 Jahre und max. 2 Mio EUR Kreditsumme
beantragen. Dafür wird ein Zinsaufschlag von 0,90 % berechnet.
4. Sind Mittel aus dem BMU-Programm kumulierbar?
Ein Darlehen aus diesem Programm kann mit Mitteln aus dem ERP-Umwelt- und
Energiesparprogramm aufgestockt werden, z. B. für die Finanzierung des Grunderwerbs.
5. Wie stelle ich den Antrag?
Es wird von der KfW empfohlen, vor Antragstellung eine formlose Projektskizze zur
fachlichen Vorprüfung bei der KfW einzureichen.
Das Antragsformular kann bei der KfW bestellt werden: [email protected]
Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft sowie sonstige natürliche und juristische
Personen des privaten Rechts stellen ihren Antrag über eine Hausbank an die KfW.
Kommunen, kommunale Unternehmen, Zweckverbände und sonstige Anstalten des
öffentlichen Rechts reichen ihren Antrag direkt bei der KfW ein.
Folgende Unterlagen werden zusätzlich benötigt:

Beschreibung
des
Vorhabens
mit
Begründung,
warum
es
einen
Demonstrationscharakter hat und welche Umweltschutzwirkungen durch die
geplanten Investitionen erreicht werden sollen.

Aktuelle Finanzbedarfsplanung, aus der ersichtlich ist, zu welchem Zeitpunkt und in
welcher Höhe die Mittel benötigt werden.
Die fachliche Prüfung des Investitionsprojekts führt das Umweltbundesamt (UBA) ggf. unter
Einschaltung eines externen Experten durch. Die Entscheidung über die Förderung trifft das
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU). Die KfW behält
sich vor, weitere ergänzende Unterlagen, z. B. Jahresabschlüsse anzufordern.
6. Wie wird das Darlehen getilgt?
Die Darlehen werden nach Ablauf der tilgungsfreien Anlaufjahre in gleich hohen
Halbjahresraten getilgt. Eine vorzeitige, außerplanmäßige Tilgung ist möglich.
Solarstudie
10.11
Seite 86
Investitionszulage
(Berlin-Ost und neue Bundesländer)
1. Wer erhält die Investitionszulage? (Förderberechtigte Zielgruppe)
Steuerpflichtige im Sinne des Einkommensteuergesetzes und des Körperschaftsteuergesetzes,
die im Fördergebiet begünstigte Investitionen im Sinne der §§ 2 bis 4 vornehmen.
Ausgeschlossen sind steuerbefreite Körperschaften. Bei Personengesellschaften und
Gemeinschaften, die begünstigte Investitionen im Sinne der §§ 2 und 3 vornehmen, tritt an die
Stelle des Steuerpflichtigen die Gesellschaft oder die Gemeinschaft als Anspruchsberechtigte.
2. In welchen Fördergebieten kann die Investitionszulage beantragt
werden?
Berlin, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen
nach dem Gebietsstand vom 3. Oktober 1990. Bei Investitionen im Sinne der §§ 3 und 4
gehört zum Fördergebiet nicht der ehemalige West-Teil des Landes Berlin.
3. Was wird über die Investitionszulage gefördert?
A) § 2 InvZulG 1999 Betriebliche Investitionen
Begünstigte Investitionen sind die Anschaffung und die Herstellung von neuen abnutzbaren
beweglichen Wirtschaftsgütern (auch Solaranlagen) des Anlagevermögens, die

mindestens fünf Jahre nach ihrer Anschaffung oder Herstellung zum Anlagevermögen
eines Betriebs oder einer Betriebsstätte im Fördergebiet gehören
(Anschaffung/Herstellung vor 2000: Dreijahreszeitraum),

in einer Betriebsstätte im Fördergebiet verbleiben, in jedem Jahr zu nicht mehr als 10
vom Hundert privat genutzt werden
Begünstigt sind die folgenden beweglichen Wirtschaftsgüter:
Wirtschaftsgüter, die während des Fünfjahreszeitraums (vor 2000: Dreijahreszeitraums) in
Betrieben des verarbeitenden Gewerbes oder in Betrieben der produktionsnahen
Dienstleistungen verbleiben. Betriebe der produktionsnahen Dienstleistungen sind die
folgenden Betriebe:

Betriebe der Datenverarbeitung und Datenbanken,

Betriebe der Forschung und Entwicklung,

Betriebe der Markt- und Meinungsforschung,

Ingenieurbüros für bautechnische Gesamtplanung,

Ingenieurbüros für technische Fachplanung,

Büros für Industrie-Design,

Betriebe der technischen, physikalischen und chemischen Untersuchung,

Betriebe der Werbung und

Betriebe des fotografischen Gewerbes.
Wirtschaftsgüter, die während des Fünfjahreszeitraums (vor 2000: Dreijahreszeitraums)
ausschließlich kleinen und mittleren Betrieben des Handwerks dienen. Betriebe des
Handwerks sind die Gewerbe, die in die Handwerksrolle oder in das Verzeichnis
handwerksähnlicher Betriebe eingetragen sind. Kleine und mittlere Betriebe sind Betriebe, die
Solarstudie
Seite 87
nicht mehr als 250 Arbeitnehmer in einem gegenwärtigen Dienstverhältnis beschäftigen, die
Arbeitslohn oder Kurzarbeitergeld beziehen.
Wirtschaftsgüter, die während des Fünfjahreszeitraums (vor 2000: Dreijahreszeitraums) in
kleinen und mittleren Betrieben des Groß- und Einzelhandels und in Betriebsstätten des Großoder Einzelhandels in den Innenstädten verbleiben. Kleine und mittlere Betriebe sind
Betriebe, die nicht mehr als 50 Arbeitnehmer in einem gegenwärtigen Dienstverhältnis
beschäftigen, die Arbeitslohn oder Kurzarbeitergeld beziehen. Eine Betriebsstätte liegt in der
Innenstadt, wenn der Anspruchsberechtigte durch eine Bescheinigung der zuständigen
Gemeindebehörde nachweist, dass die Betriebsstätte nicht in einem Gebiet liegt, das durch
Bebauungsplan oder sonstige städtebauliche Satzung als Industriegebiet, Gewerbegebiet oder
als Sondergebiet im Sinne des § 11 Abs. 3 der Baunutzungsverordnung festgesetzt ist.
Hierunter fällt nicht allein das Betreiben einer Fotovoltaikanlage.
Die Investitionszulage beträgt für Betriebliche Investitionen:

10 vom Hundert der Bemessungsgrundlage für Erstinvestitionen, die der
Anspruchsberechtigte vor dem 1. Januar 2000 begonnen hat,

12,5 vom Hundert der Bemessungsgrundlage für Erstinvestitionen, die der
Anspruchsberechtigte nach dem 31. Dezember 1999 begonnen hat,

15 vom Hundert der Bemessungsgrundlage für Erstinvestitionen, die der
Anspruchsberechtigte nach dem 31. Dezember 2000 begonnen hat, wenn es sich um
Investitionen in Betriebsstätten im Randgebiet nach der Anlage 2 zum
Investitionszulagengesetz handelt,

5 vom Hundert der Bemessungsgrundlage für andere Investitionen, wenn sie der
Anspruchsberechtigte vor dem 1. Januar 2002 abschließt.
Die Investitionszulage erhöht sich für den Teil der Bemessungsgrundlage, der auf
Investitionen im Sinne des Absatzes 2 Nr. 1 (Wirtschaftsgüter, die während des
Fünfjahreszeitraums (vor 2000: Dreijahreszeitraums) in Betrieben des verarbeitenden
Gewerbes oder in Betrieben der produktionsnahen Dienstleistungen verbleiben) entfällt, wenn
die Wirtschaftsgüter während des Fünfjahreszeitraums in Betrieben verbleiben, die nicht mehr
als 250 Arbeitnehmer in einem gegenwärtigen Dienstverhältnis beschäftigen, die Arbeitslohn
oder Kurzarbeitergeld beziehen, auf

20 vom Hundert für Erstinvestitionen, die der Anspruchsberechtigte vor dem 1. Januar
2000 begonnen hat,

25 vom Hundert für Erstinvestitionen, die der Anspruchsberechtigte nach dem 31.
Dezember 1999 begonnen hat,

27,5 vom Hundert für Erstinvestitionen, die der Anspruchsberechtigte nach dem 31.
Dezember 2000 begonnen hat, wenn es sich um Investitionen in Betriebsstätten im
Randgebiet nach der Anlage 2 zu diesem Gesetz handelt,

10 vom Hundert für andere Investitionen, wenn sie der Anspruchsberechtigte vor dem
1. Januar 2002 abschließt. Schließt der Anspruchsberechtigte diese Investitionen nach
dem 31. Dezember 2001 und vor dem 1. Januar 2005 ab, beträgt die Investitionszulage
5 vom Hundert.
B) § 3 InvZulG 1999 Modernisierungsmaßnahmen an Mietwohnungsgebäuden sowie
Mietwohnungsneubau im innerörtlichen Bereich
Begünstigte Investitionen sind u.a. :
Solarstudie
Seite 88
Nachträgliche Herstellungsarbeiten (u.a. Einbau einer thermischen Solaranlage, evt. auch
dachintegrierte Fotovoltaikanlagen) und Erhaltungsarbeiten an Gebäuden, die vor dem
1.1.1991 fertiggestellt worden sind, soweit die Gebäude mindestens fünf Jahre nach
Beendigung der nachträglichen Herstellungsarbeiten oder der Erhaltungsarbeiten der
entgeltlichen Überlassung zu Wohnzwecken dienen.
Die Investitionszulage beträgt 10 bzw. 15% der Bemessungsgrundlage.
§ 3a InvZulG 1999 (gültig ab 1.1.2002) Erhöhte Investitionszulage für
Modernisierungsmaßnahmen an Mietwohngebäuden im innerörtlichen Bereich
Begünstigte Investitionen sind u.a. :
Nachträgliche Herstellungsarbeiten (u.a. Einbau einer Solaranlage) und Erhaltungsarbeiten an
Gebäuden, die vor dem 1.1.1949 fertiggestellt worden sind. Für denkmalgeschüzte Gebäude
gilt der 1.1.1960.
Die Investitionszulage beträgt 22% der Bemessungsgrundlage.
C) § 4 InvZulG 1999 Modernisierungsmaßnahmen an einer eigenen Wohnzwecken
dienenden Wohnung im eigenen Haus
Entfällt für Herstellungs- und Erhaltungsarbeiten, die ab dem 1.1.2002 durchgeführt wurden.
5. Wo muss ich den Antrag auf die Investitionszulage stellen?
Der Antrag ist bei dem zuständigen Finanzamt zu stellen. Ist eine Personengesellschaft oder
Gemeinschaft Anspruchsberechtigter, so ist der Antrag bei dem Finanzamt zu stellen, das für
die einheitliche und gesonderte Feststellung der Einkünfte zuständig ist.
Der Antrag ist nach amtlichem Vordruck zu stellen und vom Anspruchsberechtigten
eigenhändig zu unterschreiben.
6. Wann wird mir die Investitionszulage ausgezahlt?
Die Investitionszulage wird nach Ablauf des Jahres festgesetzt und innerhalb eines Monats
nach Bekanntgabe aus den Einnahmen an Einkommenssteuer oder Körperschaftssteuer
ausgezahlt.
Die Investitionszulage gehört nicht zu den Einkünften im Sinne des
Einkommenssteuergesetzes. Sie mindert nicht die steuerlichen Anschaffungs- und
Herstellungskosten und nicht die Erhaltungsaufwendungen.
Das Investitionszulagengesetz finden Sie unter
http://bundesrecht.juris.de/bundesrecht/invzulg_1999/index.html
10.12
Solarthermie 2000plus
(Anlagen über 100 m² Kollektorfläche)
Die Forschungsaktivitäten zur thermischen Nutzung der Sonnenenergie im
Niedertemperaturbereich – Solarthermie - werden seit Beginn des Monats März 2004 mit
neuen Schwerpunkten fortgesetzt.
Vorrangiges Ziel ist es, durch forschungsbegleitende Pilot- und Demonstrationsprojekte die
wissenschaftlich-technischen und rechtlich-organisatorischen Voraussezungen zu schaffen,
dass die Solarthermie künftig einen deutlich höheren Beitrag am Wärmemarkt zur
Substitution fossiler Brennstoffe leisten und damit auch ein wirksamer Klimaschutz erreicht
werden kannte.
Ein zentrales Ziel ist die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit durch die weitere Senkung der
solaren Wärmekosten. Hierbei liegt das größte Potenzial auf dem Gebiet der Systemtechnik,
Solarstudie
Seite 89
z.B. der Erforschung effizienter und wartungsarmer Systemkonfigurationen, der optimalen
Anbindung
an
das
konventionelle
Wärmeerzeugungssystem
oder
der
Komponentendimensionierung.
Große Solaranlagen zur Trinkwassererwärmung sind künftig grundsätzlich nicht mehr
Gegenstand der Forschungsförderung. Diese werden über das Marktanreizprogramm des
BMU gefördert. (Ausnahmen s. Punkt 1.)
1. Wer ist antragsberechtigt

Einrichtungen des Bundes und der Länder, einschließlich ihrer nachgeordneten
Einrichtungen, Gebietskörperschaften einschließlich kommunaler
Betreibergesellschaften, Stadtwerke, kommunale sowie eingetragene
Wohnungsbaugenossenschaften, Anstalten und Stiftungen sowie Unternehmen der
gewerblichen Wirtschaft.

Fördermaßnahmen der Begleitforschung richten sich insbesondere an Hochschulen
oder Forschungsinstitute und an Unternehmen (z. B. Hersteller von Solarkomponenten
und -systemen), wobei Bereitschaft zur Verbundforschung und eine angemessene
finanzielle Eigenbeteiligung vorausgesetzt werden.

Für Pilot- und Demonstrationsanlagen sind die Eigentümer entsprechend großer
bestehender oder neu zu errichtender Gebäude bzw. Liegenschaften, lokale
Energieversorgungsunternehmen als Wärmelieferanten, Eigentümer von
Wärmeerzeugungsanlagen zur Versorgung von Liegenschaften oder Wohnsiedlungen,
die die genannten Auswahlkriterien erfüllen sowie Finanzdienstleister, Stadtwerke,
Betreibergesellschaften für Wärmenetze und Handwerker-/ Ingenieurverbände.
2. Was wird gefördert?
Insbesondere sollen die folgenden Konzepte der solarthermischen Nutzung mit dem Bau von
größeren Pilot- und Demonstrationsanlagen erprobt werden:
• Solaranlagen zur kombinierten Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung
(solaren Kombianlagen) mit mittleren solaren Deckungsanteilen am Gesamtwärmebedarf der
versorgten Gebäude,
• Solar unterstützte Wärmenetze und zentrale Wärmespeicherung, einschließlich deren
Kombinationen mit anderen umweltfreundlichen Wärmequellen (wie Biomasse, Geothermie,
Abwärme aus hocheffizienter Kraft-Wärme-Kopplung), zur weitgehend CO2 – neutralen
Wärmeversorgung,
• neue Anwendungsgebiete für die Solarthermie, wie z. B. die solarunterstützte
Klimatisierung von Gebäuden (solares Kühlen) oder deren Einsatz für Prozesswärme im
Niedertemperaturbereich.
Gegenstand der Förderung sind insbesondere die Planung, Errichtung und Erprobung von
Pilot- und Demonstrationsanlagen mit einer erforderlichen Mindestgröße von 100 m²
Kollektorfläche und die Begleitforschung in einem Zeitraum von voraussichtlich fünf
Jahren (Bauvorhaben) bzw. acht Jahren (Begleit-FuE, Messprogramm) für
 solar unterstützte, kombinierte Trinkwassererwärmungs- und Heizungsanlagen für
Gebäude, Liegenschaften und Siedlungen mit mittelgroßen (Mehrtages- bzw. Wochen- )
Wärmespeichern bei solaren Deckungsanteilen von über 10% des Gesamtwärmebedarfs,

solar unterstützte Wärmenetze mit etwa 35 bis 60% solarem Deckungsanteil am
Gesamtwärmebedarf und besonders kostengünstigen und effizienten Speicherkonzepten
zur zentralen Langzeitwärmespeicherung,
Solarstudie
Seite 90

die Einbindung von solarthermischen Anlagen in Fernwärmenetze,

integrale Konzepte zur Kombination von Solarwärme, Geothermie, Abwärme und
energetischer Biomassenutzung zur weitgehend CO2-neutralen Wärmeversorgung,

die solar unterstützte Klimatisierung und deren Kombination mit solarer
Trinkwassererwärmung und Heizung zur Nutzung der Solarwärme in Zeiten ohne
Kühlbedarf,

solare Prozesswärme im Niedertemperaturbereich in besonders geeigneten Anwendungen
(z. B. Lebensmittelindustrie, Großküchen, Wäschereien),

andere als die genannten Anwendungen und Systemvarianten bei besonderer
wissenschaftlicher, technischer oder wirtschaftlicher Bedeutung im Einzelfall.
Darüber hinaus können auch weiterhin große Solaranlagen zur alleinigen
Trinkwasservorwärmung als Pilotanlagen gefördert werden, wenn diese aufgrund ihrer
technischen Lösung zu besonders günstigen solaren Nutzwärmekosten (< 0,12 €/kWh) führen
oder wenn diese Anlagen durch besonders innovative Lösungen, z. B. auf dem Gebiet der
Kollektorintegration oder des Speicher- und Regelungskonzeptes, zu einer signifikanten
Weiterentwicklung der Komponenten- bzw. Systemtechnik beitragen.
Wenn der Innovationsgehalt der Solaranlage nicht den Bedingungen dieses Förderkonzeptes
entspricht, wird auf die Fördermöglichkeit des Marktanreizprogramms verwiesen.
Im Rahmen der Begleitforschung werden bei erkennbarem Bedarf und Nutzen eigenständige
FuE-Vorhaben zu Planungsinstrumenten, zur Komponenten- und Systemtechnik sowie zu
sonstigen Verfahren gefördert, die einen wissenschaftlich-technischen Vorlauf für o.g.
Fördergegenstände schaffen bzw. zur Effizienzsteigerung oder Kostensenkung bei
thermischen Solaranlagen beitragen.
Gegenstand der Förderung sind begleitend zu den technischen Vorhaben
• Instrumente zum Energie-Contracting bei Vorhaben mit solar unterstützter Trinkwassererwärmung und Heizungsanlagen – Solares Contracting.
• Rechtliche Probleme.
• Entwicklung von Entscheidungshilfen für die Investition in solarthermische Anlagen und
ihre Einbindung in das gesamte Energiemanagement für Eigentümer großer Gebäude bzw.
Liegenschaften,
z.B.
Wohnungsunternehmen,
Versicherungen
u.a.
große
Dienstleistungsketten, große Industrieunternehmen
• Vermittlung der Ergebnisse der innovativen-technischen Lösungen an die Akteure, wie
Planer, Architekten, Bauherren, Handwerker (zum Beispiel „Initiative Solarwärme
plus“).
Die Ergebnisse dieser Vorhaben sollen einen deutlichen Beitrag zur Überwindung von
wirtschaftlichen, rechtlichen und organisatorischen Markteintrittsbarrieren der Solarthermie
für größere Wohnungs-, Dienstleistungs- und Industrieunternehmen leisten.
3. Wieviel Geld bekomme ich für meine Solaranlage?
Der nicht rückzahlbare Zuschuss für Solaranlagen beträgt in der Regel 30 – 50%. Im
Einzelfall (besonderem Pilotcharakter, hoher technischer Neuheitsgrad) kann er auch darüber
liegen.
Die Mess-, Daten- und Anzeigetechnik wird bis zu 100% gefördert, wobei die sich daraus
ergebende, gemittelte Förderquote in der Regel 50% nicht überschreiten darf.
Solarstudie
Seite 91
Nicht förderfähig sind u.a. Ausgaben für Betrieb, Wartung und Verbrauch der Solaranlagen,
für die konventionelle bzw. ergänzende Heizungstechnik sowie für die sonstige
Gebäudetechnik.
Zuwendungen für Begleitforschungsvorhaben an Hochschulen bzw. sonstigen Forschungseinrichtungen sowie FuE-Vorhaben aus der gewerblichen Wirtschaft werden
gemäß den jeweils geltenden Regelungen zur Projektförderung gewährt.
Die Zuwendungen werden dabei im Rahmen der verfügbaren Haushaltsmittel gewährt. Ein
Rechtsanspruch auf Zuwendung besteht nicht, die Bewilligungsbehörde entscheidet aufgrund
ihres pflichtgemäßen Ermessens.
4. Welche Voraussetzungen müssen erfüllt werden?
Auch aus Gründen des Klimaschutzes müssen künftig solarthermische Anlagen, auch in
neuen Einsatzgebieten, zu einem höheren solaren Deckungsanteil als bisher möglich führen.
Als neuer Schritt ist dabei ein solarer Deckungsanteil von 10-30% am
Gesamtwärmebedarf bzw. bis 60% für Anlagen mit saisonaler Speicherung vorgesehen.
Wobei sich die maximal zulässigen Wärmegestehungskosten am solaren Deckungsanteil
orientieren.
Wesentlich für die Projektauswahl sind neben der Einsparung fossiler Brennstoffe die zu
erwartenden Kosten der mit der Solaranlage bereitgestellten solaren Wärme. Maßstab ist der
Vergleich mit bereits realisierten Lösungen. Die solaren Nutzwärmekosten müssen dazu, je
nach Anlagentyp und Größe sowie Anwendungsbereich, die in Abhängigkeit vom solaren
Deckungsanteil festgelegten oberen Grenzwerte unterschreiten. Als Eckwerte sind 0,15
€/kWh bei 10% und maximal 0,30 €/kWh bei 60% solarem Deckungsanteil am
Gesamtwärmebedarf festgelegt (siehe Grenzkostenberechnung in den Erläuterungen zum
Förderkonzept; vgl. auch www.solarthermie2000plus.de)
• Maßgebend sind ferner der Pilot- bzw. Demonstrationscharakter und die
Multiplikatorwirkung der Vorhaben sowie eine ausgewogene Vielfalt von Nutzungs- und
Anlagenvarianten zu den im Fördergegenstand genannten Anwendungsgebieten.
• Bereits mit dem Fragebogen zur Vorauswahl ist ein prüffähiges Energiekonzept
einzureichen, das die technisch-wirtschaftlichen und ökologischen Randbedingungen der
Wärmeversorgung insgesamt darstellen soll.
Erwartet wird bei zu fördernden Projekten im Gebäudebestand, dass die wirtschaftlich
vertretbaren Maßnahmen zur Sanierung alter Heizungsanlagen sowie zur baulichen
Energieeinsparung (Wärmeschutz nach EnEV) bereits durchgeführt sind oder zeitgleich als
Eigenleistung durch den Antragsteller erbracht werden.
Der verbleibende Wärme- bzw. Kältebedarf muss die Errichtung einer Solaranlage mit
mindestens 100 m² Kollektorfläche rechtfertigen.
• Die Antragsteller müssen sich zur Teilnahme am wissenschaftlichen Mess- und
Auswerteprogramm über einen Zeitraum von mindestens fünf Jahren nach Errichtung der
Anlage in Zusammenarbeit mit der dafür ausgewählten wissenschaftlichen Einrichtung bereit
erklären und erforderliche Wartungs- und Optimierungsarbeiten mit eigenen Mitteln
durchführen
5. Wie beantrage ich die Fördermittel?
Die Projektauswahl erfolgt in einem mehrstufigen Begutachtungsverfahren.
Zunächst ist bei Demonstrationsanlagen ein Fragebogen zur Vorauswahl sowie ein
Energiekonzept zur Beurteilung der Eignung des Objektes einzureichen. Bei Anlagen
Solarstudie
Seite 92
mit Pilotcharakter ist die innovative Zielstellung und der vorgesehene Lösungsansatz
in einer formlosen Projektskizze zu beschreiben.
Erst nach fachlicher Begutachtung durch die begleitende Forschungseinrichtung und
den Projektträger PTJ wird ggf. die förmliche Antragstellung empfohlen (Einzelheiten
zum Ablauf siehe unter www.solarthermie2000plus.de).
Ansprechpartner / Kontaktstellen
Mit der Durchführung der Fördermaßnahme ist der Projektträger Jülich (PTJ) des BMU im
Forschungszentrum Jülich beauftragt (www.fz-juelich.de/ptj).
Anfragen bzw. Förderanträge sind zu richten an:
Forschungszentrum Jülich GmbH
Projektträger Jülich
Geschäftsbereich Erneuerbare Energien
52425 Jülich
oder direkt an:
Projektträger Jülich (PTJ)
Außenstelle Berlin
Wallstraße 17-22
10179 Berlin
([email protected])
Fachliche Auskünfte erteilen auch die in die wissenschaftliche Begleitung und das Mess- und
Auswerteprogramm eingebundenen Forschungseinrichtungen (Anschriften unter
www.solarthermie2000plus.de). Die Erläuterungen zum Förderkonzept sind zu beziehen unter
www.solarthermie2000plus.de bzw. bei der PtJ.
6. Kombination mit anderen Programmen
Es ist möglich, investive Teile eines Gesamtvorhabens über das Marktareizprgramm und
andere, eher innovative Teile desselben Gesamtvorhabens (z.B. Messprogramm) über dieses
Förderkonzept zu fördern, jeweils unter Berücksichtigung der entsprechenden
Förderbedingungen.
10.13
Vorhaben des Immissions- und Klimaschutzes
einschließlich der Nutzung erneuerbarer Energien –
Solarthermie in Sachsen
1. Wer wird gefördert?
Programmpunkt Solarkollektoranlagen: antragsberechtigt sind juristische Personen des
öffentlichen Rechts oder gemeinnützige, soziale, kirchliche und karitative Einrichtungen,
keine Privatpersonen.
Programmpunkt Anlagen zur energetischen Nutzung fester Biomasse (ausgenommen
Einzelfeuerstätten) in Kombination mit der Errichtung einer Sonnenkollektoranlage:
Antragsberechtigt sind natürliche und juristische Personen des öffentlichen oder privaten
Rechts, die Eigentümer, Pächter oder Mieter der Flächen sind, auf denen das Vorhaben
realisiert werden soll;
Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft (kleine und mittlere Unternehmen gemäß EGVerordnung);
Solarstudie
Seite 93
ausgeschlossen sind hier: Antragsteller aus Kurorten sowie aus Kommunen, die den Status
eines Kurortes anstreben und einen Antrag auf Anerkennung gestellt haben
In diesem Programmpunkt wird die Biomasseheizung über das Land Sachsen gefördert, die
solarthermische Anlage über den Bund (BAFA).
2. Welche Förderung kann ich erhalten?
Sie erhalten einen nicht rückzahlbaren Investitionskostenzuschuss.
Gefördert wird u.a. die Errichtung von Sonnenkollektoranlagen sowie die Errichtung von
Anlagen zur energetischen Nutzung fester Biomasse (ausgenommen Einzelfeuerstätten) in
Kombination mit der Errichtung einer Sonnenkollektoranlage.
3. Welche Voraussetzungen gibt es?
Den Antrag auf Förderung müssen Sie vor Baubeginn stellen. Die Solaranlage muss in
Südrichtung bzw. davon nicht mehr als 45° abweichend errichtet werden. Der Kollektor muss
einen Mindestenergieertrag von 350 kWh je m² Kollektorfläche und Jahr haben. In den
Kollektorkreislauf (ausgenommen sind Speicher- und Luftkollektoren) muss sowohl ein
Zähler zur Erfassung der solaren Erträge (Wärmemengenzähler) als auch ein Zähler zur
Erfassung
der
elektrischen
Pumpenantriebsenergie
(Elektroenergieoder
Betriebsstundenzähler) eingebaut werden.
Nicht gefördert wird die Errichtung von Anlagen zur Schwimmbaderwärmung sowie die
Erweiterung von Sonnenkollektoranlagen.
4. Wieviel Geld bekomme ich für meine Solaranlage?
Für die Errichtung einer Solarkollektoranlage erhalten Sie einen Zuschuss bis zu 200 EURO
je m² installierter Kollektorfläche, maximal 60 % der zuwendungsfähigen Ausgaben. Bei der
Teilnahme an einem einjährigen Messprogramm zur Erfassung der monatlichen Ertragswerte
erhalten Sie einen zusätzlichen einmaligen Zuschuss von 150 EURO nach Übergabe der
Messwerte
Für die Errichtung einer Anlage zur energetischen Nutzung fester Biomasse (ausgenommen
Einzelfeuerstätten) in Kombination mit der Errichtung einer Sonnenkollektoranlage erhalten
Sie bis zu 100 EURO je kW Nennwärmeleistung bis zu 30 kW; bis zu 50 EURO je kW
Nennwärmeleistung, die über 30 kW hinausgeht. Bei der freiwilligen Teilnahme an einem
einjährigen Messprogramm zur Erfassung der monatlichen Ertragswerte erhalten Sie auch
hier einen zusätzlichen einmaligen Zuschuss von 150 EURO nach Übergabe der Messwerte.
5. Wie beantrage ich die Fördermittel?
Die Antragsunterlagen erhalten Sie beim
Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie
Energieeffizienzzentrum
Zur Wetterwarte 11
01109 Dresden
Telefon: 0351 8928 158, Telefax: 0351 8928 159
e-Mail: [email protected]
Die Vorhaben müssen bis Anfang Dezember des Jahres abgeschlossen und die Mittel beim
Sächsischen Landesamt abgefragt sein.
Die Richtlinie ist bis zum 31.12.2005 gültig.
6.Wann wird mir das Geld ausgezahlt?
Die Fördergelder erhalten Sie nach Vorlage der Rechnungen sowie des Nachweises der
Betriebsbereitschaft der Anlage ausgezahlt.
Solarstudie
Seite 94
11 Baurechtliche Bestimmungen
Photovoltaikanlagen sind bauliche Anlagen im Sinne des Baurechts. Mit zunehmender
Integration der Solarmodule in die Gebäudehülle erhöhen sich die baurechtlichen
Anforderungen. Das öffentliche Baurecht stellt formell- und materiellrechtliche
Anforderungen.
Die formellrechtlichen Anforderungen betreffen die Baugenehmigung und die verwendeten
Bauprodukte bzw. Bauarten einschließlich Standsicherheit und Brandschutz. Die
materiellrechtlichen Anforderungen umfassen das Bauplanungsrecht, das Bauordnungsrecht
und das Baunebenrecht, das Natur- und Landschaftsschutzrecht und das Denkmalschutzrecht.
Im Bundes-Baugesetzbuch ist unter §1 Abs.5 Nr.7 die Nutzung regenerativer Energien
ausdrücklich als Ziel erwähnt. Das Bauproduktgesetz regelt u.a. EU-Konformität mit CEKennzeichnung. Alle weiteren baugesetzlichen Anforderungen regeln die jeweiligen
Landesbauordnungen (LBO).
11.1
Baugenehmigungspflicht und Baugenehmigungsverfahren:
Die Bauordnung des jeweiligen Landes legt fest, ob beim Bau einer Photovoltaikanlage eine
behördliche Genehmigung erforderlich ist. Grundsätzlich können vier verschiedene Verfahren
in Frage kommen:

Schlichte Genehmigungsfreiheit

Freistellungs-, Anzeige- bzw. Kenntnisgabeverfahren

Vereinfachtes Baugenehmigungsverfahren

Herkömmliches Baugenehmigungsverfahren
Schlichte Genehmigungsfreiheit
Ist ein Vorhaben schlicht genehmigungsfrei, wird die baurechtliche Zulässigkeit von der
Behörde nicht überprüft. Der Bauherr und seine Beauftragten sind allein für die Einhaltung
der öffentlichrechtlichen Vorschriften verantwortlich. In der Regel trifft dies für die
Errichtung von Solaranlagen zu.
Freistellungs-, Anzeige- bzw. Kenntnisgabeverfahren
Das Freistellungs-, Anzeige- bzw. Kenntnisgabeverfahren ist ein Sonderverfahren für
Wohngebäude bis zu einer bestimmten Größenordnung und bezieht sich sowohl auf deren
Errichtung als auch auf deren Änderung. Damit kann auch der Einbau einer
Photovoltaikanlage darunter fallen. Der Bauherr darf nicht einfach mit dem Bauen beginnen,
sondern muss vorher ein (Freistellungs-, Anzeige- oder Kenntnisgabe-) Verfahren
durchlaufen, bei dem er bestimmte Bauvorlagen und Nachweise einzureichen bzw. zu
erstellen hat.
Vereinfachtes Baugenehmigungsverfahren
Bei dem vereinfachten Baugenehmigungsverfahren prüft die Behörde nicht alle rechtlichen
Vorschriften, sondern nur noch einen abschließenden Katalog besonders wichtiger
Regelungen. Es reduziert sich nicht der Umfang der Vorschriften, die beachtet werden
müssen, sondern nur der Prüfungsumfang.
Herkömmliches Baugenehmigungsverfahren
Trifft keiner der drei Fälle zu, ist die Errichtung einer PV-Anlage baurechtlich voll
genehmigungspflichtig. Das bedeutet, dass ein herkömmliches Baugenehmigungsverfahren
mit allen erforderlichen Unterlagen durchgeführt werden muss. Die Behörde prüft alle in
Solarstudie
Seite 95
Frage kommenden öffentlich-rechtlichen Vorschriften und bescheinigt mit der
Baugenehmigung deren Einhaltung.
11.1.2 Bauregeln und -richtlinien
Photovoltaikanlagen unterliegen den Vorschriften über Bauprodukte und Bauarten, der
Bauordnung des jeweiligen Landes. Diese regeln welche Bauprodukte wie eingesetzt werden
können.
Bei den Bauprodukten unterscheidet die Bauordnung:

Geregelte Bauprodukte

Nicht geregelte Bauprodukte

Sonstige Bauprodukte
Geregelte Bauprodukte
Geregelte Bauprodukte entsprechen den technischen Regeln der Bauregelliste (BRL) A Teil 1
vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) und können direkt verwendet werden. Sie sind
mit dem nationalen Ü-Zeichen oder dem europäischen CE-Zeichen gekennzeichnet.
PV-Standardmodule sind bislang nicht als eigenständiges Bauprodukt in der Bauregeliste
enthalten und gelten somit nicht als geregeltes Bauprodukt. Allerdings sind Bauprodukte aus
Glas geregelt, so dass die Leitlinien u.U. sinngemäß für PV-Module angewandt werden
können.
Die Tragsicherheit und die Dauerhaftigkeit von Gießharz-Modulen oder mit EVA laminierten
Modulen ergibt sich aus dem verwendeten Glas. Entscheidend ist deswegen, ob das Glas ein
geregeltes Bauprodukt ist oder nicht. Geregelte Bauprodukte sind Spiegelglas, Gussglas
(Drahtglas oder Ornamentglas), Profilbauglas, Einscheibensicherheitsglas (ESG),
Mehrscheibenisolierglas und Verbundsicherheitsglas (VSG) mit PVB-Zwischenfolie.
Nicht geregelte Bauprodukte
Für nicht geregelte Bauprodukte gibt es keine technischen Baubestimmungen oder allgemein
anerkannte Regeln der Technik. Bei diesen Bauprodukten muss die Verwendbarkeit für den
vorgesehenen Zweck festgestellt werden. Dies geschieht durch eine allgemeine
bauaufsichtliche Zulassung, ein allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis oder eine
einmalige Zustimmung zur Verwendung im Einzelfall.
Solarmodule aus nicht geregelten Bauprodukten wie teilvorgespanntes Glas (TVG) und
chemisch vorgespanntes Glas können in bauaufsichtlich relevanten Konstruktionen dagegen
nur mit Zulassung oder Zustimmung im Einzelfall verwendet werden. Das ist bei den meisten
Standard-Modulaufbauten der Fall, da üblicherweise TVG eingesetzt wird.
Sonstige Bauprodukte
Sonstige Bauprodukte haben keine sicherheitstechnische Bedeutung und benötigen deshalb
keinen Verwendbarkeitsnachweis, um eingebaut werden zu dürfen, müssen aber die gleichen
materiellen Anforderungen erfüllen, z.B. ausreichende Tragfähigkeit, Verkehrssicherheit,
ausreichende Dauerhaftigkeit und Brandschutzauflagen. PV-Module mit mechanischer
Befestigung, die keine weiteren konstruktiven Funktionen haben (z.B. für Aufdachmontage),
gelten als sonstiges Bauprodukt.
Bauarten werden ebenfalls unterschieden in:

Geregelte Bauarten

Nicht geregelte Bauarten
Solarstudie
Seite 96
Geregelte Bauarten entsprechen den allgemein anerkannten Regeln der Technik und dürfen
ohne Anwendungsnachweis angewandt werden. Der Bauherr kann die maßgebenden
Ausführungs- und Bemessungsnormen in der Liste der Technischen Baubestimmungen (LTB)
der Bundesländer nachschlagen.
Nicht geregelte Bauarten weichen von anerkannten Regeln der Technik ab. Hier befindet
sich der Bauherr in der gleichen Situation wie bei einem nicht geregelten Bauprodukt. Er ist
verpflichtet, einen allgemeinen Verwendbarkeitsnachweis (allgemeine bauaufsichtliche
Zulassung, allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis) oder eine Zustimmung im Einzelfall
einzuholen.
Die behördliche Zuständigkeit ist bei den nicht geregelten Bauprodukten und bei den nicht
geregelten Bauarten gleich: Für die Erteilung einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung
ist das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) in Berlin zuständig. Sie wird für fünf Jahre
erteilt und gilt bundesweit. Ein allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis erstellt ebenfalls
das DIBt und eine Zustimmung im Einzelfall wird bei der Obersten Bauaufsichtsbehörde des
Bundeslandes beantragt.
Verwendbarkeitsnachweise sind mit hohem finanziellen und zeitlichen Aufwand verbunden.
Nicht geregelte Bauprodukte und Bauarten sollten deshalb nur in Ausnahmefällen eingesetzt
werden bzw. wenn die Zusatzkosten für die bauaufsichtlich geregelte Ausführung der Module
und ihrer Unterkonstruktion höher sind als die Kosten für die Zulassung oder Zustimmung im
Einzelfall.
11.1.3 Technische Regeln
Der Bauherr kann die maßgebenden Ausführungs- und Bemessungsnormen in der Liste der
Technischen Baubestimmungen (LTB) der Bundesländer nachschlagen. Alle Bundesländer
haben darin die "Technischen Regeln für die Verwendung von linienförmig gelagerten
Verglasungen" (TRLV) des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) aufgenommen. Diese
gelten für Verglasungen, die an mindestens zwei gegenüberliegenden Seiten durchgehend
linienförmig gelagert sind.
Allgemein muss an begehbaren Flächen eine Absturzsicherung vorgesehen werden, wenn die
angrenzenden Flächen mehr als 1 m tiefer liegen. Raumhohe Fassadenverglasungen müssen
daher in den oberen Stockwerken so konstruiert sein, dass Personen, die unsanft an die
Verglasung stoßen, sich nicht verletzen oder gar hindurchstürzen können. Für diese
zusätzlichen Anforderungen gibt es bisher noch keine allgemein anerkannte
Ausführungsregel.
Eine Zulassung oder Zustimmung im Einzelfall kann jedoch in den meisten Bundesländern
bereits jetzt schon entfallen, wenn die "Technischen Regeln für die Verwendung von
absturzsichernden Verglasungen (TRAV)" des DIBt eingehalten werden.
Bestimmungen für Überkopfverglasungen
Verglasungen im Überkopfbereich, welche mehr als 10° aus der vertikalen geneigt sind
müssen den bautechnischen Regeln für 'Überkopfverglasungen' entsprechen.
Glasdächer und Glaslamellen mit Photovoltaik befinden sich meist im Überkopfbereich und
unterliegen daher diesen Anforderungen.
Anforderungen an geeignete Gläser für Überkopfverglasungen
Für Überkopfverglasungen ist nach den 'Technischen Regeln für die Verwendung von
linienförmig gelagerten Verglasungen (TRLV)' Verbundsicherheitsglas (VSG) aus Floatglas
als untere Scheibe vorgeschrieben. Gemäß den technischen Regeln wird als geregeltes
Solarstudie
Seite 97
Bauprodukt nur Verbund-Sicherheitsglas (VSG) mit Zwischenfolien aus Polyvinyl-Butyral
(PVB) anerkannt.
Isolierverglasung mit PV im Überkopfbereich
Bei Isolierverglasungen mit Photovoltaik im Überkopfbereich ist es einfach, diese
Anforderung zu erfüllen, denn als obere Scheibe des Isolierglasaufbaus wird das Solarmodul
verwandt und als untere Scheibe ein klassisches Verbundsicherheitsglas mit PVB-Folie
eingesetzt. Isolierverglasungen mit PV können daher als geregeltes Bauprodukt eingesetzt
werden.
Einfachverglasung mit PV im Überkopfbereich
Bei Einfachverglasungen ist in der Regel eine Genehmigung im Einzelfall erforderlich. Die
Materialien, aus welchen Solarmodule gefertigt werden entsprechen nicht exakt denen der
Technischen Richtlinie.
Bereits die Abweichung im Verbundmaterial (EVA- statt PVB-Folie) führt dazu, dass
Solarmodule nicht als 'Standard VSG-Glas' eingestuft werden. Aber auch die Gläser haben
zum Teil andere Eigenschaften, so werden z.B. bei Standardmodulen ESG-Gläser eingesetzt,
welche im VSG-Glas für Überkopfverglasungen nicht zulässig ist.
Der Zulassungsprozess für geregelte Bauprodukte dauert in Deutschland jahrzehntelang, weil
die Produkte einem langjährigen Baustandard entsprechen müssen, bevor sie 'ungeprüft'
zugelassen werden. Daher sollte der Umstand, dass Solarmodule im Überkopfbereich nicht
als 'geregelte Bauprodukte' gelten nicht abschrecken.
Genehmigung im Einzelfall
Für die Gebäudeintegration stehen Solarmodule zur Verfügung, welche zwar nicht als
geregelte Bauprodukte gelten, jedoch die gleiche Tragfähigkeit wie Verbundsicherheitsglas
besitzen und bereits für den Überkopfbereich zugelassen worden sind.
Die Hersteller von Solarmodulen zur Gebäudeintegration besitzen vielfältige Erfahrung mit
dem Genehmigungsverfahren im Einzelfall, welches aufgrund vorliegender Zertifikate häufig
stark abgekürzt werden kann.
Baunormen
Folgende Baunormen gelten für Bauen mit Glas und sind sinngemäß auf Solarmodule
anzuwenden:
DIN 1249 Flachglas im Bauwesen
DIN 181516 Teil 4 Einscheibensicherheitsglas-Anforderungen, Bemessung, Prüfung.
Statik
Der Befestigung der Gestelle auf Dächern kommt große Bedeutung zu. Die Generatoren
bieten dem Wind eine Angriffsfläche und stehen meist auf hohen Gebäuden. Daher müssen
z.T. beachtliche Windkräfte berücksichtigt werden.
Die Wahl der Befestigung ist von der Statik des Daches abhängig. Ist das Dach zusätzlich
belastbar oder nicht? Die Antwort findet sich bei vorhandenen Bauplänen in der
Statikberechnung des Gebäudes oder muss bei einem Statiker eingeholt werden. Als
Berechnungsgrundlage dient DIN 1055 Lastannahmen für Bauten: Baustoffe und Bauteile
(Teil 1,4,5).
Solarstudie
Seite 98
Brandschutz
Brandschutzmaßnahmen sollen die Entwicklung und Ausbreitung von Feuer verhindern. Der
bauliche Brandschutz ist in den Landesbauordnungen und in DIN 4102 „Brandverhalten
von Baustoffen und Bauteilen“ geregelt. Die DIN 4102 teilt Baustoffe in Baustoffklassen A
und B ein und Bauteile in Feuerwiderstandsklassen F.
Weiterhin verlangt die Norm, dass Bedachungen gegen Flugfeuer und strahlende Wärme
widerstandsfähig sein müssen. Als „harte Bedachung“ erfüllen PV-Module diese Bedingung.
An PV-Fassaden werden in den Landesbauordnungen dieselben Anforderungen gestellt wie
an nicht tragende Außenwände bzw. Außenwandbekleidungen aus Glas. Je nach
Anwendungsfall, Gebäudehöhe und Abstand zu Nachbargebäuden müssen diese die
Baustoffklasse A oder B 1 erfüllen und gegebenenfalls zusätzlich die Feuerwiderstandsklasse
F 30 oder F 90.
PV-Module setzen sich hauptsächlich aus nicht brennbaren Stoffen (Glas, Silizium,
Aluminium), aber auch aus normal entflammbaren Stoffen (Harz, Kunststoffe) zusammen und
können daher insgesamt am ehesten der Brandschutzklasse B 1 zugeordnet werden. Eine
Einstufung in die Klasse A ist wegen der enthaltenen Kunststoffe nicht gegeben. Weiterhin ist
selbst die niedrigste Feuerwiderstandsklasse F 30 nur mit großem Aufwand realisierbar.
Daher ist eine Zustimmung im Einzelfall nötig, wenn an die Module spezielle
brandschutzrechtliche Anforderung gestellt werden.
11.1.4 Richtlinien und Normen in der Elektrotechnik
Die Normen für die Komponenten von PV-Anlagen, die Bauartzulassung sowie die
Zertifizierung und Prüfung von PV-Modulen bzw. Wechselrichtern usw. werden vom
Deutschen Institut für Normung (DIN) veröffentlicht.
Die Normungsarbeit DIN/VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik
Informationstechnik e.V.) wird auf dem Gebiet der Photovoltaik in Deutschland durch das
Normungskomitee der Deutschen Elektrotechnischen Kommission (DKE) K373
"Photovoltaische Solarenergie-Systeme" koordiniert und wahrgenommen. Die weltweite
Normung erfolgt durch die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC). Der
zuständige Ausschuss für die Photovoltaik ist innerhalb des IEC das technische Komitee TC
82 "Solar Photovoltaic Energy Systems".
Die Errichtung von Photovoltaikanlagen und deren Installation ist nach den bestehenden
VDE-Bestimmungen, insbesondere den Normen VDE 0100 "Errichten von
Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 Volt" alle zutreffenden Teile, VDE 0105
Teil 100 "Betrieb von elektrischen Anlagen", VDE 0185 "Blitzschutz" alle zutreffenden Teile
und VDE 0298 Teil 4 "Gummi-isolierte Leitungen mit Nennspannungen bis 450/750V"
auszuführen. Speziell mit der Installation von PV-Anlagen beschäftigt sich die VDE 100 Teil
712 "Photovoltaik-Versorgungssysteme", die schon als IEC-Norm IEC 60364-7-712 erlassen
ist und voraussichtlich 2005 als VDE-Norm vorliegt.
11.1.5 Sonstige Richtlinien und Regeln
Die VDI-Richtlinie (Verein Deutscher Ingenieure) VDI 6012 Blatt 2 gilt als
Einstiegsregelwerk in die Photovoltaik, welche auf wesentliche Normen verweist.
Der Verband der Elektrizitätswirtschaft (VDEW) legt die technischen Richtlinien für den
Netzanschluss und den Netzbetrieb fest. Für den Anschluss von PV-Anlagen an das
öffentliche Stromnetz gilt die VDEW-Richtlinie "Eigenerzeugungsanlagen am
Niederspannungsnetz (400/230 Volt)". Die wesentliche Bedingung ist, dass PV-Anlagen ohne
störende Rückwirkungen betrieben, die elektrischen Schutzfunktionen realisiert werden und
die Stromversorgung anderer Kunden nicht beeinträchtigt wird.
Solarstudie
Seite 99
Die Technischen Anschlussbedingungen (TAB) des ständigen Netzbetreibers gelten für den
Anschluss und Betrieb von Anlagen, die an das Niederspannungsnetz angeschlossen sind oder
angeschlossen werden. Unter anderen sind dies das Anmeldeverfahren, die Herstellung des
Hausanschlusses, die Ausführung der Messeinrichtungen und der Überstromschutz.
Die Regeln der Berufsgenossenschaft zum Unfallschutz sind bei der PV-Anlageninstallation
die BGV A2 Elektrische Anlagen und Betriebsmittel und dem PV-Anlagenbau (BGV C22
Bauarbeiten) zu beachten. Sie umfassen im wesentlichen den Personenschutz der am Bau und
Installation beteiligten Gewerke.
11.2
Qualitätsnachweise für Module
Für den Laien ist es schwierig, die Qualität eines Moduls zu beurteilen. Deshalb helfen ihm
Prüfzeichen, eine gewisse Sicherheit in der Beurteilung zu finden. Die Zertifizierung der
Prüfinstitute nach IEC ist allgemein anerkannt. Weitere Beurteilungskriterium sind die
Produkt- u. Leistungsgarantiebedingungen, die Leistungstoleranz sowie die technischen
Daten.
11.2.1 STC und Leitungstoleranz
Die elektrischen Kenngrößen von Solarmodulen werden von den Herstellern unter StandardTest-Bedingungen (STC, engl.: standard-test-condition) ermittelt. Um verschiedene Zellen
oder auch PV-Module miteinander zu vergleichen, wurden zur Bestimmung der elektrischen
Daten einheitliche Bedingungen festgelegt, bei denen die Solarzellenkennlinie ermittelt wird:

Einstrahlung von 1.000 Watt/m²

Zellentemperatur von 25°C

definiertes Lichtspektrum
Bei der Modulherstellung schwanken die elektrischen Parameter technologisch bedingt um
den Nennwert. Mit einer Toleranz von bis zu +/- 10% wird die Leistung vom Hersteller
angegeben.
Je geringer die Toleranz ist, umso kleiner sind die Mismatch-Verluste im Solargenerator.
Deshalb sollte auf eine möglichst geringe Leistungstoleranz geachtet werden oder die Module
müssen bei der Installation nachgemessen und sortiert werden. Zunehmend liefern die
Hersteller auch die Messprotokolle mit den Flasherwerten für jedes Modul. So kann die
Modulverschaltung optimiert werden.
Die Kenngrößen sind aus den Datenblättern der Solarmodule ersichtlich, die zu jedem guten
Angebot gehören.
11.2.2 Zertifizierung und Qualifikationstest
Im Forschungszentrum der europäischen Kommission in Ispra (Italien) wurde ein spezielles
Prüfverfahren für Module entwickelt. Die daraus resultierende Prüfvorschrift wurde im Jahr
1993 als Norm IEC 61215 der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC)
übernommen und im Jahr 1995 als deutsche und europäische Norm DIN EN 61215 ratifiziert.
Für amorphe Module wurde die Prüfvorschrift erweitert, um die Degradation des
Zellmaterials zu berücksichtigen: IEC 61646 „Terrestrische Dünnschicht-PhotovoltaikModule Bauarteignung und Bauartenzulassung“. In Deutschland wird die Modulzertifizierung
beim TÜV Rheinland e.V. und beim VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut durchgeführt.
Module, die diese Prüfung durchlaufen haben, gelten als sehr zuverlässig und langlebig.
Zur Modulzertifizierung werden acht Module zufällig aus der Fertigungsstraße gewählt. Ein
Modul wird zur Kontrolle verwendet, während die anderen sieben Module verschiedenen
Solarstudie
Seite 100
Prüfverfahren unterzogen werden. Diese Module werden dann den folgenden Tests
unterzogen:

Sichtprüfung

Leistung unter verschiedenen Bedingungen (bei STC und geringer Einstrahlung)

Prüfung der Isolationsfestigkeit

Messung der Temperaturkoeffizienten

Dauertest unter Freilandbedingungen

Hot-Spot-Dauerprüfung

Temperaturwechselprüfung und UV-Test

Luftfeuchte/Frost-Prüfung, Feuchte/Wärme-Prüfung

Festigkeitsprüfung der Anschlüsse

Prüfung der mechanischen Belastbarkeit und Verwindungstest

Hageltest
Bei Standardmodulen ist die Zertifizierung nach IEC 61215 bzw. IEC 61646 üblich. Bei
Spezial- und Sondermodulen ist die Zertifizierung wegen der hohen Kosten für eine solche
Prüfung und der geringeren Stückzahl der Module eher selten.
Hier bietet das VDE Institut als anerkanntes NSI (National Supervising Inspectorate) für PV
GAP (Global Approval Programm for Photovoltaics) eine weitere Variante der Prüfung an.
Die Aufgabe von PV GAP ist es, Qualitätsstandards und Anerkennungsverfahren für die
Leistungsfähigkeit von PV-Produkten, Komponenten und -Systemen zu entwickeln um die
Qualität und Zuverlässigkeit dieser Produkte sicherzustellen. Zu den Mitgliedern von PV
GAP gehören führende Hersteller der Solarindustrie, Industrieverbände,
Energieversorgungsunternehmen (EVU), Forschungsinstitute sowie öffentliche Institutionen
wie beispielsweise die Weltbank.
PV GAP-Verfahren zur Anerkennung von Photovoltaik-Produkten und deren
Hersteller
1. Voraussetzung ist eine Zertifizierung nach ISO 9000 mit dem relevanten technischen Scope
und den betriebseigenen Prüfeinrichtungen zur Prüfung von Photovoltaik-Produkten.
2. Das Supervising Inspectorate SI (VDE-Institut) überprüft die Prüfeinrichtungen sowie die
Aufzeichnungen und gibt dem Hersteller ggf. Empfehlungen, um die Übereinstimmung mit
den anerkannten Verfahren sicherzustellen.
3. Wenn der Hersteller die Anforderungen des SI bzgl. der Prüfeinrichtungen und der
Aufzeichnungen erfüllt, werden die Prüfungen, die vom Hersteller unter Aufsicht des SI
durchgeführt werden, anerkannt und es sind keine weiteren Prüfungen durch externe
Laboratorien erforderlich.
4. Prüfungen, die der Hersteller nicht in seinen eigenen Laboratorien durchführen kann,
werden in den Laboratorien des SI durchgeführt.
Die für die anfängliche Bestätigung der Qualifizierung des Herstellers anfallenden Kosten
belaufen sich auf ca. 50% der Kosten, die ein Hersteller bezahlen würde, wenn er die Prüfung
von PV-Modulen in einem unabhängigen Laboratorium durchführen lassen würde.
Solarstudie
Seite 101
Leider sagt die Messung unter STC-Bedingungen wenig über die tatsächliche Betriebsleistung
der Module aus. Die Nennleistung wird in den seltensten Fällen erreicht. Sinnvoll wäre es,
Durchschnittsleistung oder Ertrag bei tatsächlichen Betriebsbedingungen
(Freilandbedingungen) anzugeben. Dazu wäre eine Messung und Wichtung des
Wirkungsgrades bei verschiedenen Einstrahlungen und Temperaturen erforderlich.
Inzwischen arbeiten verschiedene Institute in der Welt an standardisierten Verfahren zur
Ermittlung des Energieertrags unter Freilandbedingungen.
Hilfreich ist in diesem Zusammenhang die Norm DIN EN 50380 „Datenblatt- und
Typenschildangaben von PV-Modulen“. In dieser Norm wird vorgeschrieben, dass die
Temperaturfaktoren und Teilleistungen bei 800 W/m² und 200 W/m² angegeben werden
müssen. Mit diesen Daten kann mit Simulationsprogrammen der Betriebswirkungsgrad der
Module berechnet werden. Der Planer sollte darauf achten, dass die Hersteller die
Datenblattangaben entsprechend dieser Norm machen.
11.2.3 „Blauer Engel“
Seit 1. Juni 2004 müssen Solarthermieanlagen, wenn sie gefördert werden sollen, das
Umweltprüfzeichen „Blauer Engel“ aufweisen. Der jährliche Kollektorertrag
(Jahresenergieertrag) Qkol bezogen auf einen solaren Deckungsanteil von 40 % muss
mindestens 525 kWh/m2 betragen (Flächenbezug entsprechend DIN V 4757-4). In den
Kollektoren dürfen als Wärmeträgermedium keine halogenierten Kohlenwasserstoffe
eingesetzt werden. Das Wärmeträgermedium darf zudem keine Inhaltsstoffe enthalten,
-
die aufgrund einer Rechtsverordnung nach § 14 ChemG als gefährlich eingestuft
wurden,
-
die in der „Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe“1) in seiner jeweils
gültigen Fassung in die Wassergefährdungsklasse 2 oder 3 (WGK 2 oder WGK 3)
eingestuft sind,
-
die nach der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) in jeweils gültiger Fassung eine
Kennzeichnung erforderlich machen, (Grundlage hierfür ist die Definition
„Gefährlicher Stoff/Gefährliche Zubereitung“ entsprechend § 3a Chemikaliengesetz),
-
die eine Kennzeichnung „umweltgefährlich“ gemäß der jeweils gültigen EGVerordnung erforderlich machen
Die zur Dämmung der Kollektoren eingesetzten Stoffe dürfen nicht unter dem Einsatz
halogenierter Kohlenwasserstoffe hergestellt sein.
Die Dämmstoffe dürfen ferner keine Bestandteile enthalten, deren Ausgasungen bei
maximaler Stillstandtemperatur nach DIN V 4757-3, Stagnationstemperatur nach EN 12975-1
-
aufgrund einer Rechtsverordnung nach § 14 ChemG als gefährlich eingestuft wurden,
-
nach der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) in jeweils gültiger Fassung eine
Kennzeichnung erforderlich machen, (Grundlage hierfür ist die Definition
„Gefährlicher Stoff/Gefährliche Zubereitung“ entsprechend § 3a Chemikaliengesetz),
-
eine Kennzeichnung „umweltgefährlich“ gemäß der jeweils gültigen EG-Verordnung
erforderlich machen
Die Kollektoren und die dabei eingesetzten Materialien müssen in Bezug auf Sicherheit und
Haltbarkeit den Anforderungen der einschlägigen Normen, insbesondere der Normen DIN V
4757-3 sowie pr EN 12975-2, und den gesetzlichen Vorschriften genügen.
Solarstudie
Seite 102
Die Zeichennehmer müssen sich verpflichten, die mit dem Umweltzeichen gekennzeichneten
Produkte und die darin eingesetzten Materialien zurückzunehmen und einer
Wiederverwertung zuzuführen. Diese Verpflichtung ist in der Betriebsanleitung anzugeben.
In der dem Sonnenkollektor beigefügten Betriebsanleitung ist das Sicherheitsdatenblatt nach
91/155/EWG über den zu verwendenden Wärmeträger beizufügen. Außerdem müss über das
Beschichtungsverfahren des Absorbers informiert werden.
12 „Vellmarer Weg“ – Solaranlagen als Pflicht
Viele Städte und Gemeinden würden gerne besondere Regeln für einen klima- und
umweltschonenden Städtebau schaffen – zum Beispiel Vorgaben zur Solarwärmenutzung in
Bebauungspläne aufnehmen. Aus Unsicherheit und fehlendem Mut wird oft dennoch nicht
gehandelt. Auf der einen Seite bestehen (falsche!) Befürchtungen, eine energievernünftige
Baupolitik sei nicht im wirtschaftlichen Interesse der Bauherren. Auf der anderen Seite wird
Rechtsunsicherheit ins Feld geführt. So bestehen Kontroversen darüber, ob Kommunen im
Rahmen der Bauleitplanung Kompetenzen für Maßnahmen des Klimaschutzes haben. Daraus
resultierende Befürchtungen sind zwar nachvollziehbar, sollten engagierte Kommunen aber
nicht vom Handeln abhalten.
Die Nutzung Erneuerbarer Energien und der Klimaschutz sind seit 1998 städtebauliche Ziele
im Sinne des Baugesetzbuchs (BauGB). So fordert § 1 Abs. 5 S. 2 Nr. 7 BauGB, dass “bei der
Aufstellung der Bauleitpläne (...) die Belange des Umweltschutzes, auch durch die Nutzung
erneuerbarer Energien, (...) sowie das Klima” zu berücksichtigen sind. Um diese Ziele zu
verwirklichen, kommt als eine Minimalanforderung die Nutzung der Solarenergie zur
Brauchwassererwärmung und Raumheizung für jeden Neubau in Betracht.
Einige Städte und Gemeinden, besonders in Hessen, haben das Recht, eine Solar-Pflicht durch
ein einziges Gesetz bzw. eine einzige Satzung für das ganze Stadtgebiet einzuführen.
Sachsens Landesbauordnung kennt keine derartige Befugnis für die Städte und Gemeinden.
Ein Beispiel für eine Lösung dieses Problems ist der sogenannte "Vellmarer Weg", eine
politische Initiative, die von der Kommunalpolitik ausging und Modell für die "große Politik"
werden kann. Den Vellmarer Weg einer Solar-Pflicht für Neubaugebiete können alle
deutschen Kommunen gehen. Als Instrumente stehen der städtebauliche Vertrag (§ 11 Abs.
1 Nr. 2 BauGB) und die Festsetzung im Bebauungsplan (§ 9 Abs. 1 Nr. 24 BauGB) zur
Verfügung. Als rechtlich sicher gilt der städtebauliche Vertrag nach Vellmarer Vorbild, aber
auch solare Pflichten im Bebauungsplan werden als zulässig angesehen. Kleinstädte und
Gemeinden in ganz Deutschland sollten in Neubaugebieten städtebauliche Solarverträge
zwischen Bauherren und Kommune zum Abschluss bringen.
Bei entsprechendem Verhandlungsspielraum und -geschick kommen als Alternative zu
baurechtlichen Festsetzungen öffentlich- bzw. privatrechtliche Vereinbarungen mit den
Bauherren in Betracht: so der städtebauliche Vertrag (§ 11 Abs. 1 Nr. 2 BauGB) und die
Vereinbarung im Grundstückskaufvertrag. Beide Vertragsformen verlangen allerdings nach
einer angemessenen Gegenleistung der Stadt für die Bauherren. Diese kann sowohl in einem
Baukostenzuschuss als auch in anderen Leistungen zu sehen sein, die den Bauherren Vorteile
versprechen. Vorstellbar ist zum Beispiel, im Gegenzug für die Vereinbarung einer
Solarwärmenutzung die Kosten für eine umfassende Energieberatung und
wärmeschutzbezogene Betreuung in der Planungs- und Bauphase durch die Stadt zu
übernehmen.
Im einzelnen ist im städtebaulichen Vertrag folgendes festgehalten:
§ 2 Leistungen des Bauherren
Solarstudie
Seite 103
1. Der Bauherr verpflichtet sich, eine Solarwärmeanlage zu erstellen. Anstelle von
Solarwärmeanlagen sind alternative Anlagentechniken ausnahmsweise zulässig, wenn durch
diese die gleiche Reduzierung des CO2-Ausstosses erreicht wird, wie mit den in Abs. 2 und 3
geforderten Anlagen. Dieses ist von einem Energieberater durch ein geeignetes
Rechenverfahren nachzuweisen. Wärmepumpenheizungen, die nachweislich mit regenerativ
erzeugtem Strom betrieben werden sowie Biomassezentralheizungen werden ohne weiteren
Nachweis anerkannt.
2. Für nach Süden ausgerichtete Häuser gilt: im Jahresmittel müssen min. 50 % der Energie
für die Brauchwassererwärmung und min. 10 % der Energie für die Raumheizung durch
solare Strahlungsenergie gewonnen werden, wenn die Firstrichtung des geplanten Gebäudes
von Ost nach West verläuft. Diese Ausrichtung liegt vor, wenn die First um nicht mehr als 45
° von der Ost-West-Achse abweicht. Die genannten Deckungsraten können ausnahmsweise
unterschritten werden, wenn durch bauliche Gegebenheiten die Erfüllung der Zielwerte einen
unverhältnismäßig großen Aufwand erfordert. In diesen Fällen sollte aber eine
Gesamtdeckungsrate von 20 % erreicht werden. Die Anlagendimensionierung ist von einem
Energieberater durch ein geeignetes Rechenverfahren nachzuweisen.
3. Für Häuser mit anderer Firstrichtung gilt: im Jahresmittel müssen min. 40 % der Energie
für die Brauchwassererwärmung durch solare Strahlungsenergie gewonnen werden, wenn die
Firstrichtung des geplanten Gebäudes um mehr als 45 ° von der Ost-West-Achse abweicht.
Bei dieser Ausrichtung des Gebäudes entfällt die Verpflichtung, Energie für die Raumheizung
durch solare Strahlungsenergie zu gewinnen."
3.a Für den Geschosswohnungsbau (drei Wohnungen und mehr) gilt ein Jahresmittelwert von
mindestens 30 % des Energiebedarfs zur Warmwasserbereitung durch solare
Strahlungsenergie.
13 Denkmalschutz
Grundsätzlich gilt: eine Solaranlage auf einem denkmalgeschützten Gebäude, in einer
Gesamtanlage oder in der Umgebung eines Kulturdenkmals ist immer genehmigungspflichtig.
Dies gilt auch für bauliche Anlagen in der Nähe, wenn sich die Veränderung auf das
Erscheinungsbild des Denkmals auswirkt. Der Betreiber einer Solaranlage sollte also
bedenken, dass er zwar meist keine Baugenehmigung braucht, möglicherweise aber eine
Genehmigung aus der Sicht des Denkmalschutzes. Er sollte darlegen können, dass zum einen
die optische Beeinträchtigung nicht erheblich ist und dass zum anderen Solaranlagen in der
heutigen Zeit zur Standardausstattung von Gebäuden wie z.B. Antennen, Lärmschutzfenster
oder Garagen gehören.
Baudenkmäler stehen in der Denkmalschutzliste, die bei der "Unteren Bauaufsichtsbehörde",
oft zugleich die "Untere Denkmalschutzbehörde", eingesehen werden kann. Es empfiehlt sich,
frühzeitig in den Dialog mit der Baubehörde einzutreten.
Kommen Erneuerbare Energien dabei mit historisch wertvollen Gebäuden in Berührung,
nehmen die Akzeptanzschwierigkeiten zu. Um Solartechnik in denkmalgeschützte Gebäude
zu integrieren, bedarf es sehr viel Sensibilität seitens des Planers.
Die Anliegen des Denkmalschutzes und der umweltgerechten Energiegewinnung sind
vereinbar. In jedem Einzelfall gilt es abzuwägen, ob Bedingungen geschaffen werden können,
die dem Schutz des Baudenkmals gerecht werden aber auch seine sinnvolle zeitgemäße
Nutzung ermöglichen.
Solarstudie
13.1
Seite 104
Kriterien aus Sicht der Denkmalschutzbehörde
Beispiele aus Sachsen zeigen, dass Solardächer durchaus mit dem Denkmalschutz vereinbar
sind - wenn die Behörden mitspielen und ein intelligente Lösung angeboten wird. Auf einer
Tagung der evangelischen Akademie im Juni 2003 zu diesem Thema wurden aus Sicht der
Denkmalschutzbehörde einige Kriterien genannt, die bei Solaranlagen auf
denkmalgeschützten Gebäuden zu beachten sind.

Wie ist die hinzuzufügende Kubatur und Flächenausdehnung der Anlage beschaffen
und wie wirkt sich diese auf die bislang ungestörte (?) Flächigkeit des Daches aus?

Wie wirkt sich die neue Farbigkeit der Anlage auf das bisherige Erscheinungsbild des
Daches aus (gravierender bei Ziegeldächern, etwas verträglicher bei Zinkstehfalz- und
Schieferdächern)?

Führt der Oberflächenglanz der Anlage zu weithin sichtbaren fremden Spiegelungen?
Gegenteilige Indikationen für die Installation solcher Anlagen sind in Abhängigkeit von den
vorgenannten Kriterien insbesondere gegeben bei:

gestalteten Dächern im Gegensatz zu unverbaut belassenen Dachflächen (Gaupenanordnungen, -reihungen, Dachdurchdringungen, Flächenverschnitt,
Kleingliedrigkeiten),

besonderem Architekturwert des betroffenen Gebäudes (kunstgeschichtliche
Bedeutung, besondere gestalterische Absicht / Ausgewogenheit, Solitärcharakter des
Gebäudes)

besonderer städtebaulicher oder landschaftsgestaltender Bedeutung des Gebäudes in
einem höheren Zusammenhang, insbesondere bei vorliegender Fern- bzw.
Dominantenwirkung.
Des weiteren sind auch technische Fragen zu klären wie:

Werden nennenswerte neue Dachlasten in das Tragwerk eingebracht und sind diese
von der Konstruktion problemlos aufnehmbar?

Werden gebäudeintern neue Leitungsführungen o. a. technische Einbauten nötig, die
zu Denkmalunverträglichkeiten führen können?

Können die sich ergebenen konstruktiven Anschlüsse der Anlage an die Dachhaut
dauerhaft risikolos ausgeführt werden?

Wie und mit welchem Aufwand ist die Anlage zu Reparatur- und Wartungszwecken
erreichbar?
Schließlich ist die Frage der Reversibilität zu klären: Ist der Eingriff nur für eine Reihe von
Jahren beabsichtigt? Wenn nicht, auf welche Zeit ist die Funktionsdauer der Anlage aus
technischen Gründen ohnehin begrenzt? Ist der Vorzustand, wann auch immer, vollständig
wieder herstellbar? Wenn ja, mit welchem Aufwand?
Als Fazit ist demzufolge festzustellen, dass Beeinträchtigungen solcher Art umso leichter zu
tolerieren sind:

je weniger bedeutsam der Wert des betroffenen Kulturdenkmales ist – entweder per se
oder aber in einem bestimmten Zusammenhang,

je weniger auffällig die Anlage für das Erscheinungsbild bzw. die Erlebbarkeit des
Denkmales ist
Solarstudie

Seite 105
oder im Umkehrschluss je anspruchsvoller gestaltet sie ist, wenn sie nun einmal nicht
übersehen werden kann oder soll!
Viele der von den Denkmalschützern angesprochenen Probleme lassen sich heute durch die
Auswahl geeigneter Materialien leicht aus dem Weg räumen. So ist es heute problemlos
möglich, die Rasterung von Modulen dem Gebäude anzupassen. Auch die verfügbare
Farbpalette von Solarmodulen erweitert sich ständig. Die technologisch möglichen Farben
von kristallinen Siliziumzellen reichen von blaugrün über goldgelb bis magentarot. Es gibt
gänzlich schwarze Module, sogar in matter Ausführung, die farblich sowie von den
Reflexionseigenschaften kaum einen Unterschied bei diesen Modulen zum Schiefer mehr
erkennen lassen. Es gibt Befestigungssysteme für Modullaminate, die wie eine gewöhnliche
Ziegeldeckung funktionieren und ohne sichtbare Gummiteile auskommen. Das garantiert
lange Regendichtigkeit sowie Haltbarkeit.
13.2
Problemfelder im Bereich von Denkmalschutz und
Solarenergie
13.2.1 Zielkonflikt
Baudenkmale konfrontieren die am Bau Beteiligten mit besonders anspruchsvollen
Anforderungen an die Integration der technischen Elemente. Geht es den einen um die
Ansprüche an Energieeinsparung im Interesse des Klimaschutzes, so den anderen um ein
ästhetisch befriedigendes Erscheinungsbild von Bauwerken.
Der Anteil der denkmalgeschützten Gebäuden liegt zur Zeit bei drei bis fünf Prozent der
Bausubstanz in Deutschland. Auch wenn der Anteil der Baudenkmale gemessen an der
Gesamtheit des Gebäudebestandes nur gering ist, so ist es für den betreffenden Bauherren und
Besitzer eines Baudenkmales meistens das einzig in Frage kommende Gebäude, an dem er
eine Solaranlage integrieren kann. Er entscheidet sich mit seinem Engagement für die
Solartechnologie nicht gegen sein Baudenkmal, sondern möchte einen Beitrag zum Klimaund Umweltschutz leisten. Die Argumente der Bauherren für den Einsatz von
Solartechnologie in denkmalgeschützten Gebäuden sind:

den Lebenskomfort – auch im öffentlichen Interesse - zu verbessern (im Hinblick auf
die umweltentlastende Wirkung der energieerzeugenden Anlagen),

die wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit zu sichern (in diesem Sinne wäre eine
Photovoltaik-Anlage als Prestigeobjekt zu betrachten, das das Gebäude ‚veredelt’),

die Nutzungsmöglichkeit des Gebäudes zu gewährleisten (zum Beispiel bei einem
Haus ohne Netzanschluss) oder

eine Solaranlage in der heutigen Zeit zur Standardausstattung von Gebäuden zu zählen
(wie auch Antennen, Isolier- oder Lärmschutzfenster oder Garagen).
13.2.2 Kommunikation
Ein weiteres Konfliktfeld zwischen Genehmigungsbehörden und Bauwilligen eröffnet sich in
der Kommunikation zwischen den Entscheidungsträgern. Die Behörden werden zu spät
eingeschaltet. So geschieht es häufig, dass Hauseigentümer eine solartechnische Anlage auf
dem Dach ihres Gebäudes installieren ohne darüber informiert zu sein, dass sie dafür eine
denkmalrechtliche Genehmigung brauchen. Vielen Bauherrn sind die verfahrensrechtlichen
Systeme der Unterschutzstellung von Denkmalen nicht geläufig. Welches System angewendet
wird, variiert in den einzelnen Bundesländern. Zähes Ringen um eine für beide Seiten
akzeptable Lösung - nicht selten auf politischer Ebene ausgetragen - führt zu Verzögerungen
im Projektablauf.
Solarstudie
Seite 106
13.2.3 Wissensdefizite
Dass die Auseinandersetzungen zwischen Denkmalschutzbehörden und solar engagierten
Bauherren so hart geführt werden, liegt auch an den Wissensdefiziten, die auf beiden Seiten
noch bestehen. Während die Bauherren oftmals Experten in der Anwendung von
Solartechnologie sind, sind sie unsicher, wie ihr Baudenkmal in seinem kulturellen Wert
einzuordnen ist. Umgekehrt sind die Vertreter des Denkmalschutzes bewandert in der kunstund baugeschichtlichen Bedeutung des Kulturgutes, ihnen fehlt jedoch häufig das „Knowhow" in der Solartechnologie.
13.2.4 Nicht-Akzeptanz
Die Denkmalschützer und Denkmalpfleger haben meistens Probleme, Photovoltaikmodule
oder thermische Kollektoren an den Baudenkmalen zu akzeptieren.
Dies führt zu einem weiteren Grund, der die Auseinandersetzung mit dem Thema
Solartechnologie und Denkmalschutz interessant macht: die Kriterien für eine ästhetische
Gestaltung von Bauwerken mit Solarpaneelen. Im Interesse des Denkmalschutzes dienen
diese Kriterien dem Erhalt des baukulturellen Erbes. In Denkmalschutzprojekten werden
diejenigen Entscheidungsgründe definiert, nach denen Solarflächen in Dach und Fassade als
verträglich (und damit ästhetisch gelungen) oder inakzeptabel gelten. Die Kriterien des
Denkmalschutzes machen die Anforderungen an Solarpaneele als Bauelemente, die mehr als
ein technisches Zubehör oder teures Dekor am Gebäude sein sollen, offenkundig. Damit
zeigen sich auch die Perspektiven auf, die Solarpaneele im Kontext der Baukultur haben
können.
13.2.5 Kirchen mit gutem Beispiel
Gerade im Bereich der Kirchen, die traditionell große und ideal ausgerichtete Dächer haben
und andererseits meistens Denkmale sind, gibt es bemerkenswerte Initiativen und
hervorragende Beispiele zur Nutzung erneuerbarer Energien. Auf oben genannter Tagung
meinte ein Kirchenvertreter denn auch: „Deshalb sind wir grundsätzlich nicht bereit, eine
lediglich puristisch-antiquarische Denkmalpflege als Rechtfertigung eines Generalboykottes
für erneuerbare Energiegewinnung an uns überkommenen kirchlichen Bauten anzuerkennen,
ebenso wenig natürlich zitierbare Negativbeispiele von Solaranlagen aus dem
nichtkirchlichen Bereich. Vielmehr sind wir sogar von der Überzeugung geleitet, dass
Bewahrung der Schöpfung noch höherrangiger ist als die von uns intensiv betriebene
Bewahrung der kirchlichen Baudenkmäler.(...) Wer sich für Denkmale einsetzt, muss sich auf
für Frieden, natürlich, und für Ökologie stark machen. Umweltschutz als besten
Denkmalschutz zu apostrophieren ist demzufolge mehr als ein nur plakativer Slogan.
Umweltaspekte sind also künftig ebenso selbstverständlich in eine kirchbauliche Planung
einzubeziehen wie Statik oder Bauphysik. (...)Angesichts der dargestellten Entwicklung geht
es nicht darum, ob überhaupt Solaranlagen auf kirchlichen Gebäuden errichtet werden dürfen,
sondern lediglich um Entscheidungen hinsichtlich des wo und wie. Immerhin stammt von
Erfolgsarchitekt Sir Norman Foster das Urteil: „Solararchitektur ist keine Frage der Mode, sie
ist eine Frage des Überlebens!" (...)In diesem Zusammenhang sei an die
Entwicklungsgeschichte der Bedachungsmaterialien erinnert: Grasnarbe, Steinplatten,
Holzschindeln und Reet wurden abgelöst von keramischem Bedachungsmaterial und
Naturschiefer und diese später von Blechen, auch von Pappen und Kunststoffen.
Selbst auf höchst bedeutsamen kirchlichen Baudenkmälern ist Wechsel der
Dacheindeckungen nachweisbar. Erst vor wenigen Jahren haben wir zum Beispiel das über
Jahrhunderte hinweg Schiefer deckte Dach immerhin des Freiberger Doms durch Kupferblech
ausgetauscht. Und nunmehr wurde und wird eben, zunehmend erfolgreich, an der
Solarstudie
Seite 107
Kombination der Funktionen von Fachdeckung und Solarstromerzeugung gearbeitet. Wir
werden uns auch daran peu à peu gewöhnen!“
14 Versicherung
Einschluss in die Gebäudeversicherung
Solaranlagen gelten heute gemeinhin als wetterfest. Mit den Jahren aber steigt die
Anfälligkeit. Dann können Sturm, Hagel, Blitzschlag oder Regen wichtige Teile beschädigen.
Zu den gravierendsten Schäden gehören die Zerstörung der elektrischen Anlage durch
Blitzschlag oder Wasser. Die zweite große Gefahr ist der Bruch einer Kollektorscheibe oder
einer Solarzelle durch Hagel.
Auch bei Sturm sowie durch Überspannung oder Feuer kann die Solar-Technik in
Mitleidenschaft gezogen werden. Es empfiehlt sich, die Solaranlage hinsichtlich solcher
Sachschäden in die Wohngebäudeversicherung aufzunehmen. In diesem Fall wird sie als Teil
des Gebäudes angesehen und der Wert des Hauses entsprechend angepasst. Bauherren können
die Anlage von Beginn an in die Versicherung einkalkulieren. Für den Besitzer eines mit
Solartechnik nachgerüsteten Hauses, erhöht sich mit dem erweiterten Schutz die
Versicherungsprämie. Bestehende Verträge sollte man überprüfen, um eine
Unterversicherung zu vermeiden.
Haftpflicht gegen Schäden bei Dritten
Die gesetzliche Haftpflicht regelt Schäden, die beim Errichten oder Betreiben einer
Solaranlage Dritten zugefügt werden (Personen-, Sach-, Vermögensschäden).Voraussetzung
ist, dass die Anlage auf dem eigenen Dach vorher gemeldet worden ist. Eventuell erhöht sich
die dadurch Prämie.
Spezielle Solarversicherung
Einen erweiterten Versicherungsschutz bieten so genannte Allgefahrenversicherung. Diese
decken auch Diebstahl, Vandalismus und Marderbisse ab. Inbegriffen sind zudem Materialund Konstruktionsfehler sowie Mängel bei der Ausführung. Die Versicherungsleistung lässt
sich in der Regel auf die individuelle Situation anpassen und die gewünschte Höhe der
Selbstbeteiligung frei wählen. So kann der Hausbesitzer festlegen, ob es im Schadensfall nur
eine Entschädigung für Reparatur oder Wiederbeschaffung gibt, oder ob auch die entgangene
Einspeisevergütung ersetzt werden soll.
Weiterer wichtiger Bewertungsmaßstab sind die Kosten für ein Gerüst. Bei einem
mehrstöckigen Gebäude ist es sinnvoll, diese in die Police mit aufzunehmen. Ebenfalls zu
klären ist, ob Handwerkerlohn sowie Aufräum- und Entsorgungsgebühren inbegriffen sein
sollen.
Manche Anbieter bieten einen umfassenden Versicherungsschutz für Solarstromanlagen ihren
Kunden beim Kauf der Anlage an. Die Versicherung deckt im Schadensfall
Wiederherstellungskosten und Ertragsausfälle ab.
Zum Beispiel können Besitzer von Photovoltaikanlagen mit Komponenten der Solar-Fabrik
mit dem neuen ,Vollkasko’-Angebot zukünftig Risiken durch externe Einflüsse ausschließen.
Die Allgefahrenversicherung bietet Schutz beispielsweise bei Schäden durch Sturm und
Hagel, Frost und Schneedruck sowie Brand oder Blitzschlag. Technisches Versagen oder
Schäden aufgrund von Bedienungsfehlern, Fahrlässigkeit, Diebstahl oder Vandalismus sind
ebenfalls abgedeckt. Damit geht die Versicherung über die Leistungen einer
Wohngebäudeversicherung hinaus.
Solarstudie
15
Seite 108
Umweltverträglichkeit von Solarenergie
Seit vielen Jahren kursiert bereits das Gerücht, dass Photovoltaikanlagen während ihrer
Lebensdauer nicht die Energie wieder hereinspielen, die für ihre Herstellung benötigt wird.
Um dieses Gerücht ein für alle mal aus der Welt zu schaffen: Dies ist schlicht und einfach
falsch. Wer dieses Gerücht in die Welt gesetzt hat, lässt sich nicht mehr nachvollziehen. Der
Wunsch, die erneuerbaren Energien auszubremsen spielte aber mit Sicherheit eine große
Rolle bei den Personen, die dieses Gerücht mit Vorliebe verbreiteten.
Grundsätzlich ist es eine sinnvolle Sache, sich mit der Frage auseinander zusetzen, wie lange
ein regeneratives Energiesystem zur Erzeugung der Energie bzw. zur Substitution der Menge
konventioneller Energie braucht, die für deren Herstellung benötigt wurde. Denn diese
Energie wird heute noch zum großen Teil aus fossilen oder atomaren Energieträgern
bereitgestellt.
Wie effektiv die Verwendung von Solarenergie hinsichtlich der Umweltverträglichkeit ist,
und somit zu einer nachhaltigen Entwicklung beiträgt, hängt im wesentlichen von drei
Faktoren ab:
1. Energie-Amortisation und Erntefaktor
2. Bei der Produktion verwendete Materialien
3. Recycling und Entsorgung von Solaranlagen
Gebäudeintegrierte Solarsysteme sind besonders energieeffizient, weil der
Materialaufwand für die Aufständerung oder die nötige Gestaltung der Aufstellfläche
wegfällt.
15.1
Energetische Amortisation und Erntefaktor
15.1.1 Energie-Amortisation von Photovoltaik-Anlagen
Als energetische Amortisation (engl. pay-pack time) bezeichnet man die Zeit, die eine
Solaranlage braucht, um die Energiemenge einzuspielen, die für ihre Herstellung nötig war.
Nur wenn die Amortisationszeit kleiner als die Lebensdauer ist, sieht die Bilanz positiv aus.
Der kumulierte Energieaufwand gibt an, wie viel Primärenergie für die Herstellung,
Nutzung und Beseitigung einer Anlage anfällt. Er hängt stark von der Produktionsweise, der
Auslastung der Fabrikanlagen sowie weiterer Faktoren ab. Bei der Photovoltaik spielt das
Zellenmaterial eine entscheidende Rolle. Durch rationellere Herstellungsverfahren ist der
Energieaufwand in den letzten Jahren deutlich gesunken.
Laut einer Studie der TU Berlin haben PV-Anlagen folgende Amortisationszeiten:

mit Zellen aus amorphem Silizium: 17 bis 41 Monaten

mit Zellen aus polykristallinem Silizium: 25 bis 57 Monate

mit Zellen aus monokristallinem Silizium: 48 bis 75 Monate.
Der Erntefaktor gibt an, wie oft die PV-Anlage im Laufe ihrer Lebenszeit die Energie
einspielt, die zur Herstellung nötig war. Solaranlagen haben eine geschätzte Lebensdauer von
25 bis 30 Jahren.
Erntefaktor:

amorphes Silizium zwischen 8,6 und 21
Solarstudie
Seite 109

polykristallines Silizium zwischen 6,2 und 14

monokristallines Silizium zwischen 4,8 und 7,4
Gebäudeintegrierte Solarsysteme sind besonders energieeffizient, weil der Materialaufwand
für die Aufständerung oder die nötige Gestaltung der Aufstellfläche wegfällt.
15.1.2 Energie-Amortisation von Solarthermie-Anlagen
Mit steigender solarer Deckungsrate nimmt die Amortisationszeit zu und der Erntefaktor ab.
Beide Werte hängen stark von dem fossilen System ab, das durch die Solaranlage substituiert
wird.

Lebensdauer: 20 Jahre = 240 Monate
Substitution einer Durchschnittsanlage, solare Deckungsrate 56%

Amortisationszeit: 5 Monate

Erntefaktor: 48
Substitution eines Erdgas-Brennwertkessels, solare Deckungsrate 78%

Amortisationszeit: 30 Monate

Erntefaktor: 8
15.1.2..1.1 Energetische Amortisationszeit verschiedener Anlagen in
Monaten
Technologie
Spanne der
Amortisationszeit in
Monaten
Gewählte realistische
Amortisationszeit in
Monaten
Photovoltaik
Deutschland
Photovoltaik
Südeuropa
Windkraft
Solarthermie
(Brauchwasser)
15 - >100
7 - 76
3 - 23
5 - 32
mono-Si: 28
poly-Si: 19
amorph: 14
CIS: 8
5
10
mono-Si:
poly-Si:
amorph:
CIS:
55
38
28
15
Erntefaktor verschiedener regenerativer Anlagen
Technologie
Erntefaktor
15.2
Photovoltaik
Deutschland
mono-Si: 5,5
poly-Si: 8
amorph: 11
CIS: 20
Photovoltaik
Südeuropa
mono-Si:
poly-Si:
amorph:
CIS:
11
16
21
38
Windkraft
Solarthermie
(Brauchwasser)
48
24
Umweltaspekte der Solarzellenproduktion
15.2.1 Materialbedarf für Solarmodule
Zur Produktion der einzelnen Solarmodul-Komponenten werden je nach Hersteller und
Modultyp verschiedene Materialien eingesetzt:
Solarzellen:
Silizium, Cadmiumtellurid, Cupferindiumdiselenid u.a.
Modulaufbau:
Solarstudie
Seite 110
Glas, Acrylat, Polycarbonat, Polyester, Tefzel, Stahl, Ethylenvinylacetat, Polyvinylbutyral,
Polyurethane, Silikone u.a.
Rahmung:
Alumiumlegierungen, Stahl, verschiedene Kunststoffe
Bei der Herstellung der Einzelkomponenten sind die Umweltstandards der jeweiligen
Branchen verbindlich.
15.2.2 Umweltverträglichkeit der verwendeten Halbleiter
Kristallines Silizium
Derzeit besteht der größte Teil der PV-Zellen aus kristallinem Silizium, seltener wird
amorphes Silizium eingesetzt. Bei dem verwendeten Silizium handelt es sich zum Teil um
Kuppel- bzw. Abfallprodukte aus der Elektronikindustrie.
Silizium ist das zweit häufigste Element auf der Erde. Es wird aus Sand, Quarzen oder
Bergkristall gewonnen. Das Element ist toxisch unbedenklich. Selbst wenn man den
"ökologischen Rucksack", also die Summe der Stoffströme berücksichtigt, die beim Weg
des Siliziums vom Bergwerk bis zur Solarmodulfabrik mobilisiert werden, ist die
Photovoltaik umweltfreundlich.
So lassen sich bei der Verwendung von Dünnschichtmodulen aus amorphem Silizium aus
einem Kilogramm Silizium etwa so viele Kilowattstunden Strom herstellen wie aus einem
Kilogramm angereicherten Uran. Allerdings wird Silizium nicht im eigentlichen Sinne
"verbraucht". Entsorgungsprobleme wie bei angereichertem Uran entstehen deshalb nicht.
Dünnschichtzellen
Auf dem Vormarsch sind außerdem Dünnschichtzellen aus Cadmiumsulfid,
Cadmiumtellurid und Kupfer-Indium-Selenid. Ihr Marktanteil liegt im Moment bei etwa 5
Prozent. In ihren Halbleiterschichten kommen in geringeren Konzentrationen Cadmium,
Selen, Tellur und Kupfer vor, die teilweise als umweltgefährdend eingeschätzt werden.
Cadmium-Tellurid (CdTe) ist zwar als chemische Verbindung sehr stabil und
wahrscheinlich nicht giftig. Die Produktion von CdTe-Modulen kann aber mit Risiken für
Umwelt und Gesundheit behaftet sein, wenn bei Brandfällen Cadmium in die Atmosphäre
gelangt. Um Sicherheit zu schaffen, lassen verschiedene Hersteller derzeit Gutachten über
die Umweltverträglichkeit von Dünnschichtzellen-Halbleitern anfertigen.
Daneben spielt die Nachhaltigkeit bei der Produktion von PV-Modulen eine Rolle. Bei
Herstellung von PV-Modulen aus Kupfer-Indium-Selenid ist z.B. die relative Seltenheit
der Ressource Indium zu bedenken (vergleichbar mit dem Vorkommen von Silber).
15.3
Recycling von Solarsystemen
15.3.1 Recycling von Solarmodulen und Solarzellen
Nach Schätzungen sind 2001 europaweit etwa 2.000 t Modul-Schrott angefallen. Diese
vergleichsweise geringe Menge stellt derzeit kein Umweltproblem dar. Durch das
Umsatzwachstum der PV-Industrie wird aber auch die Abfallmenge wachsen.
Solarstudie
Seite 111
Solarmodule wurden bisher in Kleinmengen als Altglas oder Bauschutt entsorgt. Aus
Umweltschutz-Sicht ist diese Art der Entsorgung problematisch. Ein Recycling ist heute
schon sinnvoll und kostendeckend möglich, wenn die intakten Siliziumwafer aus den
Solarzellen und Modulen zurückgewonnen werden. Das geschieht z. B. über eine
thermische Verbundtrennung und einen chemischen Aufbereitungsprozess.
Mehrere Hersteller arbeiten an Recyclingverfahren mit möglichst hohem
Wertschöpfungsniveau. Im Vergleich zur Neuproduktion eines Siliziumwafers können bei
der Wiederverwertung bis zu 50 Prozent der sonst benötigten Primarenergie eingespart
werden. Umweltgefährdende Stoffe werden bei der Aufbereitung von Siliziumsolarzellen
nicht freigesetzt.
15.3.2 Probleme bei Dünnschichtmodulen
Dünnschichtmodule enthalten nur sehr geringe Mengen an Halbleitermaterial. Hier sind
beim Recycling noch keine großen Erlöse zu erwarten. Bei der Verarbeitung können
außerdem toxische Lösungen und Stäube anfallen. Da Dünnschichtsolarzellen das
Schwermetall Cadmium sowie die als giftig eingestuften Elemente Selen, Tellur und
Kupfer enthält, handelt es sich bei diesen Modulen um Sonderabfall.
16 Initiativen
16.1
Einleitung
Vielfach unterschätzt wird bei der Bewertung der positiven Marktentwicklung im Bereich der
Solarenergie die Bedeutung von lokalen und regionalen Initiativen für den Marktaufbau, die
die positiven bundespolitischen Rahmenbedingungen vor Ort umsetzen. Ein Grund hierfür ist
die sehr heterogene Struktur dieser Initiativen. Träger sind lokal aktive Solar- oder
Umweltverbände, Handwerksinnungen, Wirtschaftsförderer oder Umweltbeauftragte von
Kommunen und Landkreisen, Agenda-Gruppen und viele mehr. Die Bandbreite der
Aktivitäten reicht von reinen Informationsveranstaltungen bis zum Sammeleinkauf von
Solaranlagen mit Eigenleistung beim Einbau.
Die großen Markterfolge in Regionen mit lokalen Initiativen zeigen jedoch, dass bei
Aktivierung von entsprechenden Akteuren die lokale Marktentwicklung stark stimuliert
werden kann. Die Energiewende wird heute von den Akteuren zunehmend als ökonomische
Herausforderung begriffen, die mit einer konzertierten Solarpolitik, mit professioneller
Marktbearbeitung und geeigneten Marketingstrategien angegangen wird. Der nachfolgende
Abschnitt fasst Erkenntnisse einer Untersuchung zusammen, die 2004 durch den
Bundesverband Solarindustrie in Auftrag gegeben worden war und soll Anregungen
vermitteln, auch im Untersuchungsgebiet Solarinitiativen zu entwickeln.
16.2
Eingrenzung und Kategorisierung von Solarinitiativen
Die Anzahl der derzeit in Deutschland aktiven Initiativen kann nur geschätzt werden. Schon
1998 gab es allein in Bayern 120 Solarinitiativen. Eine Recherche ergab ca. 250 Projekte mit
ca. 500 Hauptakteuren (Stand Dezember 2003). Von den Initiativen wurden Profile erstellt,
die anhand unterschiedlicher Gesichtspunkte kategorisiert wurden. In Kapitel 16.2.1 wird
definiert, was unter einer Solarinitiative verstanden werden soll, Kapitel 16.2.2 listet die
Hauptakteure auf, in Kapitel 16.2.3 werden wesentliche Differenzierungskriterien
identifiziert. Danach werden die identifizierten typischen Initiativen in das zuvor beschriebene
Kriterienraster eingeordnet (Kapitel 16.3.) und Erfolgskriterien für die Gründung einer
Solarinitiative genannt (Kapitel 16.4). In den letzten beiden Kapiteln wird noch einmal
Solarstudie
Seite 112
gesondert auf die Beteiligungsformen „Solareinkaufsgemeinschaften“ und
„Bürgerkraftwerke“ eingegangen.
16.2.1 Definition von Solarinitiativen
Unter Solarinitiativen werden Aktivitäten verstanden,
• in denen sich mehrere Personen, Gruppen, Firmen oder Organisationen zusammenschließen
• die das Ziel haben, eine verstärkte Nutzung der Solarenergie zu erreichen
• die Personen, Gruppen, Firmen oder Organisationen für die Nutzung der Solarenergie
gewinnen wollen oder andere Initiativen unterstützen bei der Umsetzung derer Ziele
• die sich nur auf dieses Ziel konzentrieren (dabei aber Teil einer größeren Initiative sein
können)
• die konkrete Maßnahmen und Aktionen ergreifen, um dieses Ziel zu erreichen
• deren Motivation gemeinnützig ist oder auch gemeinnützige Aspekte hat
• deren Arbeit ganz oder zu Teilen ehrenamtlich und selbstlos erfolgt
• die keine feste Rechtsform haben, meist spontan entstehen und deren Arbeit zeitlich
begrenzt angelegt ist
Das Ziel des verstärkten Einsatzes von Solarenergie wird häufig auf konkrete Ziele herunter
gebrochen. Die Zielsetzungen von Solarinitiativen lauten wie folgt: die Solarenergienutzung
in einer Stadt oder Kommune vorantreiben, Investoren den Einstieg in die Nutzung der
Sonnenenergie erleichtern, die Solarenergie weiterentwickeln, eine Stadt zur Solarstadt
ausbauen, den Absatz von solarer Technik fördern, eine Plattform zur Vernetzung von
Solarinitiativen bieten, die politische Stoßkraft für Solarenergie verbessern, den Durchbruch
der Solarenergie forcieren oder den Einstieg in das Solarzeitalter beginnen. Oftmals ist die
Solarinitiative nur ein Teil einer Initiative, die umfassendere Ziele wie z.B. den rationellen
Umgangs mit Energie oder die Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen hat. Bürgerinnen und
Bürger versuchen z.B. innerhalb der kommunalen Agenda 21 eine nachhaltige Entwicklung
ihrer Gemeinde in Bezug auf Wirtschaft, Soziales und Umweltschutz umzusetzen. Die
Solarenergienutzung ist Teilziel von übergeordneten Zielen wie z.B. "von unten" auf lokaler
Ebene bzw. an der Basis die Energiesituation aktiv mitgestalten, einen Beitrag zum
Umweltschutz oder zur globalen Energiewende leisten, sich für die den Erhalt der Umwelt
verantwortlich zeigen, Verwendung natürlicher Ressourcen nachhaltig fördern und deren
Akzeptanz in der Bevölkerung erhöhen, das Wissen zum Einsatz erneuerbarer Energien
vermitteln oder BürgerInnen zum Bezug von Ökostrom bewegen.
Zur Durchsetzung dieser Ziele agieren die Akteure der Initiativen auf verschiedenen
gesellschaftlichen Ebenen. Sie informieren und sensibilisieren die Bevölkerung, beraten das
Handwerk, unterstützen Vertrieb und Distribution durch kostenlose Informations- und
Beratungsgespräche, stimulieren die Wissenschaft. Ferner fordern sie öffentliche
Einrichtungen und die Politik auf, mehr für die nachhaltige Energiewende zu tun, entwickeln
Programme zur Markteinführung, Statistiken und Prognosen für Experten, Politik und
Öffentlichkeit, fördern Netzwerke und Synergieeffekte in den eigenen Kreisen.
Die Aufgabenbereiche umfassen Fördern, Fordern (Lobbying), Informieren, Aktivieren und
Integrieren (Partizipation). Die Akteure werden im folgenden Kapitel 3.2 näher identifiziert.
16.2.2 Die Akteure von Solarinitiativen
Akteure von Solarinitiativen sind Einzelpersonen, Personengruppen, Organisationen,
Institutionen und Unternehmen wie Handwerker, Händler oder Hersteller von Solaranlagen.
Sie kommen aus Verwaltung, Wirtschaft, Bildung, Forschung und Wissenschaft und sind
Solarstudie
Seite 113
häufig in wirtschaftlichen oder nichtwirtschaftlichen Vereinen organisiert. Auf lokaler und
regionaler Ebene sind Solar- und Umweltvereine, Agenda-Gruppen, Handwerksinnungen,
Umweltschutzbeauftragte und Wirtschaftsförderer von Kommunen und Landkreisen sowie
Energieberater aktiv. Die Akteure auf Länder- und Bundesebene sind Organisatoren und
Träger von Solarkampagnen, Solar- und Umweltverbände, Solarunternehmen, Förderstellen
und andere Behörden sowie Institutionen. Angesichts dieser Vielzahl der Akteure von
Solarinitiativen, unterscheiden wir zwischen einerseits freien, gemeinnützigen oder rein
öffentlichen Trägern wie z.B. Einzelpersonen, Personengruppen, Vereine oder Behörden, und
andererseits kommerziell ausgerichteten Trägern, wie z.B. Personen- Kapitalgesellschaften
oder Stiftungen als öffentlich-rechtlich organisierte Unternehmensträger.
Freie, gemeinnützige oder rein öffentliche Träger
• Einzelpersonen und Personengruppen, welche zumeist aus idealistischen Motiven aktiv
werden und sich mit hohem Engagement für die Solarenergie einsetzen. Deren Initiativen sind
die Keimzellen der Solarinitiativenbewegung, beispielsweise wurde die Idee des
Anlagenselbstbaus und die kostendeckende Vergütung von solchen Akteuren entwickelt.
• Solarverbände und -vereine, die als Teil ihrer Aktivitäten eine Solarinitiative starten.
• Agenda-Gruppen, die beispielsweise als Arbeitskreise in der öffentlichen Verwaltung oder
als Verein mit einer Vielzahl von Projekten im Bereich Wirtschaft, Soziales und Ökologie
eine nachhaltige kommunale Entwicklung vorantreiben.
• Umweltgruppen und –vereine, die motiviert durch ökologische Zielsetzungen und
konkreter Mitarbeit bei zahlreichen Energieprojekten, einen großen Beitrag für die
Entwicklung eines nachhaltigen Energiesystems leisten.
• Die Öffentliche Hand auf lokaler, regionaler oder Landesebene mit Umweltbehörden,
Energieberatungsstellen oder Wirtschaftsförderern.
• Die Kirchen als gemeinnütziger Träger, die aus Spendenmitteln und/oder mit Hilfe von
Zuschüssen Solaranlagen initiieren und auf Kirchendächer installieren.
• Schulen, die ebenfalls mit Spenden bzw. Sponsorenmitteln Solarprojekte umsetzen mit dem
Ziel das ökologische Bewusstsein von Lehrern, Schülern, Sponsoren (Eltern, Bekannte,
Geschäftsleute usw.) zu fördern und das Thema regenerative Energien nicht nur im Unterricht
zu behandeln, sondern im Schulalltag und in den Familien konkret zu nutzen.
• Wissenschaftliche Einrichtungen im Bereich Erneuerbare Energie und Umwelt beteiligen
sich auf vielfältige Art und Weisen an Solarinitiativen. Sie sind jedoch seltener Initiatoren von
breitenwirksamen Solarinitiativen-Aktivitäten.
• Energieagenturen, die als Teil ihrer Aktivitäten eine Solarinitiative initiieren oder
unterstützen
• Stiftungen, die Solarinitiativen ins Leben rufen und/oder aktiv unterstützen
Kommerziell ausgerichtete Träger
• Unternehmen im Bereich Solarenergie (Handwerker, Händler, Hersteller), die über ihre
Geschäftsaktivitäten hinaus Initiativen initiieren, fördern und unterstützen, um die
Solarenergie beschleunigt in den Markt einzuführen.
• Andere Unternehmen, wie z.B. Stadtwerke, die mit der Solarenergie kein Geld
verdienen, ihre Förderung aber mit als ihre Aufgabe sehen entweder, weil sie von ihren
Eigentümern, wie z.B. Kommunen die Aufgabe übertragen bekommen haben oder aus
strategischen oder Marketinggründen das Thema Solarenergie bearbeiten
Solarstudie
Seite 114
16.2.3 Differenzierung der Solarinitiativen
Dieses Kapitel untersucht Solarinitiativen nach den Differenzierungsmerkmalen
Einzugsgebiet, Motivation/Intention sowie Vorgehensweise. Anhand der
Differenzierungsmerkmale werden Kategorien definiert, in die sich die Solarinitiativen
einordnen lassen.
Einzugsgebiet von Solarinitiativen
Solarinitiativen arbeiten räumlich begrenzt. Die meisten Initiativen sind auf die lokale Ebene
begrenzt (Dorf, Gemeinde, Stadt), größere, meist mit kommerziellen Interessen verknüpfte
Initiativen sind in einen oder mehreren Landkreisen aktiv. Initiativen auf Landes- oder
Bundesebene haben meist das Ziel, die lokalen und regionalen Initiativen zu unterstützen. Nur
in Ausnahmefällen der großen Kampagnen wie „Solar – na klar!“ bzw. „Solarwärme plus“
oder speziellen Programmen wie dem Kirchendächerprogramm der Deutschen Bundesstiftung
Umwelt, wendet sich eine Initiative von Bundesebene aus direkt an den Endverbraucher und
potenziellen Nutzer.
Motivation und Intention
Solarinitiativen arbeiten gemeinnützig, wenn kein Akteur der Initiative eigene kommerzielle
Interessen an der Nutzung der Solarenergie hat. Sind Unternehmen wie z.B. SolarHandwerker, Händler oder Hersteller oder Banken an der Initiative beteiligt, oder ist die
Initiative Teil der Aktivitäten von unternehmerisch handelnden Organisationen, wie z.B. einer
Energieagentur, wird sie hier als teilweise kommerziell bezeichnet. Der Erfolg einer Initiative
hängt maßgeblich davon ab, inwieweit die Akteure ihre Zielgruppe überzeugen und sie für
ihre Ideen gewinnen können. Da die Glaubwürdigkeit der Initiative stark davon abhängt, dass
den Akteuren nicht ausschließlich kommerzielle Interessen unterstellt werden, ist die
zumindest teilweise gemeinnützige Arbeit und Motivation eine wichtige Voraussetzung für
den Erfolg. Jede Initiative ist auf MitmacherInnen angewiesen, sie wendet sich deshalb nicht
nur an die Zielgruppe, die die Solarenergie nutzen soll, sondern auch an potenzielle Akteure,
die sich in der Initiative beteiligen und diese aktiv unterstützen sollen. Die Akteure versuchen
deshalb oftmals, ihre Zielgruppe für das solare Thema zu gewinnen und bei ihren
Ansprechpartnern die Bereitschaft zu wecken, sich selbst für den verstärkten Einsatz von
Solarenergie einzusetzen.
Die Intention einer Initiative ist, die Öffentlichkeit bzw. eine spezifische Gruppe zu
sensibilisieren und/oder zu aktivieren. Wichtige Ziele einer solaren Sensibilisierung sind:

• Aufmerksamkeit und Bewusstsein auf das solare Thema lenken

• Interesse für die Solarenergie wecken

• Bekanntheit von Solarthermie und Photovoltaik fördern

• Über Fördermöglichkeiten, Technik etc. informieren
Zur Sensibilisierung dienen beispielsweise Solarfeste, Informationsveranstaltungen,
Schulungen oder auch Demonstrationsobjekte. Bei einer Aktivierungskampagne reicht die
Intention der Akteure weiter. Sie zielt auf eine Reaktion ihrer Zielgruppen ab. Ihre Ziele sind:
• Zum aktiven Handeln, z.B. die Investition in Solartechnik, motivieren
• Absatz von Solaranlagen fördern • Aufbau vertrieblicher Marktstrukturen unterstützen
• Innovationen fördern
Aktivierungskampagnen haben meist auch einen kommerziellen Aspekt, dabei handelt es sich
typischerweise um Marketingaktionen oder professionelle Absatzkampagnen. Dies ist aus
Solarstudie
Seite 115
mehreren Gründen auch erforderlich: die Finanzierung der Aktivitäten erfordert das
Engagement derjenigen, die mit dem Verkauf der Anlagen Umsatz erzielen; die Initiative ist
erfolgreicher, wenn die Aktivitäten mit den Marketingmaßnahmen der Marktakteure verzahnt
werden; das technische- und Marketing-Know-how der Marktakteure ist für den Erfolg der
Initiative wichtig.
Vorgehensweisen der Solarinitiativen
Die zwei Grundmechanismen Aktivierung und Sensibilisierung lassen sich in eine
idealtypische Wirkungskette komplementärer Aktivitäten von Solarinitiativen differenzieren.
Die Vorgehensweisen: a) Lobbying, b) Information, Beratung und Motivation, c) Investition,
d) Aktivierung und e) Integration stellen fünf Grundtypen von Solarinitiativenaktivitäten dar.
Die meisten Initiativen sind in mehreren Bereichen dieser Grundtypen aktiv und haben
jeweils Schwerpunkte in den einzelnen Bereichen.
Lobbying
Solarinitiativen, die vorrangig politische Lobbyarbeit zugunsten einer nachhaltigen
Energieversorgung leisten, werden dem Begriff Lobbying zugeordnet. In den letzten Jahren
gestalten zunehmend Agenda-Arbeitsgruppen lokalpolitische Konzepte und Projekte für eine
nachhaltige Entwicklung.. Beispielsweise setzen sich einige Initiativen dafür ein, dass die
Energiewende auch im Ordnungsrecht verankert wird, dass Klimaschutz und SolarenergieNutzung Eingang in kommunale Bebauungspläne finden.
Information, Beratung und Motivation
Im nächsten Schritt wird eine Sensibilisierung der anvisierten Zielgruppen sowie potentiellen
Kooperationspartner angestrebt. Vorrangig geschieht das mit Mitteln der Kommunikation und
durch umfassende Information. Das steigende Informationsbedürfnis der Bevölkerung wird
auf motivierende Weise durch attraktive Ausstellungen und Konzepte befriedigt. Dies können
einmalige oder regelmäßige Aktionen, ständige Beratungs- und Serviceangebote und
Demoprojekte sein. Ziel ist, durch die Beschäftigung mit solaren Themen, den Wissenstand
der Zielgruppen zu verbessern und das Bewusstsein für nachhaltige Energieversorgung zu
schärfen. Dies ist eine notwendige Voraussetzung um die Zielgruppen zur Tat, d.h. zur
Investition zu bewegen. Andererseits dienen Fachkommunikation und Erfahrungsaustausch in
den professionellen Netzwerken sowie Schulungen und fachspezifische Beratungen der
Qualifizierung der Angebotsseite.
Investition
Sind die Zielgruppen sensibilisiert und aktiviert, geht es darum, sie zu konkretem Handeln,
d.h. zum Einstieg in die nachhaltige Energiewende mittels einer persönlichen
Investitionsentscheidung zu bewegen. Es gibt heute zahlreiche, zumeist kommerziell
ausgerichtete Solarinitiativen, die Bürgern und Akteuren kommerzielle Angebote wie
Solaranlagenkauf oder gemeinschaftliche Investitionen (z.B. Fonds verschiedener Art und
Ausprägung) unterbreiten. Die Investitionen werden vielfach auch durch zusätzliche regionale
und kommunale Förderungen wie zinsverbilligte Darlehen und Zuschüsse unterstützt.
Aktivierung
In dieser Stufe wird die möglichst umfassende Aktivierung der Zielgruppen angestrebt. Die
Initiativen haben Vorbildcharakter sowie Vorbildfunktion und laden die Zielgruppen gezielt
zur Nachahmung ein – Es geht darum, zum ‚Mitmachen’ zu bewegen. Die partizipative
Vorgehensweise vollzieht sich auf zwei Ebenen: a) Einbindung möglichst vieler Akteure und
Aktivierung der Zielgruppen im definierten Einzugsgebiet in die Initiative durch Kooperation,
Empfehlung und Nachahmung (social marketing) b) Multiplikation der Ergebnisse und
Vorgehensweisen über das eigene Einzugsgebiet hinaus durch gezielten Know-how Transfer
Solarstudie
Seite 116
Integration
Zur letzten Kategorie gehören Aktivitäten von übergeordneten Solarinitiativen, die die
Initiativen vor Ort unterstützen. Zumeist handelt es sich um Angebote an tätige Initiativen und
Akteure, sich aktiv an vernetzten, übergeordneten Aktivitäten mit multiplizierter
Breitenwirkung zu beteiligen.
16.3
Typische Solarinitiativen
Ausgehend von den fünf identifizierten Grundtypen bzw. Vorgehensweisen werden die
Solarinitiativen in fünf Gruppen unterteilt, die weiter differenziert werden. Schlussendlich
können 12 Kategorien typischer Solarinitiativen identifiziert werden. Diese weisen in der
Praxis zwar ebenfalls Schnittmengen, erlauben jedoch eine typische Zuordnung der meisten
Initiativen und ihrer Aktivitäten.
16.3.1 Vorgehensweise „Lobbying“
• Politische Netzwerke
Politisch motivierte Initiativen setzen sich auf kommunaler, (über-)regionaler und
Bundesebene für die Umsetzung einer nachhaltigen Energieversorgung (erneuerbare
Energiewende) ein. Diese Arbeit artikuliert sich: 1) in politischen Forderungen, z.B. nach
einer Stärkung des Standorts Deutschland, der Schaffung von zukunftsfähiger Arbeitsplätze
im Mittelstand, der Stärkung des Exports, der sozialen Kohäsion, usw. 2) in der
Demonstration und Multiplikation guter Beispiele 3) in der Schaffung günstiger politischer
und legaler Rahmenbedingungen.
16.3.2 Vorgehensweise „Information, Beratung und Motivation“
• Einmalige und regelmäßige Aktionen
Eine Vielzahl von Veranstaltungen wie Solarfeste, -tage, -wochen oder -messen geben
wichtige Impulse zur Belebung des Solarmarkts. Sie bilden Treffpunkte für die Solarbranche
und den an Solartechnik interessierten Menschen. Handwerk und Fachfirmen nutzen die
Veranstaltungen als Plattform, um ihre Produkte und Dienstleistungen vorzustellen. Verbände
und Institutionen beraten Interessierte über Fördermöglichkeiten und technische Aspekte.
• Beratungs- und Service-Angebote
Individuelle Beratungsleistungen und Serviceleistungen sind häufig Hauptbestandteil oder
Teilaufgabe von Solarinitiativen. Solarzentren sind meist getragen von engagierten Vereinen,
Personen oder Firmen. Ziel ist die Förderung der Sonnenenergienutzung und weiterer
umweltschonender Techniken, der Erfahrungsaustausch und das Kennenlernen der neuesten
Technologien mittels Hilfestellung bei Planung und Ausführung, in Selbsthilfewerkstätten,
Selbstbaugruppen und Installations-Workshops. Fachwissen wird durch Schulungen,
Infoveranstaltungen an Bauherren, Handwerker, Architekten und Entscheider weitergegeben.
Ein besonderes Beispiel ist der Solarcheck (Energieagentur NRW): Ein Berater vor Ort hilft
privaten Hausbesitzern, schnell und einfach die technischen und finanziellen
Rahmenbedingungen für die Anschaffung einer eigenen Solaranlage zu klären. Die
Auflegung von Solarenergie-Atlanten, Datenbanken von Händlern, Literaturangebote, haben
Servicecharakter und erfüllen gleichzeitig fachspezifische Beratungsaufgaben.
• Demonstration, Pilotprojekte, Kunst und Spielzeug
Zahlreiche Initiativen gründen sich, um besonders innovative Projekte mit
Demonstrationscharakter gemeinschaftlich umzusetzen. Die Größenordnungen der
Demonstrations- bzw. Modellprojekte können erheblich variieren: Solarkommunen, Siedlungen, - Viertel, -Gebäude, die nachhaltige Energiekonzepte umsetzen. Außerdem
Solarstudie
Seite 117
dienen Solarcafés, Solarboote, Solarautos neben der technischen und wirtschaftlichen
Erprobung sowie der Erfassung neuer wissenschaftlicher Daten vor allem dem Zweck der
Demonstration. Sonnenenergie schauen und erleben ist das Motto auf Solarpfaden, mit
Solarspielzeug und bei der Präsentation von Solarkunst
16.3.3 Vorgehensweise „Investition“
• Solar-Einkaufsgemeinschaften
Das Konzept der Solar-Einkaufsgemeinschaften, basiert auf intensiver lokaler
Öffentlichkeitsarbeit für thermische Solaranlagen und seit einigen Jahren auch zunehmend für
Photovoltaikanlagen sowie Sammelbestellungen bei Anbietern aus der Branche. Im Einzelnen
wird im Kapitel 16.5 auf Solar-Einkaufsgemeinschaften eingegangen.
Bürgerbeteiligungsanlagen
Unter Kapitel 16.6 wird näher auf Bürgerkraftwerke eingegangen..
• Solarfonds / Kapitalanlagen
Solarfonds sind eine andere Art der Beteiligung an einer Großanlagen. Im Unterschied zum
Eigenkapital der Beteiligungsanlage setzt sich das Fondvermögen in der Regel aus kleineren
Anteilen zusammen. Der persönliche Bezug der Anteilseigner zur Solaranlage ist geringer.
Damit ist auch die Geldanlage anonymer und eine andere Zielgruppe wird angesprochen. Die
Kapitalanlagen- bzw. Investment- oder Personengesellschaften bieten die Anlage über ein
Beteiligungs- oder Emissionsprospekt innerhalb eines großen Einzugsgebiets, meist
bundesweit, an. Die Solarrente ist eine Möglichkeit für Solaranlagenbetreiber, die staatlichen
Zuschüsse und Steuervorteile aus dem Altersvermögensgesetz (AvmG) zu nutzen.
Anlagenbetreiber verknüpfen damit die gesetzlich garantierte Vergütung aus der Einspeisung
des Solarstroms aus eigener Anlage mit der staatlich geförderten Rente. Auch Anteilseigner,
die die Installation einer Solaranlage mit der SAG Solarstrom AG planen, haben die
Möglichkeit, die Solarrente zu beantragen.
• Initiativen der Naturstromanbieter
Viele Stadtwerke und Stromanbieter bieten ihren umweltbewussten Stromkunden den Bezug
von Ökostrom an. Sie gewährleisten gegen einen Aufpreis auf den üblichen Stromtarif einen
Strom-Mix aus Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und/oder aus erneuerbaren Energien.
Vielfach verkaufen sie Strom, der zu 100 Prozent aus regenerativen Energien erzeugt wird.
Verschiedene Gütesiegel/-zertifikate garantieren den Verbrauchern die entsprechende
Stromqualität. Zusätzlich weisen die besten Siegel aus, ob der bezahlte Aufpreis tatsächlich
für die bei manchen Anbietern versprochene Unterstützung neuer regenerativer Kraftwerke
verwendet wird. Einige Ökostromanbieter versprechen ihren Kunden die finanzielle
Unterstützung zum Bau von Solarkraftwerken. Durch dieses Angebot haben alle BürgerInnen
die Möglichkeit, den Ausbau von Solarenergie zu unterstützen, ohne ein geeignetes Dach oder
Eigenheim zu besitzen oder eine größere Investition z.B. zur Finanzierung eines Fondanteils
tätigen zu müssen.
16.3.4 Vorgehensweise „Aktivierung“
• Kommunale/regionale Initiativen
Auf lokaler Ebene bilden sich häufig Interessengemeinschaften aus örtlichem Handwerk,
Umweltverbänden, Banken und Kommunalpolitik. Für den vermehrten Einsatz von
Solarenergie initiieren die Beteiligten mit einem Bündel von Aktionen eine Kampagne. Der
Maßnahmenplan gestaltet sich in der Regel wie folgt: die Umweltverbände beraten die
Bevölkerung, die Hersteller verkaufen ihre Produkte mit Sonderkonditionen an Installateure,
die Handwerker beraten und installieren die Anlagen zum Festpreis, die lokalen
Solarstudie
Seite 118
Kreditinstitute bieten günstige Finanzierungsmöglichkeiten und die Kommunalregierung
unterstützt die Investition in Solaranlagen mit Zuschüssen.
Einige Städte engagieren sich sehr stark im Bereich Solarenergie und streben an, „Solarstadt“
zu werden, meist aus klimapolitischen und umweltpolitischen Initiativen heraus (z.B.
konsequent durchgeführte Agenda 21–Prozesse). Einheitliche Kriterien, nach denen ein Ort in
Deutschland Solarstadt oder Solarkommune genannt werden kann, gibt es nicht. In der Solar
City Gelsenkirchen wird z.B. durch gemeinsame Projekte mit Partnern aus Industrie,
Handwerk, Wissenschaft, Solarverbänden und anderen gesellschaftlichen Gruppen die
Forschung, Entwicklung und Anwendung solarer Technologien vorangetrieben. In der Regel
werden hierzu eigene Förderprogramme aufgesetzt und städtebauliche Maßnahmen, wie
Solarsiedlungen, realisiert. Der Titel „Solarstadt“ oder „Solarkommune“ birgt ein positives
Image, mit dem eine Kommune ihre Ausrichtung auf eine nachhaltige Entwicklung zum
Ausdruck bringt.
Über das Einzugsgebiet von Solarstädten und -kommunen hinaus gibt es weitere viel
versprechende Ansätze für eine alternative lokale Energiepolitik. Die Solar-Regionen setzen
dabei in gleichem Maße auf Synergie-Effekte beim Ausbau einer nachhaltigen
Energieversorgung und der wirtschaftlichen Entwicklung ihrer Regionen. Als Bindeglied
zwischen den Kommunen und den Ländern, aber auch die Landesgrenzen übergreifend, haben
die Regionen die Chance, eine ehemals zentrale Energiepolitik neu zu gestalten. Sie setzen
auf Konzepte für erneuerbare Energien, auf die dezentrale Strom- und Wärmeproduktion und
den Verbrauch heimischer Energieträger vor Ort. Solar-Regionen bündeln dabei die Aktivität
von Initiativen, Unternehmen, Institutionen, Städten, Gemeinden und Landkreisen.
Die Solar-Kommune ist ein Initiative der Deutschen Umwelthilfe und der S.A.G. Solarstrom
AG. Kommunen können das Signet „Solar-Kommune“ nutzen, wenn sie eine
Photovoltaikanlage mit einer von der Einwohnerzahl abhängigen Mindest-Leistung
installieren (z.B. 100 kWp bei 100.000 Einwohnern), mind. 10% des Solarstroms selbst
abnehmen und das Thema Solarstrom an die Bürgerinnen und Bürger vermitteln. Bürger,
Vereine und Firmen können durch Spenden einen symbolischen Anteil an der Anlage
erwerben. Den Rest der Investitionssumme finanziert die Solarstrom AG, die mit der
Stromeinspeisevergütung wirtschaftet. Nach ihrer Amortisation geht die Solaranlage in das
Eigentum der Kommune über.
• Solaranlagen auf Kirchen oder Schulen
Solaranlagen auf Schulen, Kirchen oder Denkmälern sind oft Einstieg in die kommunale
Solarenergienutzung. Eine Solaranlage auf einem kirchlichen Gebäude setzt ein Zeichen, das
einen anderen Umgang mit Energie symbolisiert. Sie ist Demonstrationsobjekt der Gemeinde
und schon allein wegen ihrer exponierten Lage öffentlichkeitswirksam. 18 Von den Anlagen
kann für die BürgerInnen der Gemeinde oder für andere Gemeinden ein Impuls für ein
verstärktes Umweltbewusstsein und für einen weiteren Ausbau der Solarenergie ausgehen.
Während Kirchengemeinden die Solaranlagen als Demonstrationsobjekt unter dem
Gesichtspunkt des Erhalts der Schöpfung installieren, ist der Bau einer Solaranlage auf
Schuldächern mehr ein pädagogisches Konzept. Bei Konzeption und Bau einer Anlage lernen
SchülerInnen zum einen die technische Funktionsweise der Solarenergie praxisnah kennen.
Zum anderen sorgen die oft notwendige Erstellung von Sponsoring- und
Finanzierungskonzepten für eine Erweiterung ihres betriebswirtschaftlichen Wissens. Die
durch die Weiterbildung überzeugten Kinder und Jugendliche haben mit ihrer gewonnen
umweltfreundlichen Einstellung einen nicht zu unterschätzenden Einfluss auf die Lehrer und
ihr persönliches Umfeld, insbesondere im Elternhaus. Zur Verbreitung von Solaranlagen auf
Kirchen und Schulen wurden diverse landesübergreifende Förderprojekte von
unterschiedlichen Trägern initiiert.
Solarstudie
Seite 119
16.3.5 Vorgehensweise „Integration“
• Profi-Netzwerke, Solarkongresse, Internetforen
Einige Netzwerke entstehen im professionellen solaren Umfeld. Sie dienen dem fachlichen
Erfahrungsaustausch und zur Planung von Aktionen. Kleinste Einheit der Netzwerke sind die
sehr verbreiteten Solarstammtische.
• Integrative Initiativen
Integrative Vorgehensweisen haben das Ziel, die Einzelnen Initiativen zu unterstützen, zu
stärken und gegenseitig zu stimulieren durch Austausch und konkrete
Unterstützungsmaßnahmen. Dies wird z. b. vom Verband der bayrischen Solarinitiativen auf
Landesebene praktiziert. Eine andere Art der Umsetzung ist der Wettbewerb der
Solarbundesliga, an der sich gegenwärtig über 600 deutsche Kommunen, so z. B. auch die
Stadt Altenberg erfolgreich (seit 2001) beteiligen.
16.4
Wie baut man eine Solarinitiative auf?
Aus den in verschiedenen Regionen gemachten Erfahrungen lassen sich 10 Erfolgskriterien
für kommunale Solarinitiativen formulieren:
1. Interessen bündeln: Geld verdienen ist nicht unmoralisch!
Nicht alle der beteiligten Partner haben in erster Linie den Klimaschutz oder die Nutzung der
Solarenergie im Sinn. Oft geht es um wirtschaftliche Interessen, beispielsweise um mehr
Aufträge für das Handwerk. Das ist nicht unmoralisch oder zweitrangig, sondern führt zu
einer win-win-Situation, von der alle profitieren. Die wirtschaftliche Bedeutung sichert zudem
langfristig den politischen Rückhalt der Initiative.
2. Spezifischen Zusatznutzen herausstellen
Die Marktausweitung der Solarenergie ist mit verschiedenen positiven Aspekten verknüpft:
Die CO2-Bilanz wird entlastet, der Wert der Gebäude steigt und die Vermietbarkeit ebenso.
Handwerk und Planer erhalten neue Aufträge und damit Beschäftigung. Die
Klimaschutzpolitik kann Erfolge verbuchen. Je nach Blickrichtung der Akteure müssen
unterschiedliche Aspekte heraus gestellt werden.
3. „top down“ beginnen – „bottom up“ fortführen
Der Stellenwert der Initiative innerhalb der Partnerorganisationen kann durch frühzeitige
aktive Ansprache der Leitungsebenen gestärkt werden. Für die Gründungsphase ist die
Ansprache „top down“ von hohen politischen Repräsentanten zur „Präsidenten-Ebene“ der
Partnerorganisationen hilfreich. Engagierte Mitstreiter auf Arbeitsebene finden so den nötigen
Rückhalt. Zu Einzelfragen können zeitlich befristete Projektteams gebildet werden, mit den
Personen, die wirklich etwas bewegen wollen.
4. Es braucht einen Kapitän!
Klare Entscheidungsstrukturen sind nötig. Gerade bei Initiativen mit vielen Partnern und
unterschiedlichen Motivationen. Nicht immer können alle Bedenken berücksichtigt werden
und manchmal gibt es auch gegensätzliche Interessen. Um die Initiative handlungsfähig zu
halten, sollte die Entscheidungskompetenz bei einer federführenden Stelle gebündelt werden.
5. Partner einbinden, aber nicht vereinnahmen
Es ist wichtig, dass die beteiligten Partner ihr eigenes Profil bewahren können und von der
Initiative nicht vereinnahmt werden. Aktivitäten der Partner können in eigener Verantwortung
unter dem Dach der Initiative durchgeführt werden. In der Außendarstellung sollte deutlich
Solarstudie
Seite 120
werden, welche Partner bei welchem Projekt beteiligt sind. Eine gemeinsame Corporate
Identity ist nicht immer erforderlich.
6. Partnerpflege“ betreiben
Das Engagement der einzelnen Partner sollte bei geeigneten internen und externen Anlässen
gewürdigt werden. In Einzelgesprächen mit den Partnern sollten Anregungen, Kritik und
strategische Ziele besprochen werden. Der Informationsfluss innerhalb der Initiative kann
durch sogenannte newsletter (Rundbriefe) aufrecht erhalten werden.
7. Gemeinsinn stärken
Regelmäßige Zusammenkünfte der Initiativenpartner stärken den Gemeinsinn. Sie können
dazu dienen, über das Erreichte zu berichten, neue Strategien zu entwickeln und vor allem die
Initiative in den Köpfen der Beteiligten wach zu halten. Gemeinsame Aktionen können die
Wirkung deutlich verstärken.
8. Regionale Bezüge schaffen
Die Schaffung regionaler Bezüge stärkt den Zusammenhalt. Die meisten Beteiligten sind stolz
auf ihre Stadt oder ihre Region. Auch bei der Wahl von Logos und Slogans sollte
Fokussierung auf die Region deutlich werden. Das ist auch besonders für die beiden
untersuchten Regionen wichtig, in denen der gegenwärtige Trend der Abwanderung,
insbesondere der Jugend, infolge fehlender Chancen für Erwerbstätigkeit, aufgehalten bzw.
eingeschränkt werden kann.
9. Finanzmittel akquirieren
Aktivitäten kosten Geld. Ein zuverlässig verfügbarer Etat ermöglicht strategische Arbeit. Auf
Dauer wird ehrenamtliche Arbeit in einem Wachstumsmarkt nicht ausreichend verfügbar sein.
Die Bereitstellung von Finanzmitteln durch einzelne Partner ist meist mit der genannten
Entscheidungskompetenz verknüpft.
10. Gradmesser für Erfolg installieren
Die Medien, die Öffentlichkeit und nicht zuletzt die Initiativenpartner wollen die erzielten
Wirkungen der Initiative erfahren. Als Gradmesser eignen sich z.B. die Zahl und Fläche der
installierten Anlagen, das Investitionsvolumen, die Teilnehmerzahlen an Schulungen und
Veranstaltungen oder die Anzahl an Projektberatungen. Ein langfristiges Engagement wird
nur möglich sein, wenn die Wirkungen erfasst werden.
16.5
Solareinkaufsgemeinschaften
In diesem Abschnitt wollen wir noch einmal detailliert auf Solareinkaufsgemeinschaften
eingehen, da wir hierin eine Möglichkeit sehen, gerade vor dem Hintergrund einer geringeren
Eigenkapitaldecke im Untersuchungsgebiet das Preis-Leistungsverhältnis für Solaranlagen
aus Sicht der Endanwender zu verbessern.
Die Idee der Solar-Einkaufsgemeinschaften stammt ursprünglich aus Oberösterreich. Die
ersten Sammelbestellungen für Solarmaterial 1994 bildeten die Basis für die Gründung
regional agierender Firmen mit entsprechend professioneller Betreuung durch ein Netz an
Solarberatern. Oberstes Ziel war, durch die Bündelung der Nachfrage ein möglichst gutes
Preis-Leistungsverhältnis für Solarkomponenten zu erreichen und neue Arbeitsplätze im
Bereich der Solartechnik zu schaffen.
Durch Vorträge zum Thema Solarenergie, vorwiegend im ländlichen Raum, wird Basiswissen
vermittelt. Auf diesem aufbauend folgen Einzelberatungen mit Erstellung eines Angebots vor
Ort bei Interessierten. Nach einer Anzahlung erhalten diese im Zuge eines
Auslieferungsseminars eine ausführliche Einweisung in Montage bzw. Wartung der
Solarstudie
Seite 121
Solaranlagen. Obwohl Profis die Anlage montieren, besteht für Interessierte die Möglichkeit,
selbst mitzuarbeiten. Für die Betreuung steht der zuständige Solarberater zur Verfügung.
Inzwischen wird fast ganz Bayern und Baden-Württemberg durch ein breites Netz von
selbständigen Solarberatern und Partnerbetrieben aus dem klassischen Handwerk abgedeckt.
Im Jahr 1997 schlossen sich die entstandenen Einkaufgemeinschaften zum Verband der
Solar- Einkaufsgemeinschaften e.V. zusammen, dem heute etwa 100 Fachleute und Betriebe
angehören. Alle Firmen sind regional eigenständig tätig und kooperieren beim Einkauf,
Marketing, Fortbildung und Produktentwicklung. Gemeinsames Ziel ist die hundertprozentige
Versorgung aus einem Mix an erneuerbaren Energien. Die Firmen der SolarEinkaufsgemeinschaften unterscheiden sich von anderen Händlern vor allem durch die
ausgeprägte Informationsarbeit und die Möglichkeit, einen Teil der Installation selbst zu
erledigen. Durch die Maßnahmen der Unternehmen wurde die Nachfrage nach Solaranlagen
in den Regionen der Einkaufsgemeinschaften stark angeregt. Im Jahr 2002 konnten die sechs
Mitgliedsfirmen des Verbands ca. 3 MWp an Photovoltaik-Modulen vertreiben. Der Erfolg
dieser Initiativen zeigt sich auch in den Tabellen der „Solarbundesliga“: Dort sind
überproportional viele Gemeinden und Ortsteile vertreten, in denen die
Solareinkaufsgemeinschaften aktiv sind.
16.6
Bürgerkraftwerke
Eine Solaranlage wird als Bürgerkraftwerk bezeichnet, wen sie als Gemeinschaftsanlage von
vielen Bürgern finanziert und betrieben wird. Neben der Erzielung einer umweltfreundlichen
Rendite soll mit dieser Art von Solaranlagen auch ein großer Bevölkerungskreis
angesprochen werden. Ein Bürgersolarkraftwerk schafft Investitionsmöglichkeit für Bürger, d
die über kein oder über kein für die Fotovoltaik geeignetes Dach verfügen.
Öffentliche Dachflächen
Innerhalb der Agenda 21 haben Gemeinden eine Vorbildfunktion. Sie dokumentieren, dass sie
nicht nur über Zukunftssicherung, Umwelt- und Klimaschutz reden, sondern auch handeln.
Nachdem ein Bürgersolarkraftwerk lokal die soziale Verträglichkeit der Fotovoltaik in der
Kommune herstellt, steht diese in besonderer Verantwortung. Zumal die öffentlichen
Dachflächen letztlich den Bürgern und Bürgerinnen der Gemeinde gehören.
Betreibermodelle für Solarkraftwerke
Zum Betrieb und zur juristischen Abwicklung werden Betreibergesellschaften gegründet.
Diese sind typischerweise entweder eine Gesellschaft Bürgerlichen Rechts (GbR) oder eine
GmbH. Es ist auch möglich, dass jeder beteiligte Bürger eine eigene kleine Anlage auf einem
fremden Dach errichtet und auf eigene Rechnung betreibt, wobei mehrere solcher kleinen
Anlagen sinnvoller Weise zu einer großen zusammengefügt werden. Nur für größere Anlagen
kommt eine Aktiengesellschaft in Frage. Die Refinanzierung erfolgt in allen Fällen über des
Erneuerbare Energien Gesetz.
Für welches Betreibermodell man sich letztendlich entscheiden, hängt immer auch von den
konkreten Einzelumständen ab. Eine Checkliste „Von der Idee zum Bürger-SonnenKraftwerk - eine Checkliste für Einsteiger“ findet sich im Anhang.
In den beiden untersuchten Kreisen bestehen nach Kenntnis der Autoren noch keine
Bürgerkraftwerke. In der näheren Region wird auf derartige Anlagen in Dresden (auf dem
Dach des Hygienemuseums) sowie in Freiberg (auf den Dächern der Clemens-WinklerSchule und des „Tivoli“) verwiesen. In Altenberg/OT Schellerhau (Weißeritzkreis) ist ein
Bürgerkraftwerk in der Planungsphase.
16.7
Fazit
Hinsichtlich der Aktivität von Solarinitiativen in Deutschland gibt es sowohl ein Nord-Süd
Gefälle als auch eine Ost-West Disparität. Es gibt zwar in fast allen Bundesländern solare
Solarstudie
Seite 122
Aktivitätszentren mit mehr und oder minder starker regionaler Ausstrahlung. Dennoch ist die
Dichte von Solarinitiativen und installierten Solaranlagen nirgendwo so ausgeprägt ist wie in
Süddeutschland. Die Initiativenmodelle ‚Bürgerkraftwerk’‚ ‚kommunaler Sonnenweg’,
‚Solarstädte und Regionen’ sowie der Komplex ‚Information, Beratung und Service’ sind die
am meisten verbreiteten und damit - im expansiven Sinne von Multiplikation und
Schneeballeffekt - auch erfolgreichsten Solarinitiativentypen.
Wer die weitere Verbreitung von Solarinitiativen fördern möchte, muss 1) Anreize zu ihrer
Gründung setzen und 2) unterstützende Begleitmaßnahmen langfristig anlegen.
Die kulturell gute Etablierung der Themen Umweltschutz, Nachhaltigkeit und Solarenergie in
Süddeutschland als Nährboden für die zahlreichen Initiativen kann dabei nicht ohne weiteres
auf ganz Deutschland übertragen werden. Vielmehr sind regionale Mentalitäts- und
Meinungsunterschiede im Norden und Osten der Republik zu berücksichtigen und
einzubeziehen.
Auf jeden Fall empfiehlt es sich, die in beiden Kreisen bestehenden Solarinitiativen, etwa in
Altenberg, Schmiedeberg, Pirna, Breitenau auch auf andere Kommunen in beiden
Landkreisen zu übertragen, um auf diesem Wege ein breites Netzwerk von Solarinitiativen in
der untersuchten Region zu schaffen.
17 Bestandsaufnahme im Untersuchungsgebiet
Im Rahmen der Bestandsaufnahme wird versucht, zunächst ein Abbild über den Ist-Zustand
der Nutzung von Solarenergie im Untersuchungsgebiet zu geben, z. B. in Bezug auf die
vorhandenen Anlagen, die in den einzelnen Bereichen tätigen Akteure sowie relevante
Aktivitäten.
Als zentrale Akteure sind in erster Linie die Kommunen, die Energieversorger sowie die
Anbieter und Installateure von Solarenergie zu nennen. Darüber hinaus spielen eine Reihe
weiterer Akteure, etwa aus dem Bereich Beratung und Ausbildung, eine Rolle.
Mit einem Fragebogen wurden alle Kommunen der Landkreise Sächsische Schweiz und
Weißeritzkreis sowie die Handwerker aus den Bereichen Heizung, Klima, Sanitär,
Dachdeckerhandwerk und Elektrohandwerk befragt.
Die Erhebung der Anlagenbestände ist oft mit einer sehr geringen Verfügbarkeit geeigneter
bzw. gesicherter Daten konfrontiert. Häufig sind daher nur vereinfachte Abschätzungen
angehbar.
17.1
Vorgehen, Methodik und Datenqualität der
Bestandsaufnahme
Zur Erhebung der vielfältigen Daten und Informationen wurden sowohl quantitative
Verfahren in Form von Fragebögen als auch qualitative Akteursbefragungen durchgeführt.
Ein wesentliches Ziel der quantitativen Erhebungen war die Ermittlung des Anlagenbestandes
im Untersuchungsgebiet. Da zur Ermittlung derartiger Daten kaum auf vorhandene,
vollständige und aktualisierte Datenerfassung zurückgegriffen werden konnte, sollte über
Fragebögen an verschiedene Akteure eine Aussage über Größenordnungen in Bezug auf den
Anlagenbestand ermöglicht werden. Dazu wurden sowohl die Gemeinden, als auch die
Energieversorger und die Handwerker befragt. Darüber hinaus interessierte uns das
zusätzliche Wissen der Gemeinden bzw. Handwerker über Potenziale und Hemmnisse der
Solarenergie. Die hier gewonnenen Aussagen wurden auch in vielfältigen mündlichen
Befragungen verifiziert.
Solarstudie
Seite 123
Die Befragungsinhalte der quantitativen Erhebungen bezogen sich somit auf die folgenden:
Befragung der Gemeinden
-
Anlagenbestände
-
Solares Dächer- bzw. Freiflächenpotenzial
-
Förderung und Unterstützung
-
Politische Beschlusslage zu erneuerbaren Energien
-
Position zu städtebaulichem Vertrag
-
Solargerechtes Bauen und kommunales Energiekonzept
-
Angebot für Bürgerkraftwerke und private Betreiberprojekte
-
Vorhandensein von Initiativen
-
Prinzipielles Interesse an einer Initiative Solarregion, inhaltliche Vorstellungen und
Möglichkeiten der Mitwirkung
-
Zentraler Informationspunkt
-
Hemmnisse, die der Verbreitung von Solarenergie entgegen stehen
Befragung der Handwerker
-
Beschäftigung mit Thema Erneuerbare Energien
-
Anzahl installierter Anlagen
-
Ausbildungsstand und Angebot an Weiterbildungen
-
Werbung
-
Gründe für erneuerbare Energien
-
Hemmnisse, die der Verbreitung von Solarenergie entgegen stehen
-
Geschäftsaussichten
-
Zusatzfrage: Geschäftskontakte nach Tschechien
17.1.2 Zur Erhebung bei den Gemeinden
Die Beteiligung der Gemeinden bei der Befragung ist als zufriedenstellend einzustufen. Zu
berücksichtigen ist hier, dass die meisten Gemeinden als Verbandsgemeinden organisiert sind,
d. h. Zusammenschlüsse mehrerer Ortschaften sind. Insgesamt wurden alle 42 Gemeinden im
Untersuchungsgebiet befragt. Es sind 18 Fragebögen zurückgeschickt worden, was einer
Rücklaufquote von reichlich 42 % entspricht. Dabei sind keine wesentlichen Unterschiede
über das Untersuchungsgebiet verteilt aufgetreten, d. h. die einzelnen Teilregionen haben sich
gleichermaßen an der Untersuchung beteiligt. Dabei war die Qualität der Antworten mit
Einschränkungen verbunden. Viele Gemeinden konnten etwa keine Angabe über die
Anlagenbestände machen bzw. schätzten das Dächerpotenzial nur vage ein. Die
Datenunsicherheit ist besonders in Bezug auf den Einsatz von Solarenergie im privaten Sektor
groß. Hintergrund hierfür dürfte die Tatsache sein, dass die hier untersuchten Anlagen
(insbesondere Anlagen im kleineren Leistungsbereich) bis auf Ausnahmen genehmigungsfrei
sind und insofern nicht behördlich erfasst werden müssen. Liegen zudem keine
Fördermaßnahmen der Gemeinden oder öffentlicher, regionaler Institutionen vor (was auf alle
Gemeinden im Untersuchungsgebiet zutrifft) und wird darüber hinaus der Bereich
Solarstudie
Seite 124
Erneuerbare Energien nicht durch offizielle Stellen in der Verwaltung bearbeitet bzw. betreut,
dann findet in der Regel auch keine Erfassung der hier untersuchten Anlagen statt.
17.1.3 Zur Erhebung bei den Handwerkern
An Handwerksbetriebe der Region wurden 396 Fragebögen verschickt. Erfasst wurden dabei
auf der Grundlage von Daten der Handwerkskammer die Bereiche Heizung, Klima, Sanitär,
Dachdecker und Elektroinstallateure. Die Rücklaufquote lag hier bei nur 55 Fragebögen, was
einer Beteiligung von knapp 14 % entspricht. Die geringe Rücklaufquote erfordert, dass die
hier erfassten Ergebnisse entsprechend vorsichtig bewertet werden müssen. Es ist zu
vermuten, dass sich vor allem diejenigen zurückgemeldet haben, die von vornherein ein
Interesse am Thema haben, was z. B. in der Tatsache zum Ausdruck kommt, dass sich über 90
% der Befragten schon einmal mit dem Thema Solarenergie beschäftigt haben. Im
Umkehrschluss könnte dies aber auch heißen, dass von den mehr als 85 % der
angeschriebenen Handwerkern viele noch nicht mit dieser Materie auseinandergesetzt haben.
Selbst wenn man in Rechnung stellt, dass es viele Gründe geben kann, einen Fragebogen
nicht auszufüllen, zeigt allein die Rücklaufquote in diesem Bereich, dass das Thema
Erneuerbare Energien im Untersuchungsgebiet noch nicht in ausreichendem Maß
angekommen zu sein scheint.
Die Qualität der Antworten aus der Handwerkerschaft wie auch der Kommunen lässt dennoch
mit ziemlicher Sicherheit Tendenzen erkennen, die auf Probleme hinweisen, denen wir uns in
den folgenden Abschnitten im einzelnen widmen werden.
17.2
Anlagenbestände
Zur Ermittlung des Anlagenbestandes wurden sowohl die Kommunen als auch die
Handwerker sowie die Energieversorger (ESAG und Stadtwerke Freital) befragt.
Auffällig ist hier, dass die Gemeinden mehrheitlich über keine Daten über den
Anlagenbestand verfügen, weil – bis auf Aufnahmen – hier keine Baugenehmigungen
erforderlich sind und offenbar auch sonst keine Daten erhoben werden. Eine Ausnahme bildet
die Stadt Altenberg, wo der Energietisch Altenberg e.V. im Rahmen der Beteiligung an der
“Solarbundesliga” regelmäßig die Bestandsdaten aktualisiert.
13 von 18 Gemeinden machten keine Angaben über den Anlagenbestand, die restlichen 5
lieferten Schätzungen ab, nach denen in diesen 5 Gemeinden insgesamt 7
Photovoltaikanlagen und 22 Solarthermieanlagen bestehen. Angaben über Flächen bzw.
Leistung der entsprechenden Anlagen konnten die Kommunen nicht nennen. Weitere 25
Anlagen wurden nicht spezifiziert. Allein im Stadtgebiet Altenberg zählte der Energietisch
Altenberg im Juni 2004 42 Solarthermie-Anlagen mit einer Gesamtfläche von 469
Quadratmetern und 12 Photovoltaik-Anlagen mit einer Gesamtleistung von über 34 kWp.
Es ist zu vermuten, dass auch in anderen Kommunen ein höherer Anlagenbestand vorliegt, als
hier angegeben. Allerdings fehlt es an den entsprechenden Ressourcen, diesen auch zu
erheben. (Auch das Statistische Landesamt führt entsprechend keine Statistiken über die
Nutzung von Solarenergie.)
Ein etwas differenzierteres Bild, vor allem im Bereich der Solarthermie, ergibt sich aus der
Befragung der Installationsbetriebe.
Von den 55 erfassten Betrieben machten 39 Angaben über von ihnen installierte Anlagen. 16
Betriebe gaben an, noch keine Solaranlagen installiert zu haben bzw. machten hierzu keine
Angaben.
Solarstudie
17.2.1
Seite 125
Photovoltaik
Nach dieser Erfassung installierten Betriebe des Erfassungsgebietes bislang 26
Photovoltaikanlagen. Nicht alle beantworteten die Frage nach der installierten Leistung. Von
denen, die diese Angabe machten, ergibt sich eine insgesamt installierte Leistung von 151,1
kWp. Bei weiteren sieben Anlagen wurde keine Leistung angegeben.
Allerdings heißt das nicht, dass diese Anlagen auch alle in der Region gebaut worden sind.
Deshalb haben wir zusätzlich nachgefragt, wie viele von diesen Anlagen im Weißeritzkreis
bzw. im Landkreis Sächsische Schweiz installiert worden sind. Auch hier machten viele
Betriebe keine Angaben, so dass sich aus den erhobenen Zahlen – ähnlich wie aus der
Befragung der Kommunen – keine verlässlichen Angaben über die im Untersuchungsgebiet
tatsächlich vorhanden Anlagen ermitteln lassen. Nach den Angaben der Handwerker
installierten sie im Weißeritzkreis 5 Anlagen mit einer Gesamtleistung von 24 kWp, im
Landkreis Sächsische Schweiz 8 Anlagen mit insgesamt 12,7 kWp.
Im Bereich der Photovoltaik lassen sich allerdings einigermaßen verlässliche Zahlen dadurch
ermitteln, dass Betreiber netzgekoppelter Anlagen eine Einspeisevergütung vom zuständigen
Netzbetreiber erhalten. Die Energieversorgung Sachsen Ost AG (ESAG) nennt insgesamt 81
Anlagen mit einer installierten Leistung von 293,5 kWp (Stand 19. 03. 2004). Hinzu kommen
noch die sechs netzgekoppelten Anlagen im Bereich der Freitaler Strom- und Gas GmbH mit
einer Gesamtleistung von 13,8 kWp (Stand 09. 03. 2004). Man kann also davon ausgehen,
dass im Untersuchungsgebiet zu diesem Zeitpunkt insgesamt 87 PV-Anlagen mit einer
insgesamt installierten Leistung von 307,33 kWp am Netz waren.
Gelegentlich finden sich Indikatoren, bei denen die installierte Leistung auf die
Einwohnerzahl bezogen wird. So ergibt sich als bundesweiter Durchschnitt auf der Basis
eines Gesamtbestandes von ca. 110 MW installierter Leistung im Jahr 2000 ein Wert von
etwa 1,3 Watt/Einwohner. Zum Vergleich: Nach aktuellem Ergebnis der Solarbundesliga
führt derzeit die Stadt Furth (bei Landshuth) mit 132 Watt/Einwohner. Die Stadt Altenberg,
die sich als einzige im Untersuchungsgebiet an der Solarbundesliga beteiligt, liegt bei einem
Durchschnitt von 5,5 Watt/Einwohner. Für das Untersuchungsgebiet insgesamt ergibt sich ein
Durchschnitt von 1,15 Watt/Einwohner, d. h. trotz der vorn beschriebenen guten
meteorologischen Bedingungen (Strahlungsdaten) liegt die Region unter dem
Bundesdurchschnitt des Jahres 2000.
Nicht berücksichtigt sind bei diesen Zahlen z. B. die 40 kWp-Anlage der Kirnitzschtalbahn
(1996) zur direkten Versorgung der Straßenbahn als Beispiel einer klassischen Insel-Anlage.
Als ein besonders herausragendes Projekt wurde 2004 die erste größere netzgekoppelte
Anlage am evangelischen Kinderhaus in Pirna mit 28 kWp Leistung in Betrieb genommen,
die in oben genannter Statistik auch noch nicht enthalten ist.
Bei den anderen aufgeführten Anlagen handelt es sich überwiegend um Kleinanlagen
zwischen 1 und 5 kWp. Gegenwärtig gibt es im Untersuchungsgebiet noch keine größeren
Anlagen, die etwa von Betreibergemeinschaften betrieben werden.
17.2.2 .
Solarthermie
Für die Solarthermie gilt grundsätzlich – ebenso wie für die Photovoltaik, dass die hier
genannten Zahlen aufgrund der unsicheren Datenlage mit großer Vorsicht zu genießen sind.
Der Anteil nicht erfasster Anlagen dürfte hier besonders hoch sein, da einerseits private
Kleinanlagen überwiegen, und im Gegensatz zur Photovoltaik keine Einspeisung in ein
öffentliches Netz erfolgt. Die Nutzung von Förderstatistiken, wie in vergleichbaren anderen
Studien, führt hier auch nicht weiter, da es weder regional noch auf Landesebene
Breitenförderprogramme für Solarthermie gibt. Die Daten aus der Bundesförderung liegen
zwar auf Länderebene vor, allerdings scheint es nicht besonders sinnvoll, diese etwa mit den
Solarstudie
Seite 126
Bevölkerungsfaktoren zu wichten und daraus Rückschlüsse auf den Anlagenbestand im
Untersuchungsgebiet zu ziehen. So können hier lediglich die eigenen Erhebungen
herangezogen werden, die wiederum aufgrund der geringen Rücklaufquote kein vollständiges
Bild geben können.
Während die Kommunen, wie bereits erwähnt, 22 Solarthermieanlagen nannten (und allein in
Altenberg durch den Energietisch Altenberg e.V. bereits 42 Anlagen erfasst sind), ergeben die
Rückmeldungen durch die Handwerksbetriebe folgendes Bild:
Insgesamt nannten 55 befragte Betriebe 271 Anlagen mit einer Gesamtkollektorfläche von
3632 m², die durch sie installiert worden sind. Davon sind 622 m² Röhrenkollektoren. Auch
hier wurde gesondert nach den im Weißeritzkreis und in der Sächsischen Schweiz installierten
Anlagen gefragt. Demnach sind im Weißeritzkreis 100 Anlagen mit einer Gesamtfläche von
2000 m² und im Landkreis Sächsische Schweiz 113 Anlagen mit einer Gesamtfläche von 906
m² installiert worden. Diese Zahlen können insofern nur einen Anhaltspunkt liefern, als viele
Betriebe zwar die Anzahl der installierten Anlagen, aber nicht die installierte Fläche
angegeben haben. Das hohe Ergebnis im Weißeritzkreis ist besonders auf eine einzelne Firma
zurückzuführen, die angibt, allein 826 m² im Kreisgebiet installiert zu haben.
Danach wären im Untersuchungsgebiet insgesamt 2906 m² Solarkollektoren installiert. Zum
Vergleich: Allein in Altenberg erfasste der Energietisch Altenberg e.V. 469 m². Es ist davon
auszugehen, dass auch im Untersuchungsgebiet weit mehr als die hier erfassten Anlagen
existieren – z. T. auch durch Firmen außerhalb der beiden Landkreise realisiert, z. T.
schlichtweg nicht erfasst.
Bezieht man die hier erfassten Flächen auf die Einwohnerzahl, so kommt man auf 0,01
m²/Einwohner. Die Stadt Altenberg, für die als einzige gesicherte Daten vorliegen, kommt auf
0,075 m²/Einwohner. Als allgemeiner Durchschnittswert für das Bundesgebiet werden 0,04
m²/Einwohner angegeben (lt. “Solarbundesliga”). Nähme man diesen Wert als Zielmarke, so
müssten im Untersuchungsgebiet insgesamt über 10.000 Quadratmeter Solarthermie installiert
werden, d. h. das Dreifache der hier erfassten Anlagen.
17.3
Investorengruppen
Photovoltaik
Der Großteil der Anlagen sind Einzelanlagen privater Betreiber. Die durchschnittliche
Anlagengröße beträgt bei der Photovoltaik etwa 3,5 kWp. Über das Bundesprogramm “Sonne
in die Schule” bzw. entsprechende Landesförderung wurden einige Schulen mit PhotovoltaikAnlagen ausgestattet, u. a. das Bergstadtgymnasium Altenberg und das Berufsschulzentrum
Pirna.
Im Untersuchungsgebiet gibt es bislang ausschließlich gebäudeintegrierte Anlagen, aber keine
Freiflächenanlagen bzw. Anlagen an Lärmschutzwänden. Wie aus einem Antwortschreiben
der für den Bau der Autobahn A 17 zuständigen Planungsbüros hervorgeht, ist im Zuge dieses
Projektes auch kein Bau von PV-Lärmschutzwänden vorgesehen.
Solarthermie
Die durchschnittliche Anlagengröße bei Solarthermieanlagen liegt rechnerisch auf der
Grundlage der hier erfassten Angaben bei 13,6 m². Tatsächlich dürfte der Wert noch darunter
liegen, da durch die vorwiegend privaten Investoren bisher Anlagen meist nur zur
Warmwasserbereitung, nicht aber zur Heizungsunterstützung, gebaut wurden. Einige Anlagen
existieren auch hier an Schulen, etwa in Altenberg, aber sonst kaum an öffentlichen
Gebäuden. Andere Investorengruppen, wie beispielsweise Wirtschaftsunternehmen, Kirchen
Solarstudie
Seite 127
oder Vereine wurden nicht erfasst und spielen derzeit offenbar auch nur eine untergeordnete
Rolle. Bekannt ist, dass
z. B. Dorfhain eine größere Absorbermatten-Anlage (Schwimmbadanlage) installiert hat.
17.4
Marktanalyse
Wie oben bereits erwähnt, meldeten die Handwerksbetriebe eine installierte Leistung bei
Photovoltaik-Anlagen von 151,1 kWp zurück. Rechnet man noch die 7 Anlagen hinzu, zu
denen keine Leistungsangabe gemacht wurden und unterstellt man, dass es sich hier um
netzgekoppelte Anlagen mit mindestens 1 kWp Leistung handelt, kommt man auf eine
insgesamt installierte Leistung von ca. 160 kWp. Bei einem durchschnittlichen kWp-Preis für
Kleinanlagen von 6.000 Euro ist hier von den diesen Betrieben der Region ein Gesamtumsatz
von ca. 960.000 € gemacht worden.
Betrachtet man die gesamte installierte Leistung von 307,33 kWp netzgekoppelte Anlagen,
von denen offensichtlich ein großer Teil von Firmen außerhalb des Untersuchungsgebietes
gebaut worden ist (z. B. aus Dresden), so ergibt sich ein realisiertes Investionsvolumen in
diesem Bereich von ca, 1,85 Millionen Euro.
Auch im Bereich der Solarthermie ist ein ähnliches Investitionsvolumen realisiert worden. Als
Grundlage hier die Angaben der insgesamt installierten Fläche, gleich, ob sie im
Untersuchungsgebiet realisiert wurde oder nicht. Eine Schwierigkeit besteht darin, dass die
Preisspanne bei Solarthermie-Anlagen sehr groß ist. Nur wenige der befragten Unternehmen
nannten die Investitionssummen. Bei denen, die es taten, bewegen sich die durchschnittlichen
Preise pro Quadratmeter installierte Fläche für eine Komplettinstallation zwischen 367 und
962 Euro. Es kann hier gut ein Mittelwert von 500 Euro/ m² angenommen werden. Für die
installierten 3662 Quadratmeter ergibt sich somit ein realisiertes Investitionsvolumen von
1,816 Millionen Euro.
Eine Aussage über die im Untersuchungsgebiet im Bereich Solarenergie tätigen Unternehmen
ist vor dem Hintergrund der relativ geringen Rücklaufquote in diesem Bereich schwer zu
treffen. Von den knapp 400 in Frage kommenden Unternehmen haben 51 geantwortet, dass
sie sich bereits mit der Thematik Solarenergie beschäftigt haben. Aussagefähiger scheint uns
die Zahl derjenigen Unternehmen zu sein, die auch bereits entsprechende Erfahrungen mit der
Installation gemacht haben, nämlich 31. Darunter sind Firmen des Elektro- und
Dachdeckerhandwerks sowie überwiegend Firmen des Bereiches Heizung, Sanitär, Klima
(HSK). Lediglich 28 Firmen antworteten auf die Frage: “Würden Sie sich als Solarspezialist”
bezeichnen?” mit Ja, wobei darunter auch Firmen waren, die wiederum keine Angaben zu
bereits von ihnen installierten Anlagen gemacht haben. Die Installation von Solaranlagen als
einen Schwerpunkt ihrer Arbeit nannten 22 Firmen.
Die Installateure sowohl von Photovoltaik als auch von Solarthermie haben sich aber in
keinem Fall in dem Sinne spezialisiert, dass sie sich ausschließlich auf das Gebiet der
Solarenergie verlegt haben. Gerade im Bereich der Heizungstechnik wird auch von den
Kunden oft gewünscht, dass die Unternehmen den kompletten Bereich aus einer Hand
abdecken. So werden Lösungen der Solarenergie zwar mit angeboten, aber es gibt im
gesamten Untersuchungsgebiet keine ausgewiesene Solar-Firma, die ausschließlich
Solartechnik vertreibt.
Vor diesem Hintergrund ist es auch schwierig, Zahlen über die Arbeitskräftesituation in der
Solarbranche zu nennen, da nicht gesagt werden kann, wie viele Arbeitskräfte kontinuierlich
und ausschließlich in diesem Bereich arbeiten. Eine optimistische Schätzung, dass in jedem
der Unternehmen, die sich selbst als Solarspezialist sehen, mindestens ein Mitarbeiter für die
Arbeit mit Solarenergie angesetzt werden kann (was insgesamt 28 wären), kann nicht belegt
werden. Bei einem Investitionsvolumen für beide Bereiche von 3,6 Millionen Euro darf
Solarstudie
Seite 128
jedoch angenommen werden, dass dadurch zumindest Arbeitsplätze im klein- und
mittelständischen Bereich gesichert werden.
Eine Zusatzfrage, mit der die Handwerksbetriebe konfrontiert worden waren, lautete:
“Bestehen Kontakte zu tschechischen Nachbarn oder sind geschäftliche Aktivitäten dort
geplant?”. Hintergrund der Fragestellung ist, dass gerade das Untersuchungsgebiet mit seiner
Grenznähe enorme Chancen haben könnte, den gewaltigen Nachholbedarf im Bereich
erneuerbare Energien in der tschechischen Republik mit zu befriedigen und auch dadurch
Arbeitsplätze zu sichern. Deutsche Firmen verfügen über eine hoch entwickelte Technologie,
die in hohem Maße exportfähig ist. Die Antworten auf diese Frage lassen allerdings eher die
Befürchtung zu, dass diese Chance bestenfalls von findigen Solarfirmen aus Bayern genutzt
wird als durch hiesige Unternehmen. 53 Betriebe antworteten auf diese Frage, aber nur 11
gaben an, entsprechende Kontakte zu haben bzw. Aktivitäten zu planen. Etwa ¾ der
Unternehmen haben diese Option nicht in ihren Überlegungen. Die Gründe hierfür sind sicher
vielfältiger Natur und haben weniger mit der fachlichen Materie der Solarenergie zu tun, dass
die Orientierung auf relativ naheliegende Exportmärkte eine Chance für das Handwerk wären,
zu deren Nutzung natürlich auch die entsprechenden Rahmenbedingungen – etwa durch
entsprechende Informationsveranstaltungen der Handwerkskammer - geschaffen werden
müssen.
Dies umso mehr, als auf die Frage nach den Geschäftsaussichten bis 2010 im Bereich
erneuerbare Energien fast ein Viertel der Unternehmen die Lage eher schlecht sieht.
Angesichts des Booms im Bereich erneuerbare Energien erscheint dies unverständlich. Diese
Frage hatten 51 Betriebe beantwortet. Auf einer Skala zwischen 1 (gut) und 5 (schlecht)
beantworteten 17 Unternehmen die Frage eher positiv, 21 sahen die Sache unentschieden und
13 erwarteten eher schlechte Geschäftsaussichten. In einem späteren Kapitel werden wir bei
der Betrachtung der Hemmnisse noch einmal auf einige Gründe für diese Sicht der Lage
eingehen.
17.5
Absatzmöglichkeiten
Die Absatzmöglichkeiten von Solarstrom ergeben sich aus dem Erneuerbare Energien Gesetz
(EEG). Mit der Novellierung, die im Juli 2004 endgültig in Kraft getreten ist, werden die
Regelungen des Photovoltaik-Vorschalt-Gesetzes, dass bereits seit 01. 01. 2004 galt,
übernommen. Das bedeutet eine erhöhte Einspeisevergütung, die einen wirtschaftlichen
Betrieb von Photovoltaik-Anlagen möglich macht. Mit dem neuen EEG sind die
Netzbetreiber verpflichtet, auch dann den Strom abzunehmen, wenn kein Einspeisevertrag
zustande kommt. Die Energieversorger machen jedoch geltend, dass das Netz, das zur
Einspeisung vorgesehen ist, zunächst geprüft werden muss, wofür z. B. die ESAG für größere
Anlagen vom künftigen PV-Anlagenbesitzer noch ca. 700 Euro Netzprüfungsgebühr verlangt.
Die Absatzmöglichkeiten von Energie aus Solarthermie-Anlagen sind an einen Wärme- bzw.
Kälteabnehmer in unmittelbarer Nähe der Anlage gebunden. In der Regel werden dies
Einfamilienhäuser sein. Ein großer Markt wird sich jedoch in Zukunft im Bereich der
größeren Solarthermieanlagen entwickeln (Mehrfamilienhäuser, Industriebetriebe mit
Prozesswärmebedarf, Hotels, Krankenhäuser, Sporthallen, Schulen), aber auch auf dem
Gebiet der Kälteabsorptionsmaschinen, die überall dort gebraucht werden, wo ein
Kühlungsbedarf besteht, also z. B. im Bereich der Viehhaltung (Lebensmittelkühlung) oder
der Klimatisierung größerer Gebäude. Gegenwärtig sind jedoch im Untersuchungsgebiet noch
keine derartigen Anlagen geplant.
Solarstudie
17.6
Seite 129
Weitere Akteure und Aktivitäten im Bereich Solarenergie
Nachfolgend werden einige weitere Akteure und Aktivitäten aus dem Untersuchungsgebiet
aufgeführt, die einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung und Verbreitung von Erneuerbaren
Energien in der Region liefern. Die Kommunen wurden befragt, ob es in ihrem Bereich
diesbezüglich Aktivitäten bzw. Initiativen gibt. Leider ist das Ergebnis insgesamt wenig
befriedigend. Dies ist umso bedauerlicher, als – wie im Abschnitt “Initiativen” dargestellt,
Solarinitiativen andernorts einen wesentlichen Beitrag zur Marktentwicklung beigetragen
haben und noch beitragen. Das häufige Argument, dass es in Bayern die mit Abstand höchste
Solardichte gibt (sowohl Sonnenkollektoranlagen als auch Photovoltaik-Anlagen), habe allein
mit der südlichen Lage und der erhöhten solaren Einstrahlung bzw. bestenfalls noch mit der
besseren Einkommenssituation im Vergleich zu Sachsen zu tun, greift zu kurz. Vertreter
bayerischer Solarinitiativen selbst sind vielmehr der Ansicht, dass das dezentrale,
eigenständige und eigenverantwortliche Prinzip der zahlreichen Solarinitiativen in
Verbindung mit der engen und solidarischen Zusammenarbeit aller maßgeblich zu der
erfreulichen Entwicklung der Solarenergien beigetragen haben.
Im Untersuchungsgebiet gibt es allerdings nur wenige Solarinitiativen. An erster Stelle ist hier
der Energietisch Altenberg e.V. zu nennen, der sich seit einigen Jahren mit vielfältigen
Initiativen (wie Beteiligung an Märkten, Info-Abende, Lobbyarbeit) nicht nur im Bereich
Solarenergie, sondern für alle erneuerbaren Energien, Energieeffizienz und Energieeinsparung
stark macht. Aus der Befragung der Kommunen geht hervor, dass es außerdem noch in
Schmiedeberg (Weißeritzkreis) und Lohmen (Sächsische Schweiz) kleinere Initiativen für
Solarenergie gibt. Außerdem wissen wir von einem Verein in Röhrsdorf (Sächsische
Schweiz), der im Rahmen seiner sonstigen Aktivitäten bereits Info-Veranstaltungen zur
Solarenergie in Kreischa veranstaltet hat. Eine Solarfirma in Kreischa (Weißeritzkreis)
veranstaltet Info-Abende. Ein Verein in Breitenau (Sächsische Schweiz) setzt sich für
erneuerbare Energien ein. In Pirna beschäftigt sich eine Initiativgruppe Agenda 21, ähnlich
wie in Altenberg, mit erneuerbaren Energien. In der Stadtverwaltung von Pirna gibt es einen
Agenda-Beauftragten und einen Agenda-Beirat sowie einschlägige Fachgruppen. Gemeinsam
mit Altenberg ist Pirna auch Motor bei der jährlichen Durchführung des Tages der
Erneuerbaren Energien (in der Regel am letzten Sonnabend im April) bzw. entsprechender
weiterer Veranstaltungen. Zwischen den Verantwortlichen in Altenberg und Pirna bestehen
mehr oder weniger intensive Kontakte, die anderen genannten Initiativen arbeiten jeweils
allein und ausschließlich ehrenamtlich. Der Energietisch Altenberg e.V. konnte 2001 am
Bergstadtgymnasium Gymnasium in Altenberg 2 größere Solarprojekte initiieren und
zwischen August 2003 und Juli 2004 Mittel für zwei verschiedene Projekte akquirieren (von
denen eines die Arbeit an der vorliegenden Studie ist) und damit auch eine nicht nur
ehrenamtliche Arbeit gewährleisten. In diesem Rahmen bietet dieser Verein auch eine
herstellerunabhängige kostenlose Beratung zu erneuerbaren Energien an, die u. a. Technikund Standortfragen, Finanzierungsbedingungen und Unterstützung bei der
Fördermittelbeantragung umfasst.
17.7
Potenziale und Hemmnisse in der Region
17.7.1 .
Zur Verfügung stehende Flächen
Dachflächen
Die Kommunen wurden befragt, wie sie das Potenzial an verfügbaren Flächen einschätzen.
Diese Frage beantworteten insgesamt 16 Kommunen. Auf einer vorgegebenen Skala von 1
(viele Flächen) bis 5 (wenige Flächen) sollte das Potenzial sowohl für Dachflächen als auch
für Freilandflächen eingeschätzt werden. Mehrheitlich (11) wurde die mittlere Option
ausgewählt – ein Hinweis darauf, dass man sich mit diesem Thema einerseits noch nicht
Solarstudie
Seite 130
richtig auseinander gesetzt hat, andererseits aber durchaus ein Potenzial sieht. Drei
Kommunen schätzen das Angebot an Dachflächen überdurchschnittlich ein, zwei eher
unterdurchschnittlich. Pirna macht z. B. geltend, dass in der Dächerfrage die Beachtung des
Denkmalschutzes eine große Rolle spielt.
Als sicher kann gelten, dass z. B. im landwirtschaftlichen Bereich ein großes Potenzial an
riesigen Dachflächen besteht (Scheunen, Ställe), die oft wie dafür geschaffen sind, den
Landwirten ein weiteres finanzielles Standbein zu geben. Leider steht für das sächsische
Agrarinvestitionsprogramm (“Richtlinie 21”) zur Unterstützung einer Landwirtschaft, die
wettbewerbsfähig, nachhaltig, umweltschonend, tiergerecht und multifunktional ist,
gegenwärtig keine Gelder zur Verfügung. Nachdem über dieses Programm erst Anfang 2004
auch Investitionen in Solaranlagen möglich geworden waren, was einige Antragsaktivitäten
ausgelöst hatte, gab es kurze Zeit später eine Haushaltssperre in diesem Bereich.
Auf eine Quantifizierung der Dachflächen anhand der vom statistischen Landesamt Sachsen
herausgegebenen Gebäudebestandsdaten haben wir verzichtet. Zwar kann man, wie es
vergleichbare Studien tun, von einem Pauschalwert ausgehen, etwa dass ca. 15 % aller
bestehenden Gebäude für die Nutzung von Sonnenenergie möglich sind. Eine solche
pauschale Auskunft nützt aber insofern wenig, als man immer die konkreten Bedingungen vor
Ort beachten muss.
Wir sind deshalb den Weg der Erstellung einer Solarkarte gegangen. Für ein ausgewähltes
Gebiet der Stadt Altenberg wurden alle Gebäude erfasst und auf ihre Solar-Tauglichkeit hin
untersucht.
Freiflächen
Die Potenziale an Freiflächen werden von den Kommunen geringer eingeschätzt als die der
Dachflächen. Aber auch hier bewegt sich die Mehrheit der Antworten in der Mitte der Skala
(8). Nur eine Kommune (Rabenau) schätzt das Potenzial leicht überdurchschnittlich ein, fünf
Kommunen eher gering. Als Gründe werden u. a. mit Recht die bestehende
landwirtschaftliche Nutzung bzw. das Vorhandensein von Naturschutzgebieten angeführt.
Allerdings gibt es mittlerweile in Deutschland auch Beispiele, in denen z. B. Tierhaltung und
Freilandflächen gelungen miteinander kombiniert wurden (Solarpark Sonnen, Solarpark
Röslwang, beide Bayern). Größere Freiflächen, die anderweitig keine Verwendung finden,
wie z. B. versiegelte Restflächen von stillgelegten Industriegebieten, Mülldeponien,
kontaminierte Flächen oder ähnliches, gibt es auch im Untersuchungsgebiet. Diese könnten –
ähnlich wie unten am Beispiel der Solarkarte Altenberg beschrieben – katalogisiert und auf
ihre Eignung für Photovoltaik-Nutzung hin untersucht werden.
Angebote von Dach- oder Fassadenflächen für private Betreiberprojekt bzw.
Bürgerkraftwerke
Seit der Novellierung des Erneuerbare Energien Gesetz ist der Bau von Photovoltaik-Anlagen
nicht zuletzt für Anleger interessant geworden. Wir fragten deshalb bei den Kommunen nach,
inwieweit sie die Flächen kommunaler Gebäude privaten Betreiberprojekten oder Initiativen
für ein Bürgerkraftwerk anbieten. Gerade das Modell des Bürgerkraftwerks erhöht die
Akzeptanz dieser Form der Energiegewinnung, weil mit einem solchen Beteiligungsmodell
das Geld in der Region verbleibt und nicht anonymen Kapitalgesellschaften den Gewinn
einfahren. Außerdem erhalten hier die Bürger der Kommune, die über kein geeignetes eigenes
Hauseigentum verfügen, die Möglichkeit, ganz konkret etwas für die Umwelt zu tun. In vielen
Regionen stellen deshalb die Kommunen Dächer ihrer Gebäude kostenlos bzw. für einen
symbolischen Preis zur Verfügung – wissend, dass mit einem größeren Bürgerkraftwerk auch
etwas für das Image der Gemeinde getan werden kann.
Solarstudie
Seite 131
Diese Überlegungen stoßen im Untersuchungsgebiet offenbar noch nicht auf die
wünschenswerte Resonanz. 15 Kommunen haben diese Frage beantwortet. Für private
Betreiberprojekte (gemeint sind hier “Fremdinvestoren” wie z. B. große Solarfirmen, die
deutschlandweit auf der Suche nach geeigneten Dächern sind) würden lediglich vier
Kommunen ihre Dächer zur Verfügung stellen. Auf die Frage “Bieten Sie in Ihrer Kommune
Dach- und Fassadenfläche kommunaler Gebäude oder anderer Bauten für Solare
Bürgerkraftwerke an?” antwortete lediglich Altenberg mit “Ja”. Dies ist wohl auf die
erfolgreiche Lobbyarbeit des Energietisch Altenberg e.V. auch im Altenberger Rathaus sowie
auf das Funktionieren der großen PV-Anlage am Altenberger Bergstadtgymnasium
zurückzuführen. Insbesondere dieses Einzelergebnis zeigt, dass die Potenziale erneuerbarer
Energien bei vielen Entscheidungsträgern in der Region noch nicht genügend bewusst sind.
Unterstrichen wird diese Aussage durch die Antworten auf eine weitere Frage, die wir im
folgenden beleuchten.
Anlagen an Lärmschutzwänden
Das Untersuchungsgebiet ist von einigen Verkehrsadern durchquert, in deren Verlauf nach
aller Wahrscheinlichkeit im Zuge des Neu- oder Ausbaus Lärmschutzmaßnahmen erforderlich
sind. Dies sind vor allem die Autobahn A 17, die Bahnstrecke im Elbtal und
Ausbaumaßnahmen entlang der Bundesverkehrsstraßen. Wie oben bereits beschrieben, bieten
sich Lärmschutzwände für die Integration von Photovoltaikanlagen grundsätzlich an. In
einem Schreiben teilt die DEGES Autobahnbaugesellschaft jedoch mit, dass im Zuge der A
17 vorwiegend Lärmschutzwälle vorgesehen sind und nur auf kurzen Strecken
Lärmschutzwände, die “vom Architekten auch ansprechend gestaltet sind”. Ein Betrieb von
PV-Anlagen an Lärmschutzwänden wird im konkreten Fall von der DEGES als nicht
wirtschaftlich angesehen. Bei noch zu realisierenden Vorhaben sollte jedoch die Möglichkeit
der PV-Integration von vornherein mit bedacht werden. Immerhin wird im Zuge der A 17
mindestens eine Tunnelbeleuchtung durch eine PV-Anlage gespeist, wie die DEGES mitteilte.
Es wird darauf hingewiesen, dass sich in Bayern, Baden-Württemberg und in Österreich bei
neuen oder sanierten Autobahn- und Straßen-Projekten immer stärker PV-Anlagen-bestückte
Lärmschutzwände durchsetzen, mit denen man eines Tages gut Geld verdienen kann.
17.7.2
Solarkarte Altenberg
(Dieser Arbeiten zur Solarkarte wurden von Sven Kühnel ausgeführt.)
Sinn / Zweck:
Für den zentralen Teil der Stadt Altenberg wurden eine Solarkarte und eine ergänzende
Tabelle angefertigt, um die vorhandenen Potentiale für den Einsatz von Sonnenkollektoren
und PV-Anlagen aufzuzeigen. Für Interessenten der untersuchten Gebäude, die eine
Solaranlage installieren wollen, bietet die Karte eine Orientierung, ob und in wie weit ihr
Haus dafür geeignet ist. Außerdem enthält die Tabelle, die der Solarkarte beigefügt ist, für
viele Gebäude eine kurze Einschätzung, die beispielsweise Hinweise gibt, worauf bei der
Planung einer Anlage besonders zu achten ist.
Des Weiteren soll die Solarkarte Grundlage sein für Werbemaßnahmen von Handwerkern, die
nun etwa im Falle einer Dacherneuerung die Hausbesitzer gezielt auf die Möglichkeiten von
Solaranlagen ansprechen können. Die Untersuchungen haben auch ergeben, welche Gebäude
besonders gut für eine Anlage geeignet sind und zudem eine große Dachfläche besitzen. Auf
diesen Dächern könnte eine Solaranlage von fremden Investoren oder ein Bürgerkraftwerk
installiert werden.
Solarstudie
Seite 132
Welche Daten wurden erfasst und nach welchen Kriterien erfolgte die
Beurteilung der Dächer?
Zunächst muss erwähnt werden, dass die Gebäude nur auf Merkmale überprüft wurden, die
für den Betrachter von außen sichtbar sind. Dabei wurden zuerst für jedes Gebäude Straße
und Hausnummer notiert. Dazu kam der Objekttyp des Gebäudes, wobei zwischen den
Angaben “Einfamilienhaus”, “Mehrfamilienhaus”, “Gewerbegebäude” und “Öffentliches
Gebäude” unterschieden wurde. Außerdem wurde notiert, ob auf dem Dach bereits eine
Solaranlage vorhanden ist.
Zur Beurteilung der Dachflächen wurden folgende vier Kriterien erfasst:
 Dachausrichtung nach Süden
 Verschattung
 Neigungswinkel
 Nutzbare Größe der Dachfläche
Dachausrichtung nach Süden:
Dies ist die wichtigste Angabe, da von der Ausrichtung abhängt, welche der beiden
Dachflächen überhaupt untersucht werden muss und wie viel Sonneneinstrahlung auf
das Dach fällt. Außerdem muss die Dachausrichtung bekannt sein, damit man die
Verschattung abschätzen kann. Erst mit dieser Angabe weiß man, in welche Richtung
zu welcher Tageszeit die Schatten verlaufen.
Verschattung:
Sie muss berücksichtigt werden, da Verschattung zu großen Verlusten bei der
Energieausbeute führt. Deshalb sollte man herausfinden, welcher Teil des Daches
schattenfrei ist oder ansonsten, welcher Teil nur für eine kurze Zeit verschattet ist und
das möglichst früh morgens oder spät abends, wenn die Sonne tief steht und nur
wenig Energie liefert.
Neigungswinkel:
Alle Dächer wurden auf die Dachart überprüft, d. h. ob es sich um ein Schrägdach
oder ein Flachdach handelt. Bei Flachdächern muss eine Aufständerung für die
Kollektoren errichtet werden, um eine optimale Energieausbeute zu erzielen. Der
Neigungswinkel von Schrägdächern bestimmt die vertikale Ausrichtung der Anlage
zur Sonne. Da die ideale Dachneigung 30° bis 40° beträgt, sind vor allem eher flachere
Dächer und Mansarden günstig ausgerichtet.
Nutzbare Größe der Dachfläche:
Diese Angabe bestimmt, wie groß eine Solaranlage auf dem entsprechenden Dach
ausfallen kann. Der Dachgröße kommt besondere Bedeutung zu, wenn ein Investor
nach einem geeigneten Dach für eine Großanlage sucht oder ein Bürgerkraftwerk
installiert werden soll. Bei kleinen Dächern ist es eventuell nötig, relativ teure Module
mit höherem Wirkungsgrad einzusetzen, um einen größeren Ertrag zu erzielen. Bei der
nutzbaren Größe des Daches ist zu beachten, ob das Dach eine ebene Fläche ist oder
mehrmals durch Aufbauten und / oder Dachfenster unterbrochen ist.
Auch die Art der Dachdeckung wurde für alle Dächer erfasst, da dies einen Einfluss auf das
Erscheinungsbild der Anlage hat. Die Ästhetik ist besonders im Zusammenhang mit dem
Denkmalschutz zu beachten.
Solarstudie
Seite 133
Den letzten Punkt der Erfassung bildeten die Besonderheiten, wo Auffälligkeiten und erste
Beurteilungen niedergeschrieben wurden.
Vorgehensweise bei der Erfassung:
Nach der Festlegung der zu ermittelnden Angaben wurde ein Erfassungsbogen erstellt. Mit
diesem wurden die Häuser im Untersuchungsgebiet nacheinander abgegangen und die Daten
aufgenommen. Zum Untersuchungsgebiet gehören folgende Straßen in Altenberg:
Dippoldiswalder Straße, Rathausstraße, Dresdner Straße (nur Gebäude nördlich der B170 bis
zum Bahnhof), Schulstraße, Büttnerstraße und Platz des Bergmanns.
Zuerst wurde mit einem Kompass die Südausrichtung gemessen. Später wurden diese Werte
mittels einer genordeten Flurkarte, in der alle Gebäude eingetragen sind, überprüft. Außerdem
wurde die Flurstücksnummer vermerkt.
Die Angaben der Neigungswinkel der Dächer wurden anfangs geschätzt. Dieses sehr
ungenaue und subjektive Vorgehen wurde später folgendermaßen verändert: Auf ein
durchsichtiges Geo-Dreieck wurden farbige Linien für die Winkel von 50° und 55°
aufgebracht. Der 45°-Winkel ist durch die äußere Form des Dreiecks ohnehin vorhanden. Nun
wurde mit einem Auge durch das Geo-Dreieck hindurch das Dach angepeilt um
herauszufinden, mit welchem Winkel es sich deckt und wie stark es damit geneigt ist. Man
sollte dazu in ausreichender Entfernung vom Giebel möglichst erhöht stehen, damit der
Dachwinkel nicht verzerrt ist und man keine falschen Angaben ermittelt.
Die Verschattung der Dachflächen wurde geschätzt. Dabei wurde zum einen auf hohe Bäume
und andere Gebäude vor dem untersuchten Dach und zum anderen auf Dachaufbauten wie
Mansarden und Schornsteine des betreffenden Daches geachtet. Es wurde festgehalten,
welche Teile des Daches zu bestimmten Tageszeiten verschattet sind und welche nicht.
Auch die nutzbare Größe der Dachfläche wurde abgeschätzt. Es handelt sich dabei um die
Summe aller Dachflächen, auf denen eine Anlage installiert werden kann; also alle jene
Dachteile, die nicht verschattet sind und eine gewisse Fläche aufweisen. Dazu wurde die
Hauswand in “Meterschritten” abgeschritten, die ja der Dachlänge entspricht.
Die Dachbreite (Strecke zwischen Dachrinne und Dachfirst) wurde in Relation dazu
geschätzt. Durch Multiplizieren beider Werte erhält man die gesamte Dachfläche, von der
dann verschattete und zu kleine Flächen sowie Schornsteine, Dachfenster und –aufbauten
subtrahiert werden. Zusätzlich wurde vermerkt, wenn sich die nutzbare Dachgröße aus drei
oder mehr voneinander getrennten Flächen zusammensetzt, da dann mit hoher
Wahrscheinlichkeit nicht alle Flächen für den Bau einer Solaranlage genutzt werden.
Nachdem alle Gebäude des untersuchten Gebietes im Zentrum der Stadt Altenberg untersucht
worden sind, wurden die Ergebnisse in einer Tabelle übersichtlich zusammengefasst und
ausgewertet. (siehe Auswertung)
Schwierigkeiten:
Anfangs hatten wir bei manchen Häusern Schwierigkeiten, die Hausnummer und die Straße
herauszufinden. Die letzten Unklarheiten konnten erst beseitigt werden, nachdem wir uns
beim Altenberger Liegenschafsamt einen Flurkartenauszug besorgt hatten, in dem alle
Gebäude mit der Hausnummer eingetragen sind.
Insgesamt war die Erfassung der Häuser sehr zeitaufwändig. Daher konnte die bisher
beschriebene Untersuchung nur für den zentralen Teil der Stadt Altenberg durchgeführt
werden. Um trotzdem ein unfassendes Ergebnis für ganz Altenberg (ohne Ortsteile) zu
erhalten, wurde die Südausrichtung von weiteren Gebäuden auf anderen Straßen bestimmt.
Dazu wurden einige Hilfslinien in die genordeten Flurkartenauszüge eingezeichnet und
Solarstudie
Seite 134
anschließend ganz einfach mit einem Winkelmesser die Abweichung von der reinen
Südausrichtung für jedes Gebäude gemessen.
Bei rechteckigen Gebäuden weiß man, dass die Dachflächen parallel zu den Längsseiten des
Gebäudes verlaufen und die Giebel an den kurzen Querseiten sind. Deshalb ist die
beschriebene Methode für längliche Gebäude sehr einfach und genau. Bei Gebäuden mit
quadratischem Grundriss entsteht jedoch das Problem, dass man nicht weiß, in welche
Richtung die Dachflächen zeigen, da in den Flurkarten nur die Umrisse der Gebäude
eingetragen sind. Glücklicherweise stellte uns das Liegenschaftsamt von Altenberg Luftbilder
der Stadt zur Verfügung. Auf diesen erkennt man genau, wo die Dachflächen verlaufen.
Damit konnte die Ausrichtung aller Gebäude bestimmt werden.
Ungenauigkeiten:
Im Allgemeinen muss erwähnt werden, dass die ermittelten Daten nur eine Orientierung
darstellen können, da sie teilweise auf bloßen Schätzungen beruhen und damit stark subjektiv
beeinflusst sind. Die Angaben sollten deshalb erst überprüft und erweitert werden, bevor sie
als Grundlage zu einer Entscheidung für oder gegen eine Solaranlage dienen können.
Ungenauigkeiten entstehen beispielsweise bei der Abschätzung der Verschattung: Man muss
sich vorstellen, wo die Sonne morgens, mittags und abends steht. Dann versucht man zu
schlussfolgern, welche Gebäude und Bäume im Osten, Süden und Westen Verschattungen
verursachen können. Das Schwierige daran ist, dass man sowohl deren Höhe als auch die
Entfernung zum Dach berücksichtigen muss: Verursacht eher das relativ nahe stehende hohe
Haus Verschattungen oder doch der noch viel höhere, aber weiter entfernte Baum? Oder
vielleicht beide? Oder keins von beiden? Eine weitere Überlegung ist der Lauf der Sonne
innerhalb eines Jahres: Im Winter steht sie tiefer, so dass alle Gebäude und Bäume längere
und höhere Schatten werfen. Als weitere Unwägbarkeit kommt hinzu, dass man mehrere
Meter unterhalb des Daches steht und somit einen ganz anderen Blickwinkel hat.
Auch die Ermittlung der größten nutzbaren Dachfläche ist mit großen Ungenauigkeiten
verbunden: Man muss für sich festlegen, welche Teile des Daches man als ausreichend groß
für eine Anlage einschätzt und welche als zu klein. Dann entscheidet man, ob Verschattungen
auftreten und welche Teile des Daches sie für eine Solaranlage unbrauchbar machen. Die
Grauzone ist hier, ab welcher Dauer der täglichen Verschattung, die sich zudem im Laufe
eines Jahres ständig ändert, eine Dachfläche als ungünstig anzusehen ist und somit nicht mehr
zur nutzbaren Größe der Dachfläche zählt.
Auch das Abschreiten der Hauslänge mit Meterschritten zur Ermittlung der Dachlänge ist
gewissen Ungenauigkeiten unterworfen. Am ungenauesten ist aber wahrscheinlich das
Schätzen der Dachbreite (Strecke zwischen Dachrinne und Dachfirst). Schon eine Differenz
von einem Meter zur tatsächlichen Dachbreite führt zu Abweichungen bei der nutzbaren
Dachgröße von ca. 20% ! Besonders die Breite von Mansarden (nicht ihre Länge parallel zur
Hauswand) ließ sich besonders schwer abschätzen.
Eine weitere Schwierigkeit war, dass manche Dächer nur sehr schwer und nur teilweise
einzusehen waren, was zu weiteren Ungenauigkeiten führen kann. Solche Dächer waren
entweder zu hoch oder man konnte nicht nah genug herangehen, weil z. B. ein Grundstück
und ein geschlossenes Tor den Zugang verhinderten. Die Beurteilung aus der Ferne wurde
manchmal durch im Weg stehende Bäume erschwert.
Auswertung:
Die Autoren haben sich entschieden, die Gebäude in drei Klassen einzuteilen:
Grün – es kann ohne Bedenken eine Solaranlage installiert werden
Solarstudie
Seite 135
Gelb – Achtung! Genauere Planung notwendig
Rot – Finger weg! Dieses Gebäude ist für Solaranlagen nicht geeignet
Um ein Gebäude einer Klasse zuordnen zu können, wurden alle vier Beurteilungskriterien Dachausrichtung nach Süden, Verschattung, Neigungswinkel und die nutzbare Größe der
Dachfläche – einzeln untersucht und einer Farbe zugeordnet. Dabei galten folgende
Grenzwerte für die Farbzuordnung:
Dachausrichtung:
Grün: Südabweichung = 45°, d. h. alle Dächer von SO bis SW
Gelb: Südabweichung zwischen 45° und 90°, d.h. alle Dächer
zwischen Ost und SO sowie zwischen West und SW
Rot: Südabweichung > 90°, also in Richtung Norden ausgerichtet
Verschattung: Grün: keine Verschattung
Gelb: geringe und teilweise Verschattung
Rot: größtenteils und vollständige Verschattung
Neigungswinkel:
Grün: 20° bis 50°
Gelb: < 20° und > 50°
Rot wurde nicht verteilt, da alle untersuchten Dächer
Schrägdächer waren und auch an Fassaden (90° Neigungswinkel)
Solaranlagen wirtschaftlich betrieben werden können
Größte nutzbare Fläche:
Grün: mindestens 20 m²
Gelb: weniger als 20 m²
Rot wurde erteilt, wenn keine nutzbare Fläche vorhanden war,
z. B. wegen Verschattung
Sind alle vier Kriterien mit Grün bewertet worden, dann ist das Gesamtergebnis für das
jeweilige Gebäude auch Grün. Wurde mindestens einmal Gelb vergeben, ist das Gebäude
insgesamt mit Gelb bewertet worden. Und wurde ein Kriterium mit Rot beurteilt, ist das
Gebäude für eine Solaranlage nicht geeignet und erhält Rot als Gesamtbewertung.
Nachdem wir alle Gebäude eingestuft hatten, wurden mehrere Luftbilder vom Stadtkern
Altenbergs zusammengefügt, die die Solarkarte ergeben. Nun wurde auf jedes Haus je nach
Beurteilung entweder ein grüner, gelber oder roter Punkt geklebt. Da die Solarkarte die
Untersuchungsergebnisse stark vereinfacht, gehört zum Ergebnis der Untersuchung weiterhin
eine Tabelle mit den genauen Daten und Hinweisen.
Ergebnis:
Insgesamt wurden 71 Gebäude von Dippoldiswalder Straße, Rathausstraße, Dresdner Straße
(nördlich der B170 bis zum Bahnhofsplatz), Schulstraße, Büttnerstraße sowie vom Platz des
Bergmanns untersucht. Auf zwei Gebäuden (das entspricht 2,8%) ist bereits eine Solaranlage
installiert. Insgesamt sind 45 Gebäude für eine Anlage sehr gut geeignet (Bewertung mit
“Grün”), was 63,4% aller untersuchten Gebäude entspricht. 24 Häuser (33,8%) wurden mit
Gelb bewertet. Bei diesen Gebäuden muss auf Verschattung von Teilen des Daches geachtet
werden und/oder mit etwas geringerem Ertrag gerechnet werden, weil das Dach nicht
besonders gut nach Süden ausgerichtet ist oder stark geneigt ist. Grundsätzlich sind diese
Solarstudie
Seite 136
Dächer bei sorgfältiger Planung aber für Solaranlagen geeignet. Zwei Gebäude (2,8%) sind
nicht geeignet.
Auf Verschattung muss bei 19 Häusern (26,8%) geachtet werden, was am häufigsten Ursache
für eine gelbe Gesamtbewertung war. 50 Gebäude sind schattenfrei. Mit 55° Neigungswinkel
verlaufen 8 Dächer (11,3%) ziemlich steil, was zu einer gelben Bewertung führt. Alle anderen
Dächer sind flacher und damit günstig geneigt. Mit 64 sind sehr viele Dächer (90,1%) sehr
günstig nach Süden ausgerichtet, was der grünen Bewertung entspricht. Bei 6 Gebäuden
(8,5%) liegt die Abweichung von der Südrichtung zwischen 45° und 90° (Gelb). Nur ein
Gebäude ist nach Nordwesten ausgerichtet – Rot. Dieses Haus ist auch das einzige ohne
nutzbare Fläche (durch die Ausrichtung bedingt). Nur zwei weitere Gebäude wurden wegen
der Größe der nutzbaren Fläche mit Gelb bewertet. Alle übrigen 68 Häuser besitzen eine
ausreichend große nutzbare Dachfläche für eine Solaranlage von mehr als 20 m².
Alles in allem sind die Dächer im Untersuchungsgebiet, dem Zentrum von Altenberg, gut für
den Bau von Solaranlagen geeignet.
Empfehlungen:
Es hat sich herausgestellt, dass es besser gewesen wäre, die Erfassung der Dächer zu zweit
durchzuführen. Man erhält so auf jeden Fall genauere und objektivere Ergebnisse. Es wurde
festgestellt, dass beim Einsatz nur einer Person diese beim Schätzen, z. B. der größten
nutzbaren Fläche, oft unsicher war und lange überlegt hat, welche Werte notiert werden. Zu
zweit kommt man sicherlich schneller voran, ist sich nicht so unsicher, ermittelt genauere
Daten und hat mit der Arbeit mehr Spaß.
Es empfiehlt sich auch, von Anfang an einen Flurkartenauszug zu benutzen. Dies hat den
Vorteil, dass man sofort allen Gebäuden ihre Hausnummern zuordnen kann und auch kein
Haus “vergisst”, das einige Meter von der Straße entfernt versetzt hinter den anderen steht.
Außerdem erkennt man, wenn mehrere Gebäude genau in einer Reihe stehen und alle dieselbe
Ausrichtung haben, die man dann nur einmal bestimmen muss.
Man kann vielleicht auch auf die Ermittlung der größten nutzbaren Dachfläche verzichten.
Ihre Bestimmung war mit Abstand der aufwändigste Teil aller zu erfassenden Werte und
dauerte am längsten. Außerdem ist die Angabe einer der ungenauesten Werte. Darüber hinaus
hatten 68 der 71 untersuchten Gebäude eine ausreichend große nutzbare Fläche, was zeigt,
dass ihre Bestimmung gemessen am Aufwand fraglich ist.
17.7.3
Akzeptanz
Solarenergie erfreut sich in Deutschland nach wie vor einer hohen Akzeptanz – unter allen
erneuerbaren Energieträgern sogar der höchsten. Eine Ende 2003 durchgeführten FORSAUmfrage fand heraus, dass nur 2 % der Meinung sind, Photovoltaikanlagen sollten gar nicht
installiert werden. Die höchste Akzeptanz erreicht die Installation auf oder an Gebäuden mit
87 %, 70 % an Lärmschutzwänden und 34 % auf freien Landflächen. Zu der Problematik der
Freiflächenanlagen haben wir uns an anderer Stelle geäußert. Allgemein gilt Solarenergie
jedoch als besonders sauber, geräuschlos und stört auch nicht durch bewegliche Teile. Damit
hat sie unter Akzeptanzgesichtspunkten erhebliche Vorteile etwa gegenüber der Windenergie.
Da sie auch geruchlos ist, müssen hier auch keine Bedenken wegen möglichen
Geruchsbelästigung wie bei Biogasanlagen aus dem Weg geräumt werden. Außerdem ist
Solarenergie gegenüber anderen erneuerbaren Energien unschlagbar im Vorteil, weil die
Anlagenerstellung in den meisten Fällen praktisch genehmigungsfrei ist.
Akzeptanzprobleme gibt es dennoch – auch im Untersuchungsgebiet – aus ästhetischen
Gründen. In den vorherigen Kapiteln haben wir das ausführlich im Bereich Denkmalsschutz
vorgestellt, aber auch bei nicht denkmalgeschützten Gebäuden sehen manche eine Störung
Solarstudie
Seite 137
des Erscheinungsbildes bei Anbringen einer Solaranlage. Deshalb sollte bei der Auswahl der
Module bzw. Kollektoren stets auch nach Möglichkeiten gesucht werden, die Anlage
bestmöglich optisch in die äußere Bauhülle zu integrieren.
Eine weitere akzeptanzrelevante Frage ist die hohe Einspeisevergütung für Photovoltaik vor
allem bei den Menschen, die keine eigene PV-Anlage besitzen und über das Umlageverfahren
an den Kosten beteiligt werden. Tatsächlich beträgt die zusätzliche Belastung durch das
Erneuerbare Energien Gesetz lediglich ca. 1 % des Bruttostrompreises, während etwa die
Netzdurchleitungsgebühren der Energieversorger ca. 38% ausmachen.
17.7.4
Kommunale politische Rahmenbedingungen
Die Kommunen wurden mit einigen Fragestellungen konfrontiert, die Aufschluss über die
politischen Rahmenbedingungen vor Ort bringen sollen. In der Beantwortung dieser Fragen
bestätigt sich, was bereits im vorigen Kapitel beschrieben worden ist: Dem Thema
erneuerbare Energien wird in der Mehrzahl der Kommunen im Untersuchungsgebiet noch
nicht der Stellenwert eingeräumt, den es verdient. Die Potenziale der Solarenergienutzung
können jedoch nur ausgeschöpft werden, wenn bei den Verantwortungsträgern das Wissen
und das Bewusstsein für die Möglichkeiten einer neuartigen Energieversorgung angekommen
sind. Dabei geht es auch um Aspekte des Klimaschutzes, aber vor allem auch um das
wirtschaftliche Potenzial.
Wie erwartet, existieren im Untersuchungsgebiet keine kommunalen Förderungen im
Bereich Solarenergie. Dies ist sicher auch der allgemeinen Finanzlage geschuldet, die den
Kommunen über Pflichtaufgaben hinaus wenig Spielräume lässt. Da es, wie im Kapitel
“Finanzierung und Förderung” beschrieben, auch keine Breitenförderung auf Landesebene
gibt, können für potenzielle Investoren also nur die Bundesförderungen greifen. Da diese in
den letzten Jahren kontinuierlich weiter entwickelt wurden, wären regionale
Förderinstrumente möglicherweise auch nur sinnvoll, um eine gewisse psychologische
Hemmschwelle zu überwinden. Interessant wäre hier der oben angedeutete Hamburger Weg
einer indirekten Förderung der Solarinstallateure.
Aber auch jenseits finanzieller Unterstützung haben Kommunen die Möglichkeit, etwas für
den Ausbau der erneuerbaren Energien zu tun. Erste Voraussetzung dafür ist ein politischer
Konsens im Gemeinwesen, dass man dies überhaupt tun will. Deshalb fragten wir, ob es in
dem jeweiligen Stadt- oder Gemeinderat schon einmal Beschlüsse zum Thema erneuerbare
Energien gegeben hat. Die Antworten zeigten, dass erneuerbare Energien praktisch kein
Thema in den Kommunalvertretungen des Untersuchungsgebietes ist, sieht man einmal von
einem angegebenen Beschluss gegen Windkraftanlagen ab. Ausnahme ist wiederum
Altenberg, das 1999 der Agenda 21 beigetreten ist. Mit dem Beschluss zur Entwicklung des
Energie-Tisches als lokale Agenda-Gruppe und der Befürwortung des Vorhabens einer
Demonstrationsanlage am Bergstadt-Gymnasium stellt sich der Stadtrat dem Thema
erneuerbarer Energien und unterstützt alle Initiativen in diese Richtung. In Pirna gibt es einen
Agenda-Beauftragten. Diese beiden Beispiele belegen wiederum, wie sehr es auf Aktivitäten
engagierter Bürger ankommt, denen dann auch konkrete Umsetzungsschritte in den
kommunalen Gremien folgen können.
Die Frage, ob die Kommunen Beratung zu erneuerbaren Energien anbieten, beantworteten
lediglich drei der Befragten mit “ja”, darunter Altenberg und Schmiedeberg, in denen auf die
entsprechenden vorhandenen lokalen Initiativen verwiesen wird. Die dritte Kommune ist
Hohnstein (Sächsische Schweiz). Insgesamt muss man hier feststellen, dass ein Bürger, der
sich für die Nutzung von Solarenergie interessiert, in den anderen Gemeinden relativ wenige
Ansprechmöglichkeiten vor Ort hat, sich darüber zu informieren.
Solarstudie
Seite 138
Noch schwieriger scheint es zu sein, erneuerbare Energien bzw. Energieeffizienz und
Energieeinsparung als kommunales Leitbild zu entwickeln und im täglichen Handeln
umzusetzen. Wir fragten, ob es ein kommunales Energiekonzept gibt. Hintergrund dieser
Frage ist neben den klimapolitischen Erfordernissen nicht zuletzt auch die Tatsache, dass die
Minimierung lokaler Emissionen insbesondere auch bei Gemeinden mit entsprechendem
Image von Bedeutung sein kann (Tourismus, Naherholung, Kurorte usw.) Allerdings konnte
keine der befragten Kommunen diese Frage mit “Ja” beantworten, und dies, obwohl das
Förderprogramm Immissions- und Klimaschutz des Freistaates Sachsen die “Erarbeitung
kommunaler Energie-/Klimaschutzkonzepte sowie die Einführung kommunalen
Energiemanagements” mit bis zu
80 % fördert (Richtlinie Immissions- und Klimaschutz vom 28. November 2001,
Programmteil A, Abschnitt 2.1.2). Hinderungsgrund ist bei der Umsetzung möglicherweise,
dass die Förderung nur in Verbindung mit der anschließenden Umsetzung einer aus den
Untersuchungen resultierenden Maßnahme greift.
Folge eines solchen Energie- und Klimaschutzkonzeptes könnte es z. B. auch sein, dass eine
solargerechte Bau- und Stadtplanung umgesetzt wird. Zwar ist der große Bauboom auch
im Untersuchungsgebiet einige Jahre her, aber immer noch werden für einzelne Gebiete
Bebauungs- und Flächennutzungspläne aufgestellt, in denen leider, wie der Augenschein
beweist und auch unsere Umfrage ergeben hat, eine solargerechte Planung in keiner Weise
Standard ist. Jedenfalls beantworteten alle Kommunen die diesbezügliche Frage nach der
Umsetzung mit “nein”.
Im Abschnitt “Gesetzliche Grundlagen” ist unter anderem auf ordnungsrechtliche Instrumente
eingegangen worden, die – wie der sogenannte “Vellmarer Weg” eine Pflicht zur Nutzung
von Solarenergie bei Neubauten über den Weg eines städtebaulichen Vertrages vorsehen.
Umsetzbar ist dies, wenn kommunaleigenes Bauland an Investoren verkauft wird. Dieser
Weg, der in Deutschland mehr und mehr Beachtung findet und auch international beschritten
wird, findet im Untersuchungsgebiet eine weniger große Resonanz. Von den befragten
Kommunen konnte sich derzeit lediglich eine vorstellen, eine Pflicht zum solaren Bauen in
Angriff zu nehmen. Neben dem gerade erwähnten Umstand, dass eine solche Regelung vor
allem beim großen Bauboom nach der Wende am sinnvollsten umzusetzen gewesen wäre,
spielt nunmehr offenbar die Angst eine Rolle, dass mit einer solchen Regelung die
kommunalen Grundstücke unverkäuflich würden, auch vor dem Hintergrund, dass wir in
einer Region leben, die eher vom Wegzug geprägt ist. Abgesehen davon, dass die Vellmarer
Erfahrungen das Gegenteil belegen (schließlich hat ja der Käufer auch Vorteile von einer
solchen Regelung, und wer vernünftig ist, baut auch ohne Verpflichtung solar), sollte man das
Für und Wider doch im Einzelfall prüfen. Offenbar ist bei den Verantwortungsträgern auch zu
wenig bekannt, welche Möglichkeiten der Gestaltung es gibt.
17.7.5
Hemmnisse aus Sicht der Kommunen
In einem weiteren Frageblock wurden die Kommunen befragt, welche Hemmnisse sie sehen,
die der Verbreitung erneuerbarer Energien entgegenstehen. Dabei wurden 7
Antwortmöglichkeiten vorgegeben.
Fast alle (über 80 %) nannten als Hauptproblem die leeren Kommunalkassen bzw.
Extrakosten im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen. So ist z. B. in Altenberg das
Vorhaben einer Photovoltaikanlage auf der Grundschule, deren Süddach sowieso erneuert
wurde, daran gescheitert, dass hierfür die gewährten Fördermittel nicht ausreichten. An dieser
Stelle bietet es sich an, über die verschiedenen Modelle von “Contracting” nachzudenken.
Contracting ist im Energiebereich eine weit verbreitete Form der Finanzierung. Im letzten
Kapitel werden wir noch einmal darauf eingehen.
Solarstudie
Seite 139
Ein weiteres Hindernis, über den Einsatz erneuerbare Energien nachzudenken, ist der
vorhandene Sanierungsbedarf bei Gebäuden. Damit ist gemeint, dass bestimmte Gebäude
zunächst in ihrer grundlegenden Bausubstanz saniert werden müssen. Natürlich ist es auch
sinnvoll, ein Gebäude zunächst nach neuestem Standard der Wärmeschutzverordnung zu
sanieren und damit einen großen Teil Energie einzusparen, bevor man an weitergehende
Maßnahmen denkt. Offenbar ist auch 15 Jahre nach der Wende hier noch ein großer
Nachholebedarf.
Über die Hälfte der befragten Kommunen machten auch fehlende Planungserfahrungen
geltend. Dies kann alle Beteiligten in der Realisierungskette eines Vorhabens betreffen
(Bauträger, Architekt, Bauämter usw.) und weist auf das Problem hin, dass offenbar noch ein
großer Weiterbildungsbedarf auf diesem Gebiet besteht.
Jeweils ein Drittel der Befragten beklagen denn auch fehlendes Fachwissen (diese Studie hat
u. a. das Ziel, diesem Mangel abzuhelfen) und keine definierte Zuständigkeit. Das heißt, als
Interessent für die Umsetzung einer Solaranlage kann es oft passieren, dass man lange suchen
muss, bis man den richtigen Ansprechpartner gefunden hat. Einzelne baurechtliche
Einschränkungen (hier dürften vor allem eigentlich die Einschränkungen durch den
Denkmalschutz gemeint sein) sieht ein weiteres Drittel als Hemmnis für die Verbreitung von
Solarenergie.
Herumgesprochen hat es sich offenbar doch, dass Investitionen in Solarenergie lohnend sein
können. Nur 5 Kommunen kreuzten die Antwortmöglichkeit an, dass erneuerbare Energien
sich nicht rechnen. Hier wird ein langsames Umdenken zu längerfristigen Lösungen deutlich,
das allerdings im Widerspruch zu den oben genannten aktuellen Finanzierungsengpässen steht
17.7.6
Potenziale und Hemmnisse aus Sicht der Handwerker
Auch die Unternehmen wurden über Potenziale und Hemmnisse erneuerbarer Energien aus
ihrer Sicht befragt. Wir fragten: “Welche Gründe sprechen aus Ihrer Sicht/der Sicht der
Kunden am ehesten für den Einsatz von Solarenergie?”
Nicht überraschend angesichts der Preisentwicklung von Öl, Gas und Strom in den letzten
Jahren: Eine große Mehrheit nennt die Preissteigerung bei fossilen Energieträgern als
Hauptgrund, sich für erneuerbare Energien zu entscheiden (86 %). Offenbar wird auch von
den meisten – mit Recht – eine weitere Preissteigerung erwartet. An zweiter Stelle steht die
Möglichkeit, Förderprogramme in diesem Bereich zu nutzen (74 %), was auf die
Notwendigkeit hindeutet, auch weiterhin im Rahmen der Markteinführung Investitionen in
diesem Bereich zu fördern und zu Überlegungen Anlass gibt, nach regionalen
Fördermöglichkeiten zu suchen.
Schon abgeschlagen ist der dritte Grund des generellen Umweltbewusstseins. Das spiegelt
eine Tendenz wider, die landesweit zu beobachten ist. Offenbar haben die meisten Idealisten
bereits eine Anlage – jetzt gilt es, neue Zielgruppen zu avisieren. Diese sehen, wie aus den
ersten beiden Antworten hervorgeht – vor allem die finanziellen Aspekte einer Investition in
Solaranlagen. Übrigens ist die Endlichkeit der fossilen Energieträger (Reichweite der
herkömmlich abbaubaren Ölvorräte noch 40 Jahre, Förderhöhepunkt in maximal 10 Jahren)
den Wenigsten bewusst – obwohl es sich bei Kaufentscheidungen rund um die Immobilie
immer um sehr langfristige Entscheidungen handelt.
Die Kraft des funktionierenden Beispiels überzeugt immerhin reichlich ein Fünftel der
Befragten bzw. deren Kunden. Vorhandene Demonstrationsobjekte sind eben überzeugender
als lange Vorträge, endlose Zahlenreihen über Solarstrahlungsdaten oder ausführliche Studien
und Marktberichte. Deshalb sind Tage der Offenen Tür, der “Tag der Erneuerbaren Energien”
und andere Gelegenheiten, wo sich potenzielle Interessenten bei Anwendern über ihre
Erfahrungen mit der Solaranlage auf dem Dach erkundigen können, von großer Wichtigkeit..
Solarstudie
Seite 140
Die Zuverlässigkeit der Anlagen, ausgedrückt z. B. durch ein Qualitätssiegel, ist dann nur
noch für 17 % der Befragten ein Grund für eine Investitionsentscheidung. Er sollte aber nicht
vernachlässigt werden, weil nicht oder schlecht funktionierende Anlagen die schlechteste
Werbung sind und die ganze Branche in Verruf bringen können. Deshalb sollte man bei der
Entscheidung für eine Solaranlage immer auch nach den Referenzen des Installateurs fragen
und sich über die technischen Daten kundig machen.
Weiterhin fragten wir: “Welche Hemmnisse sehen Sie (bzw. Ihre Kunden), die der
Verbreitung von Solarenergie entgegen stehen?”
Mit 82 % der Antworten steht hier die Frage der Rentabilität an erster Stelle. Das
korrespondiert durchaus mit den oben genannten Pro-Gründen, weil es auch ein finanzieller
Aspekt der Investitionsentscheidung ist. Es zeigt aber auch, dass es bisher noch nicht
gelungen ist, die Amortisation einer Solaranlage überzeugend darzustellen. Eine Rolle spielt
hierbei natürlich auch, dass im Untersuchungsgebiet erst vor wenigen Jahren die Heizungen
von Kohle auf Gas oder Öl umgestellt worden sind. Viele Kunden sehen den Zeitpunkt einer
neuerlichen Umstellung noch nicht herangereift, weil ihre Heizung ja noch “fast neu” ist.
Doch Vorsicht! Ab 1. November 2004 gelten strengere Abgasverlustwerte für Gas- und
Ölheizungen. Der Countdown für Öl- und Gasfeuerstätten läuft bereits: Nach der 1.
Bundesimmissionsschutz-Verordnung (BImschV) dürfen ab diesem Zeitpunkt bestimmte
Abgasverlustwerte nicht mehr überschritten werden. Ansonsten müssen die Heizkessel
ausgetauscht werden. Erlaubt sind für Anlagen...

mit über vier bis 25 Kilowatt Heizleistung Abgasverlustwerte von maximal elf
Prozent,

mit über 25 bis 50 Kilowatt von maximal zehn Prozent und

bei Anlagen mit über 50 Kilowatt von höchstens neun Prozent.
Ebenfalls oft genannt wird die Frage des fehlenden Eigenkapitals (71 %). Das ist in unserer
Region ein entscheidendes Thema. Trotz großzügiger Förderprogramme, zinsgünstiger
Kredite bzw. der Aussicht auf Erlöse aus der Energieeinspeisung muss man erst einmal einen
Betrag investieren. Hinzu kommt, dass die regionalen Banken, auch die Sparkasse, sehr
restriktiv bei der Vergabe von Krediten bzw. Vermittlung von KfW-Krediten sind – und zwar
sowohl für den Privatanwender als auch für das kleine Unternehmen, das im Ernstfall über ein
bankinternes Branchenranking nach den Maßstäben von BASEL II aus Sicht der Bank
kreditunwürdig wird. Die Vermittlung von KfW-Krediten ist bei der Sparkasse ein
ungeliebtes Geschäft wegen fehlender Gewinnmargen. 17 % der Befragten sehen ein
entscheidendes Hindernis in dem Umstand, dass die Hausbank eine Finanzierung
verweigert.
Ein knappes Viertel findet dann auch, dass die bestehende Förderung zu kompliziert bzw.
zu gering ist. Es ist nicht zu erwarten, dass die Bundesförderung wesentlich geändert wird.
Hier ist das Land in der Pflicht, unter Berücksichtigung der besonderen Vermögens- und
Einkommenssituation, die ja nicht nur das Untersuchungsgebiet, sondern den gesamten
Freistaat betrifft, Lösungen zu finden.
Ein weiteres Fünftel ist sich sicher, dass es über Solarenergie zu wenig Informationen gibt
bzw. diese nicht hinreichend beim Kunden ankommt.
17.7.7
Ausbildungssituation
Entscheidende Multiplikatoren für das Thema Solarenergie sind selbstredend die
Installationsbetriebe, die den direkten Kontakt zum Kunden haben, seine Heizungs- bzw.
Elektroanlage warten bzw. reparieren. Deshalb ist es von großer Bedeutung, dass die
Solarstudie
Seite 141
ausführenden Handwerker selbst tief in der Materie stecken, die Vorteile der Nutzung
erneuerbarer Energien überzeugend vertreten und die Anlagen schließlich auf hohem
fachlichen Niveau installieren und pflegen können. Wir haben deshalb nach der
Ausbildungssituation im Bereich des Handwerks gefragt und folgende Ergebnisse erhalten:
Wie oben schon erwähnt, fühlt sich die Hälfte der Befragten ausreichend über das Thema
Solarenergie informiert und würde sich gegebenenfalls sogar als “Solarspezialist” bezeichnen.
Immerhin haben 72 % derer, die die Fragebögen ausgefüllt haben (in der Regel die
Firmeninhaber) bereits einschlägige Weiterbildungen zum Thema erneuerbare Energien
besucht. Von den Mitarbeitern waren es lediglich 34 %. Hier liegt noch ein großes Potenzial
offen, denn auch die Mitarbeiter sollten – zumindest im Bereich Solarthermie – mit den
Besonderheiten der entsprechenden Anlagentechnik vertraut sein.
Wir fragten außerdem, wie das Weiterbildungsangebot zum Thema Erneuerbare Energien in
der Region beurteilt wird. Hier ergibt sich ein inhomogenes Bild. Ca. 45 % entschieden sich
auf einer Skala von 1 bis 5 für eine mittelmäßige Einschätzung. Ein knappes Viertel findet das
Weiterbildungsangebot eher gut, reichlich 16 % findet es eher schlecht. Der Rest machte
hierzu keine Angaben.
Tatsächlich gibt es in der Region wie auch insgesamt in Sachsen kaum
Weiterbildungsangebote z. B. zum Solarteur. Das ist ein neu geschaffenes Berufsbild, das sich
in der Regel an Meister und Gesellen des Elektro- und SHK-Handwerks richtet, aber auch an
andere Interessierte, die Kenntnisse, Fertigkeiten und Erfahrungen nachweisen können,
welche eine Zulassung zur Fortbildungsprüfung rechtfertigen.
Die ESAG als regionaler Energieversorger bietet Elektroinstallateuren mit dem Programm
ESAG-Solar Unterstützung beim Einstieg in das Geschäftsfeld Photovoltaik. Dazu wurde
zwischen der ESAG und dem Dresdner PV-Modulhersteller Solarwatt ein
Kooperationsvertrag abgeschlossen. Damit verbunden sind auch Sonderkonditionen, die
diejenigen Elektroinstallationsfirmen erhalten, die von der ESAG an den SolartechnikHersteller vermittelt werden. Solarwatt gewährt ihnen einerseits beachtliche Rabatte und
andererseits eine einführende Schulung sowie bei Bedarf weiterführende Schulungen zu allen
Fragen der Solartechnik.
Dieses lobenswerte Angebot kann zwar einen Teil der Lücke schließen, bedeutet aber
wiederum eine Kopplung des Handwerkers an eine bestimmte Firma. In einigen
weiterführenden Gesprächen wurde das Bedürfnis nach herstellerunabhängigen
Weiterbildungen geäußert, die es im Untersuchungsgebiet nicht gibt. Hier sind die
Handwerkskammern und andere Partner gefragt, entsprechende Angebote auf die Beine zu
stellen.
17.7.8
Werbung
Nicht nur die Weiterbildung im technischen Bereich ist für die Handwerksfirmen als
wesentliche Multiplikatoren von immenser Bedeutung. Ob ein an Solarenergie interessierter
Hauseigentümer sich für den Erwerb einer entsprechenden Anlage entscheidet, hängt nicht
zuletzt von den Beratungsgesprächen mit dem Fachmann ab. Ein Solarinteressent vermutet als
ersten und natürlichen Ansprechpartner zunächst einmal seinen Heizungsbauer. Abgesehen
von dem Problem, dass noch zu wenige Heizungsbauer Solartechnik überhaupt anbieten,
sollten die, die es tun, ihre Produkte auch aktiv anbieten. Wir fragten deshalb zunächst, ob die
Betriebe von ihren Kunden direkt auf die Möglichkeiten der Nutzung von Solarenergie
angesprochen werden. In
72 % der Antworten ist dies der Fall. Das zeigt, dass es ein latentes Interesse an dieser Form
erneuerbarer Energien gibt.
Solarstudie
Seite 142
Wie aktiv werben aber die Installateure für den Einsatz von Solarenergie? Die Mehrheit tut
dies im Kundengespräch (78 %), d. h. bei der Wartung oder Reparatur der bestehenden
Anlage oder bei anderen Gelegenheiten, bei denen es den Kontakt zum Kunden gibt. Das
Internet als Werbemedium nutzt knapp ein Viertel der Befragten. In der Regel handelt es
sich hier um eigene Webauftritte. Inwieweit diese nach dem Cross-media-Prinzip in anderen
Medien beworben werden, ist eher fraglich. Gelegentlich erfolgt der Eintrag in einschlägige
Internet-Listen, aber meist nur dann, wenn dieser Eintrag kostenlos ist. Überhaupt geben die
Unternehmen des Untersuchungsgebietes offenbar nur wenig für aktive Werbung aus. Nur
sechs Befragte äußerten, dass sie Zeitungsanzeigen schalten – tatsächlich ist das Aufkommen
von Zeitungsanzeigen zum Thema Solarenergie im Vergleich etwa zu den Anzeigen der
Autohändler statistisch zu vernachlässigen. Im Zeitraum von Januar bis Juni 2004 haben wir
im oberen Kreisgebiet des Weißeritzkreises lediglich Anzeigen entdeckt, die für Solartechnik
warben (beobachtete Zeitungen: “Sächsische Zeitung” Dippoldiswalde, “Wochenkurier”;
tatsächlich kann die Anzahl etwas höher liegen, da nicht 100%ig alle Exemplare erfasst
wurden). Insgesamt ca. 14 % nutzten die Beteiligung an Messen und Märkten oder
regionale Initiativen zur Bewerbung ihres Produktes. Bei Vorhandensein von einer größeren
Anzahl von regionalen Initiativen, die ja auch von den Unternehmen selbst ins Leben gerufen
werden könnten (es ist heutzutage allgemein üblich, dass Wirtschaftsunternehmen ihre
eigenen Lobbyvereine oder –verbände gründen) würde der Anteil dieser wichtigen
Werbeform sicher steigen. 11 % der Befragten gaben andere Werbeformen an, wie z. B.
Flyer – wobei offen blieb, wie diese an den Kunden gebracht werden.
Insgesamt scheint uns, dass auch auf dem Gebiet der Werbung für Solarenergie durch die
Unternehmen selbst, die ein großes Eigeninteresse daran haben dürften, ein großer Nachholebzw. Weiterbildungsbedarf besteht. Die klassische Kundenansprache kann zwar sehr
wirkungsvoll sein, aber auch sie erfordert Übung und Know-how. Eine Untersuchung der
Initiative “Solarwärme-Plus” über die Beratungsqualität von Handwerksbetrieben muss zwar
nicht unbedingt auch auf das Untersuchungsgebiet zutreffen, zu vermuten ist es aber schon.
Die Ergebnisse dieses Tests fielen zwar überwiegend positiv auf, zeigen allerdings auch
Verbesserungsmöglichkeiten bei der Beratung auf. Zwei Drittel der anonymen Testanrufe, bei
denen ein potenzieller Kunde bei Heizungsbaubetrieben Interesse an einer SolarthermieAnlage signalisiert hatte, ergaben eine sofortige Bereitschaft der angesprochene Betriebe, dem
Testkäufer eine Anlage anzubieten bzw. die Voraussetzungen zu begutachten. Das übrige
Drittel hatte noch keine Erfahrungen mit solchen Anlagen, glaubte nicht an diese Technik,
zeigte sich mit der Frage überfordert oder zeitlich überlastet. Übertragen auf den Absatz von
Solaranlagen bedeutet dies, dass ein Drittel der Kaufinteressenten sich nach einer
telefonischen Erstberatung möglicherweise gegen den Erwerb einer Anlage entscheiden oder
den Erwerb verschieben wird. Die Betriebe äußerten hier Vorbehalte, die auch bei
Endverbrauchern zu finden sind (siehe oben): “Die Anlagen seien zu teuer, die Sonne scheine
nicht intensiv genug usw. Als Grund gegen die Aufnahme von Solarthermie in das
Produktspektrum wurde von einigen Betrieben in dieser Untersuchung außerdem vermutete
hohe Investitionen in Fortbildung und Spezialwerkzeug genannt.
Aber auch bei den zwei Dritteln der Betriebe, die auf “Solarkurs” waren, wurden nicht alle
Gespräche strukturiert und systematisch geführt. Und nur zwei Betriebe konnten konkrete
Aussagen zu den Förderprogrammen machen oder boten ihre Hilfe an. Das heißt, es gibt auch
unter den Profis von Handwerkern noch Möglichkeiten, ihre Kunden mittels strukturierter
Beratung besser und schneller zu einem Abschluss zu motivieren.
17.8
Zentraler Infopunkt und Initiative für Solarregion
Abschließend soll die Frage geklärt werden, wie die Kommunen zur Schaffung eines
zentralen Infopunktes für erneuerbare Energien in der Region stehen ob sie eine Initiative zur
Solarstudie
Seite 143
Schaffung einer Solarregion mittragen würden. Bei letzterer Fragestellung hatten die
Kommunen die Möglichkeit, ihre Vorstellungen von den Aufgaben einer solchen Initiative
und ihre eigenen Mitwirkungsmöglichkeiten ohne Vorgabe zu formulieren.
Das ermutigende Resultat ist, dass 11 der befragten Kommunen einen zentralen
Informationspunkt für erneuerbare Energien für sinnvoll halten. Nur zwei waren anderer
Ansicht, der Rest machte hierzu keine Angaben. Das ermutigt die Autoren, im folgenden
Kapitel einen Vorschlag zu machen, welche Aufgaben ein solcher Infopunkt haben könnte
und wie er strukturiert sein könnte.
11 Kommunen stimmen auch folgender Aussage zu: “Eine mögliche Initiative zu einer
Solarregion könnte die Aktivitäten der Gemeinden zur verstärkten Nutzung von
Sonnenenergie bündeln, das Image der Region verbessern, regionale Unternehmen stärken
und Arbeitsplätze schaffen.”
Als mögliche Funktionen bzw. Aktivitäten einer solchen regionalen Initiative wurden
folgende Punkte genannt:
-
Aufklärung
-
Werbung
-
Erfahrungsvermittlung durch Firmen und private Betreiber solcher Anlagen
-
Fortbildung für Kommunen
-
Öffentlichkeitsarbeit für Bürger
-
verstärkte Förderung privater und kommunaler Vorhaben
-
Aufklärung der Bürger und Bauherren
-
Koordinierung aller Anfragen
-
Bildung einer zentralen Anlaufstelle
Die Kommunen können sich folgende eigene Beiträge und Mitwirkungsmöglichkeiten
vorstellen. Dabei ist es wichtig, die Verantwortungsträger von vornherein in die Konzipierung
der Aufgabenbereiche mit einzubeziehen.
-
eigene Beispiele
-
Teilnahme an Schulungen
-
Multiplikatorentätigkeiten für Bevölkerung
-
Veranstalten von Info-Abenden
-
Werbung/Beratung bei Bauherren
Die Aufzählung dieser Punkte sowohl bei den Aufgaben als auch bei den
Mitwirkungsmöglichkeiten ist sicher noch nicht vollständig, zeigt aber das
Problembewusstsein und den Bedarf bei den Kommunen durchaus prägnant.
17.9
Fazit
Ausgehend von dem bereits eingangs beschriebenen Solarstrahlungsdaten und in Verbindung
mit einem großen ungenutzten Potenzial an Gebäuden, die für gebäudeintegrierte
Solaranlagen in Frage kommen (sowie eingeschränkt auch geeignete Freiflächen) sowie vor
dem Hintergrund der großen Akzeptanz von Solarenergie, ergeben sich für die Nutzung von
Solarenergie im Untersuchungsgebiet weitgehende Möglichkeiten. Dem steht allerdings eine
Reihe von Hemmnissen entgegen: zu verbessernde kommunalpolitische Rahmenbedingungen,
eine ungenügende Eigenkapitaldecke auf allen Ebenen (Kommunen, Unternehmen,
Solarstudie
Seite 144
Endanwender), fehlendes Wissen bzw. Erfahrungen, zum Teil ungenügende
herstellerunabhängige Weiterbildungsmöglichkeiten, nur zaghafte Werbeaktivitäten usw.
Diese Hemmnisse gilt es zu beseitigen, damit die Region die Chance ergreifen kann, an der
aufstrebenden Branche der Solarenergienutzung teilzuhaben. Bei vielen Akteuren ist ein
Problembewusstsein darüber vorhanden, welche Bereiche der besonderen Entwicklung
bedürfen. Gleichzeitig kann eine Bereitschaft festgestellt werden, regional übergreifend
gemeinsam die bestehenden Probleme zu lösen und sich in diesen Prozess aktiv einzubringen.
Im folgenden Kapitel werden einige Vorschläge unterbreitet, wie diese Entwicklung zu einer
Solarregion forciert werden kann.
18 Strategieempfehlungen
Wie wir bei der Analyse der Potenziale und Hemmnisse im vorigen Kapitel gesehen haben,
stecken in der Region Landkreis Sächsische Schweiz und Weißeritzkreis beachtliche
Potenziale zur Nutzung von Sonnenenergie in ihren verschiedenen Formen. Sowohl
Photovoltaik als auch Solarthermie können in den meisten Fällen unter Ausnutzung der
Fördermöglichkeiten bzw. der Einspeisevergütung wirtschaftlich betrieben werden. Ihr
technisches Potenzial wird bisher bislang nur in Bruchteilen genutzt.
Aus den ermittelten regionalen Beständen, Potenzialen und Hemmnissen leiten sich eine
Reihe von möglichen Einzelmaßnahmen und Maßnahmepakete ab, die sich besonders für eine
strategische Förderung der Solarenergie in der Region eignen.
Dabei kann die Umsetzung dieser Maßnahmen einzeln und mit unterschiedlichen
Verantwortlichkeiten erfolgen, insgesamt wird jedoch eine möglichst konzentrierte
Umsetzung auf der Basis einer koordinierenden Einheit empfohlen. Dies kann beispielsweise
ein regelmäßiger Arbeitskreis, eine an den Landkreisen angesiedelte Institution (wie etwa das
bestehende Regionen Aktiv Management) oder eine unabhängige Einrichtung sein. Eine
zentrale und koordinierende Stelle erscheint erforderlich, denn bei vielen der Maßnahmen
geht es darum, die bereits vorhandenen Akteure und Aktivitäten zu bündeln und in effektiver
Weise zu vernetzen bzw. die Entstehung von Aktivitäten von vornherein in einen größeren
Zusammenhang zu stellen. Diese Vorgehensweise ermöglicht einen vergleichsweise
kostengünstigen Ansatz zur Verbreitung und Förderung von Solarenergie und beruht auf den
Erfahrungen, die an anderen Stellen bei der Schaffung von Solar- bzw. Erneuerbare-EnergieRegionen bereits gesammelt worden sind..
Als zentrale thematische Maßnahmebündel werden drei Aktivitätsbereiche gesehen:
-
Information und Vernetzung
-
Ausbildung
-
Marketing und Sponsoring
-
Entwicklung intelligenter Finanzierungskonzepte
Zu diesen thematischen Schwerpunkten treten noch zwei weitere Schwerpunkte in Bezug auf
die regionale Umsetzungsebene hinzu. Diese betreffen einerseits die vielfältigen
Gestaltungsmöglichkeiten der einzelnen Kommune und andererseits die koordinierenden
Aufgaben der Regionalpolitik.
Die nachfolgenden Punkte tragen Vorschlagscharakter und sollten im Miteinander der
verschiedenen Akteure gemeinsam weiter entwickelt werden.
Solarstudie
18.1
Seite 145
Beschreibung der Maßnahmepakete
Das erste Maßnahmepaket zielt auf ein breites Informationsangebot und die Bildung von
Informationsträger-Netzwerken, die die Basis einer Initiative für Solarenergie bilden sollen.
Damit wird auch ein erstes zentrales Dienstleistungsangebot der Initiative geschaffen, das
primär von unterschiedlichen Nachfragergruppen, aber auch von Fachleuten genutzt werden
kann. Keimzelle eines solchen Mini-Netzwerkes könnten die Agenda-Aktivitäten in
Altenberg (Weißeritzkreis) und Pirna (Sächsische Schweiz) sein.
18.1.1 Information und Vernetzung
Ein erstes und kostengünstiges Instrument sollte dabei die Errichtung einer Internetplattform
(etwa auf der Basis des Internetauftrittes des Energietisch Altenberg e.V., der dafür
weiterentwickelt werden muss) sein, in der beispielsweise folgende Dienstleistungen
angeboten werden.
-
Datenbanken von Installations- und Ingenieurbetrieben, die als Solarspezialisten
gelten können – dafür kann als Grundlage die erste Erhebung dieser Studie dienen, die
natürlich noch weiter vertieft werden muss (die meisten der Befragten, die sich
zurückgemeldet haben, sind für weiterführende Gespräche bereit, was vorsorglich mit
abgefragt worden war)
-
Datenbanken über bestehende Referenzanlagen: eine komplette Erfassung aller
Anlagen liegt z. B. in Altenberg vor und kann – ebenfalls auf der Grundlage der
Erhebungen aus der Studie – zumindest teilweise relativ unkompliziert ergänzt
werden; die meisten Unternehmen führen selbstverständlich auch ihre eigenen
Referenzlisten
-
Erstellung von Solarkarten zur genaueren Analyse des Dächerpotenzials in allen
Kommunen auf der Grundlage der Erfahrungen bei der ersten Solarkarte in Altenberg
-
virtuelle Vernetzung in Form von Dächerbörsen, Kapitalbörsen für
Gemeinschaftsanlagen usw.
-
Kontaktforen
-
Grundlagen-Workshop Solarthermie und Photovoltaik
-
weiterführende Internet-Links auf bestehende hochqualitative Internetangebote
-
Organisation von Erfahrungsaustausch
-
Bereitstellung von Leitfäden und Handbüchern
Neben dem Internetangebot müssen die zentralen Informationen (z. B. Adressverzeichnisse
und Informationsbroschüren) in Papierform zur Verfügung gestellt und gezielt verbreitet
werden. Außerdem ist eine regelmäßige Öffentlichkeitsarbeit erforderlich (Stadt- und
Gemeindeblätter, Wochenkurier, Sächsische Zeitung, Kabelfernsehen usw.).
In geeigneten Veranstaltungen sollte der Erfahrungsaustausch von Anwendern, Kommunen
und Unternehmen vorangetrieben werden. Das wird auf lokaler Ebene beispielsweise am
Energietisch Altenberg regelmäßig praktiziert und muss nun auf die regionale Ebene
übertragen werden.
Nicht zuletzt gilt es, das Bedürfnis nach Beratung durch den Aufbau eines
Beratungsnetzwerkes weitestgehend und möglichst über die gesamte Region zu befriedigen.
Auch im Beratungsbereich hat der Energietisch Altenberg Erfahrungen, die für diese Aufgabe
genutzt werden können. Als erster Schritt kann auch die Einrichtung eines telefonischen
Auskunftsdienstes, durch den Auskünfte etwa über Fördermöglichkeiten oder verfügbare
Handwerksbetriebe gegeben werden, erwogen werden.
Solarstudie
Seite 146
18.1.2 Ausbildung
Aus unserer Sicht müssen die Möglichkeiten für Aus-, Fort- und Weiterbildung verbessert
werden. Dazu kann gemeinsam mit der Handwerkskammer, der Industrie- und
Handelskammer, gegebenenfalls der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie e.V. (die in
Berlin eine Solarschule betreibt) und anderen Partnern (z. b. Hersteller aus Dresden,
Energieversorger) ein Konzept entwickelt werden. Dies sollte neben den Handwerksbereichen
Elektro, Heizung, Klima, Sanitär und Dachdecker auch die allgemeinbildenden Schulen
umfassen. Dabei geht es zum einen um die Aus- und Weiterbildung des Lehrpersonals und
zum anderen um die gezielte Vermittlung an die Schüler. Die Bildung von EnergieArbeitsgemeinschaften an den allgemeinbildenden Schulen wird empfohlen, in der sich
Lehrer und Schüler die Grundkenntnisse über Erneuerbare Energien und Energieeffizienz
aneignen können. Darüber hinaus sollten die Schulen über Unterrichtsbausätze zu
Erneuerbaren Energien verfügen bzw. an zentraler Stelle ausleihen können. An den
Volkshochschulen des Untersuchungsgebietes können außerdem durch erfahrene
Handwerksmeister und/oder Solar-Aktivisten Grundlagenkurse zur Nutzung Erneuerbarer
Energien angeboten werden. Für kommunale Angestellte (z. B. in den Bauämtern) und
Vertreter großer Wohnungsgesellschaften können Grundlagen- und Spezialkurse angeboten
werden, die speziell auf deren Bedürfnisse abgestimmt werden. Gleiches trifft auch auf
Architekten und Planer zu, die über Angebote der IHK mit den Möglichkeiten solaren Bauens
und den aktuellen Entwicklungen auf diesem Gebiet regelmäßig vertraut gemacht werden
können.
Die (möglichst herstellerunabhängige) Ausbildung im Handwerk soll die kurz- und
mittelfristig wirksame Multiplikatorenfunktion der Handwerker verbessern helfen. Die
Ausbildung an den Schulen wird eher längerfristig eine positive Wirkung entfalten. Das
Angebot an den Volkshochschulen ist vor allem für potenzielle Anwender interessant, die
Hilfe und Anleitung bei der Realisierung eines Vorhabens benötigen.
Darüber hinaus gilt es Weiterbildungsangebote für den landwirtschaftlichen Bereich zu
schaffen. Ein möglicher Partner hierfür ist der Regionalbauernverband, der mit den
Bedürfnissen der Landwirte bestens vertraut ist.
18.1.3 Marketing und Sponsoring
Die oben genannten Maßnahmen gilt es natürlich offensiv zu vermarkten. Deshalb ist ein
gezieltes und möglichst professionelles Marketing in Verbindung mit Sponsoring erforderlich.
Die verschiedenen Aktivitäten sollten in einem Gesamtkonzept der Öffentlichkeitsarbeit mit
Wiedererkennungswert präsentiert werden. Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass mit einem
neuen Solarmarketing auch neue Zielgruppen erreicht werden müssen, da der „Markt der
Idealisten“ möglicherweise bereits ausgeschöpft ist und zunehmend die materielle
Orientierung eine Rolle spielt.
Gegenstand von einem gezielten Marketing können Imagekampagnen und die
Vermarktung von Positivbeispielen sein. Positivbeispiele sind z. B. Unternehmen, die ihren
Energiebedarf vollständig auf der Basis erneuerbarer Energien decken oder Kommunen, die
einen bedeutenden Anteil an Ökostrom beziehen, besondere Aktivitäten im Bereich der
Solarenergie entfalten, bzw. herausragende Beispiele von Solararchitektur. Darüber hinaus
sollten eingeführte Events wie z. B. der „<<“? weitergeführt und qualifiziert und die
Teilnahme an Märkten in der Region gesichert werden. Die Teilnahme möglichst vieler
Kommunen an der „Solarbundesliga“ wird angeregt. Darüber hinaus können auch regionale
Wettbewerbe ins Leben gerufen werden, bei denen Titel, Förderungen und Prämien erteilt
werden.
Solarstudie
Seite 147
Ausgehend von bereits stattgefundenen Aktivitäten (zum „Tag der Erneuerbaren Energien“
2004 hat es z. B. in Altenberg eine Radwanderung zwischen verschiedenen Anlagen im
oberen Kreisgebiet des Weißeritzkreises gegeben) kann ein Solarlehrpfad eingerichtet
werden, der zu verschiedenen realisierten Anlagen in der Region führt. Dieses Angebot sollte
auch in die touristische Vermarktung mit einbezogen werden. Die Darstellung eines solche
Solarlehrpfades mit wichtigen Hintergrundinformationen kann auch als CD hergestellt und
vertrieben werden.
Es sollte angestrebt werden, in der Region solare Einkaufsgemeinschaften zu bilden, über
die Solaranlagen zu Sonderkonditionen eingekauft und vertrieben werden können. In diesem
Zusammenhang sollte mit den regionalen Banken über ein eigenes Sonderkreditprogramm
für erneuerbare Energien zu einem günstigen Zinssatz und mit 100%iger Auszahlung
verhandelt werden, um die in dieser Studie genannten Finanzierungsprobleme zu lösen.
18.1.4 Finanzierungskonzepte
Die Einführung Erneuerbarer Energien kann und muss durch neue, intelligente
Finanzierungsmodelle entscheidend beschleunigt werden. Um die Finanzierungsbereitschaft
vieler Bürger und die „solarspezifischen“ Kalkulationsmethoden zu nutzen, können u. a.
folgende Maßnahmen praktiziert werden:
1. Die Kommune finanziert Maßnahmen nach dem „Contracting“-Modell auf der Basis
eines Vertrages mit einem die Maßnahme verantwortlich durchführenden privaten
Unternehmen. Dieses Konzept wird auch privaten Investoren (Baugesellschaften,
gewerbliche Unternehmen, Kaufhäusern, Supermärkten, Dienstleistungsunternehmen)
empfohlen. Einzelheiten zu den verschiedenen Contracting-Modellen gibt es unter
anderem beim Energie-Effizienzzentrum Sachsen.
2. Die Kommune veranlasst, falls sie Trägerin oder Mitträgerin einer kommunalen Bank
oder Sparkasse ist, dass im Rahmen eines Sonderkreditprogramms „Solarkredite“
angeboten werden. Beim Solarkredit werden lange Kreditlaufzeiten für Solaranlagen
gegeben und in die Amortisation des Kredits die eingesparten Energiekosten
einberechnet.
3. Die Kommune initiiert eine Stiftung für Erneuerbare Energien, indem sie selbst einen
größeren Grundbetrag bereitstellt. Diese Stiftung wirbt um zusätzliche Geldmittel
durch Spenden, Erbschaften oder Vermögensübertragungen. Mit den Geldern dieser
Stiftung werden Solarprojekte finanziert, die besonders förderwürdig sind und deren
Finanzierung von den Trägern nicht allein getragen werden kann.
4. Die Kommune entscheidet, die Veräußerung städtischer Grundstücke als Bauplatz an
die Bedingung zu knüpfen, dass in den privaten Neubauten Erneuerbare Energien
genutzt und optimale Gebäudestandards zur Energieeinsparung eingehalten werden
(„Vellmarer Weg“).
5. Die Kommune entscheidet, den Kaufpreis eines städtischen Grundstücks (bzw. eines
Grundstücks, das von der Gemeinde als Bauplatz erschlossen und an die Infrastruktur
angeschlossen worden ist) um den Betrag zu erhöhen, der zur Finanzierung einer
Solaranlage nötig ist. Dieser Betrag wird dann an die Bauherren zur Finanzierung
einer Solaranlage zurückgegeben.
6. Die Kommune entscheidet, dass in allen großen Gebäuden, in denen aus funktionellen
Gründen ein Notstrom- Aggregat vorgeschrieben ist (z.B. Krankenhäuser), dieses
Aggregat zum Hauptstrom- Aggregat wird und als Kraft- Wärme-gekoppelte Anlage
ausgerüstet wird.
7. Die Kommune organisiert einen Großeinkauf von Solarkollektoren, PhotovoltaikModulen und Haus-Blockheizkraftanlagen zur Biomasse-Nutzung und gibt diese
Anlagen ohne Preisaufschlag an private Interessenten in der Gemeinde weiter. Damit
werden zusätzliche finanzielle Anreize zur privaten Installation Erneuerbarer-Energie-
Solarstudie
Seite 148
Techniken geschaffen. Ergänzend könnte die Kommune ein Raten-Einkaufs-System
für private Bürger organisieren. Diese Aktion erfolgt in Kooperation mit den
Installationsbetrieben in der Kommune, um deren Interesse an der Installation solcher
Anlagen zu stimulieren.
8. Die Kommune initiiert oder unterstützt die Gründung von Beteiligungsgesellschaften
von GemeindebürgerInnen für Projekte zur Nutzung Erneuerbarer Energien. Mit
dieser Beteiligungsmöglichkeit wird auch die Investitionsbereitschaft der BürgerInnen
angesprochen, die als MieterInnen keine Installationsmöglichkeit für eine Solaranlage
am eigenen Haus haben. Die Kommune unterstützt diese Projekte auch dadurch, dass
sie für solche Beteiligungsgemeinschaften Flächen für Solaranlagen auf kommunalen
Gebäuden zur Verfügung stellt. Mit solchen Beteiligungsgemeinschaften wird die
Identifikation der Bürger mit den Erneuerbaren Energien gestärkt.
9. Die Kommune richtet einen Klimaschutz- Fonds ein, in den gesondert erhobene
Energieabgaben einfließen – z.B. ein freiwilliger „Solarcent“ auf Eintrittspreise für
Sport- und Musikveranstaltungen, Theatervorführungen, Schwimmbäder oder ein
obligatorischer Preisaufschlag für Parkgebühren. Die Einnahmen daraus werden zur
Förderung von privaten Solarprojekten verwendet.
18.1.5 Kommunale Aktivitäten
Ein eigenes Maßnahmepaket betrifft die kommunalen Aktivitäten, da die Kommunen zu
einer effektiven Verbreitung von Erneuerbaren Energien beitragen können, indem sie selbst
als Nachfrager auftreten, Informationen und Beratung anbieten oder vermitteln, vernetzen und
motivieren und nicht zuletzt geeignete Rahmenbedingungen schaffen. Eine gute Grundlage
hierfür kann der „Eurosolar-Leitfaden: Erneuerung von Städten und Gemeinden durch
Erneuerbare Energien“ sein, aus dem sich unter anderem Handlungsfelder ergeben:
Kommunales Energiekonzept
Jede Kommune sollte ein kommunales Energiekonzept für Erneuerbare Energien,
Energieeinsparung und die Steigerung der Energieeffizienz entwickeln, das unter Beteiligung
der technischen Spezialisten der Gemeinde, aus der Wissenschaft, des lokalen Gewerbes
einschließlich der Landwirtschaft, der Energienutzer bei geplanten Projekten und lokaler
Energieinitiativen erstellt und ständig fortgeschrieben wird. In den Stadt- und
Gemeinderatsgremien sollte ein Energieausschuss gebildet werden, der bei allen für
Energieleistungen relevanten Fragen mitbestimmt. Zur laufenden praktischen Umsetzung der
kommunalen Energieinitiative ernennen die Kommunen einen Energiebeauftragten, der u. a.
die kommunale Energieberatung organisiert, eine kommunale Energiestatistik führt (incl.
vorhandener Solaranlagen), die Verwaltung in Energiefragen berät, die Öffentlichkeit über
Anwendungsmöglichkeiten informiert und hilft, kommunale Projekte zu realisieren..
Die Kommune als Vorreiterin in der Nutzung Erneuerbarer Energien
Das sichtbare Vorbild der Kommune – das solare Rathaus, das solare Sportzentrum – setzt ein
Signal als Impuls zur Markteinführung und zur Ökonomisierung der Solartechnologie. Die
Vorbildrolle kann z . B. wahrgenommen werden durch
- die Erstellung eines Energiehaushalts, in dem alle Ausgaben für Energie gesondert
festgehalten sind,
- die Einbeziehung von Umweltschäden in die Energiekalkulation;
- ein Energie-Audit für alle kommunalen Gebäude,
- den Einsatz von Solartechnik bei jeder anstehenden Dach- und Fassadenerneuerung
ihrer Gebäude für diejenigen Dach- und Gebäudeteile, die „solarfähig“ sind.
Solarstudie
-
-
Seite 149
ein Energiespar- und Solareinführungskonzept zur raschen und unverzüglichen
Finanzierung solcher Initiativen: Eingesparte Finanzmittel für den Energieaufwand
werden zur Finanzierung neuer Investitionen für Erneuerbare Energien und zur
Erhöhung der Energieeffizienz von den betreffenden Verwaltungseinheiten
eigenverantwortlich verwendet;
die Offerierung der Dach- und Fassadenflächen kommunaler Gebäude und anderer
Bauten Parkplatzüberdachungen, Lärmschutzwände) für private Betreiberprojekte
und Bürgerkraftwerke;
Die Rekommunalisierung der Energieversorgung
Die Rekommunalisierung bzw. Re-Regionalisierung des Stromnetzes erleichtert die
Energiewende in der Kommune: Die wirtschaftliche Netzträgerschaft ist auch eine
kommunale Einnahmequelle. Kommunen, deren Stadtwerke nicht mehr die Betreiber des
kommunalen Versorgungsnetzes sind und dieses an einen Konzessionär übertragen
haben, stellen zumindest sicher, dass der Konzessionsvertrag einer Eigenerzeugung aus
Erneuerbaren Energien und aus Kraft-Wärme-Kopplung nicht im Wege steht.
18.1.6 Regionalpolitisches Handeln
Damit eine Breitenwirkung in der Region entstehen kann, ist ein gezieltes regionalpolitisches
Handeln erforderlich. Die Landkreise Sächsische Schweiz und Weißeritzkreis können den
Kommunen und relevante Akteursgruppen Informationen vermitteln und zu entsprechendem
Handeln anregen. Sie können den Erfahrungsaustausch organisieren und Lobbyarbeit nach
innen und außen betreiben. Nach innen betrifft dies die Kommunen, Akteure und
Interessenvertreter in der Region, nach außen geht es unter anderem um die Darstellung der
Initiative in der Öffentlichkeit und in der überregionalen Politik. Außerdem sollte geprüft
werden, inwieweit eine Vereinheitlichung von Verwaltungshandeln in den Teilregionen und
Kommunen erzielt werden kann. Viele der gerade unter dem Punkt „Finanzierungskonzepte“
genannten Möglichkeiten können auch durch die Landkreise angeregt bzw. umgesetzt
werden.
18.2
Solar-Informationszentrum
Die Umsetzung einer Reihe der oben genannten Punkte wie auch die Informationsbedürfnisse
der Kommunen und Bürger sprechen für eine zentrale Koordinations- und Informationsstelle,
über die die Vernetzung und Information laufen kann. Wir schlagen deshalb die Bildung eines
Solar-Informationszentrums vor, dessen grundlegende Aufgaben und Strukturen wir im
folgenden skizzieren. Wenn wir uns hierbei im Wesentlichen auf das Thema Solarenergie
beschränken, schließt das eine Erweiterung des Konzeptes auf andere erneuerbare
Energieformen selbstverständlich nicht aus, sondern sollte im Gegenteil für eine spätere
Ausbauphase mit vorbedacht werden. Energieeffizienz und Energieeinsparung als zwei
weitere Säulen einer nachhaltigen Energieverwendung verstehen sich konzeptionell in jedem
Fall von selbst.
18.2.1 Aufgaben: Dienstleistungen rund um die Solarenergie
Die folgende Aufgabenbeschreibung resultiert aus den Erfahrungen anderer, bereits
bestehender Informationszentren dieser Art und den Ergebnissen unserer Recherchen im
Untersuchungsgebiet. Ein Solarinformationszentrum sollte sich vor allem als
Dienstleistungszentrum für die verschiedenen Kundengruppen verstehen und damit
Kommunen und Landkreise von einer Reihe von Aufgaben entlasten, wie sie oben
beschrieben sind. Das Zentrum wäre dann eine regionale Anlaufstelle für Laien und
Fachleute, für Anbieter und Anwender, für Schüler und Professoren, für Handwerker und
Solarstudie
Seite 150
Ingenieure, für Behörden und Interessengruppen - und Medien. Demnach könnte ein
Solarinformationszentrum unter anderem folgende Aufgaben wahrnehmen:
Information
-
über neue Energietechniken, speziell Sonnenwärme und Solarstrom im Zentrum
selbst, auf Messen und Veranstaltungen.
-
Präsenzbibliothek mit einschlägigen Büchern und Fachzeitschriften zum
Themenbereich „Umwelt-Energie-Wirtschaft“
-
Vorträge und Veranstaltungen zu allen Formen der „Erneuerbaren Energien“ an
-
Referate, Seminare und Workshops auch außerhalb des Zentrums
Neutrale und unabhängige Beratung
-
grundlegende Beratung zu Photovoltaik und Solarthermie bei Planung eines Neubaus
oder Altbausanierung
-
Intensivberatung mit Dimensionierung von Solaranlagen
-
Empfehlungen zu vorliegenden Angeboten von Fachfirmen
-
Ertrags- und Wirtschaftlichkeitsberechnungen
-
Fördermittel- und Finanzierungsberatung
Aus- und Weiterbildung
-
Schulungskurse für Jedermann (z. B. Basiswissen Photovoltaik und Solarthermie)
-
Spezielle Seminare und Workshops für Handwerker, Ingenieure, Architekten, Firmen
und Lehrer
-
Führungen und Informationsveranstaltungen für und in Schulen
-
Dreistufiges Unterrichtskonzept
-
Wirtschaftlichkeitsstudien, Stellungnahmen, Expertisen und Analysen
-
Initiierung und Beratung von Bürger Solarstromanlagen
18.2.2 Praktische Umsetzung
Ein Solar-Informationszentrum könnte entsprechend dieser Aufgaben aus folgenden Teilen
bestehen:
Ausstellung
Die Ausstellung sollte auf jeden Fall einige Demonstrationsobjekte enthalten, denn wie wir
erfahren haben, ist für die Entscheidung für die Solarenergie das Erlebnis, dass es
funktioniert, sehr wichtig. Ein einfacher solarthermischer Kreislauf mit Kollektor, Speicher
und Verbraucher und ein kleines photovoltaisches System, dass elektrische Energie
bereitstellt, gehören zur Grundausstattung. Mit einer solchen Einheit können die
grundlegenden Vorgänge, Technik und Voraussetzungen zur Energiegewinnung und –
Nutzung verdeutlicht werden.
Ergänzt wird das Demonstrationsobjekt durch weitere Demonstrationsmedien,
Informationstafeln und weitere Materialen, die darüber informieren, wie die verschiedenen
Technologien funktionieren und wie bereits realisierte Anlagen arbeiten. Darüber hinaus kann
Solarstudie
Seite 151
die Ausstellung durch wechselnde Ausstellungsteile ergänzt werden (z. B. Schülerarbeiten
zum Thema Solarenergie, aktuelle Best-Practice-Beispiele, Neuentwicklungen,
Firmenporträts usw.). Ein Teil der Ausstellung sollte als Wanderausstellung konzipiert
werden, damit sie auch außerhalb des Informationszentrums gezeigt werden kann.
Seminarräume
Für ein breites Seminarangebot sollte ein eigener Seminarraum vorhanden sein, der mit
moderner Medientechnik ausgestattet ist. Dieser Raum kann auch von externen Mietern
genutzt werden.
Präsenzbibliothek
Eine frei zugängliche Präsenzbibliothek sollte während der Öffnungszeiten frei zugänglich
sein und die wesentlichen Erscheinungen zum Thema „Umwelt und Energie“ sowie die
wichtigsten Fachzeitschriften enthalten und Nachschlagemöglichkeiten für Hausarbeiten,
Referate und Facharbeiten bieten.
Verleih
Im Solarinformationszentrum können verschiedne Exponate wie z. b. Solarkocher und andere
Kleinanwendungen ausgeliehen werden
Beratung
Zu den Öffnungszeiten gibt es die Möglichkeit der grundlegenden Beratung im
Informationszentrum. Für eine intensivere Beratung können Vor-Ort-Termine ermöglicht
werden bzw. spezielle Zeiten vereinbart.
Angebot für Schulen
Für verschiedene Klassenstufen können in einem mehrstufigen Unterrichtskonzept
altersangepasste Unterrichtseinheiten als Ergänzung zum „normalen“ Unterricht angeboten
werden. Das Angebot kann im Informationszentrum oder in den Schulen selbst
wahrgenommen werden. Schulklassen können Führungen durch das Informationszentrum
erhalten, Schüler und Studenten die Bibliothek nutzen. Außerdem unterstützt das
Informationszentrum bei Referaten und Facharbeiten und bei Recherchen im Internet. Bei der
Planung von schulischen Photovoltaik- und Solarthermieanlagen gibt es Unterstützung und
Ertrags- und Wirtschaftlichkeitsberechnungen. Schulen können im Zentrum auch einen
Klassensatz eines Photovoltaik-Experimentiersets für den Physik-Unterricht ausleihen.
Mobiles Angebot
Vor dem Hintergrund einer ländlichen Region ist es erforderlich, dass Beratung und
Information nicht nur in einem Zentrum, sondern sozusagen „auf dem Dorf“ angeboten wird.
Deshalb gehört zum Solar-Informationszentrum auch ein „Solarbus“, in dem eine
einführende Beratung möglich ist. Außerdem wird der Solarbus bei Auftritten auf Märkten
und Messen sowie für die Veranstaltungen in Schulen genutzt.
Solarcafé und Sonnenladen
Ergänzt wird das Solarinformationszentrum durch ein kleines Café und einen Solarshop, in
dem Literatur, Solarspielzeug, solare Kleinanwendungen für Haus und Garten usw. vertrieben
werden.
18.2.3 Personal und Finanzierung
Die Arbeit in einem Solarinformationszentrum sollte auf einer professionellen Grundlage
stehen. Für die genannten Aufgaben sind mindestens 3 Personalstellen erforderlich:
Solarstudie
Seite 152
Projektleitung (und Öffentlichkeitsarbeit), Beratung (und ingenieurtechnische Betreuung) und
Ausbildung (und Schulbetreuung).
Als Geschäftsform könnte eine gemeinnützige GmbH (gGmbH) gewählt werden.
Projektträger und damit auch Finanzierungspartner können sowohl die Kommunen im
Untersuchungsgebiet als auch die Kammern, Energieversorger und andere Partner sein.
Das Projekt benötigt zunächst eine Anschubfinanzierung zur Anschaffung der nötigen
Materialien und auch eine laufende Finanzierung, wobei die Mittel zum Teil selbst
erwirtschaftet werden (durch Gutachten, Vermietung und Verkauf). Vor der Aufstellung eines
Kosten- und Finanzierungsplanes muss die grundlegende Entscheidung über die Bildung
eines Solar-Informationszentrums fallen. Dazu gehört auch die Standortentscheidung, bei der
eine gute Erreichbarkeit, weitestgehend zentrale Lage, aber auch die schon vorhandenen
Ressourcen mit beachtet werden müssen.
19 Abschließende Bemerkungen
In der vorliegenden Studie wurde der Versuch unternommen, den aktuellen Stand von
Technik, Politik, rechtlichen Rahmenbedingungen und regionalen Potenzialen und
Hemmnissen hinsichtlich der Nutzung von Solarenergie zu beschreiben und daraus
Handlungsempfehlungen für Politik, Verwaltung, Wirtschaft und Verbraucher abzuleiten. Es
hat sich gezeigt, dass insgesamt die Rahmenbedingungen für eine umfassende Nutzung von
Solarenergie gut sind. Jetzt kommt es darauf an, mit diesen günstigen Bedingungen auf
regionaler Ebene zur Umsetzung entsprechender Aktivitäten auf möglichst breiter Basis zu
kommen. Die hierbei auftretenden hemmenden Faktoren wurden ausführlich beschrieben und
Vorschläge zu deren Überwindung aufgezeigt. Das Ergebnis kann nur ein dynamisches sein.
Die Autoren sind um ständige Aktualisierungen entsprechend der aktuellen Entwicklungen in
den jeweiligen Feldern bemüht.
Und wie ist das nun mit der Schritt-für-Schritt-Anleitung?
Aufgrund der Komplexität der Materie müssen von der Idee zur Realisierung einer
Solaranlage jeweils unterschiedliche Schritte, je nach den äußeren Bedingungen und der Wahl
der Technologie, gegangen werden. Kommunen haben andere Handlungsfelder als private
Endverbraucher, bei Schulen könne und müssen andere Schwerpunkte gesetzt werden als in
der Landwirtschaft
Entscheidet sich eine Institution oder ein Einzelanwender für eine Solaranlage, so steht an
erster Stelle meist die Frage, ob das Gebäude oder die Liegenschaft überhaupt geeignet ist für
die solare Energienutzung. Die Strahlungswerte in der Region sind überall ausreichend, um
beim heutigen Stand der Technologie wirtschaftlich Solarenergie produzieren zu können.
Grundsätzliche Einschränkungen gibt es bei einer ungünstigen Gebäudeausrichtung bzw.
einer möglichen Verschattung bzw. Gebäudestruktur, die jeweils vor Ort von fachkundigen
Menschen geprüft werden müssen.
Die weitere Entscheidung fällt zur Wahl der Technologie: Möchte ich mittels einer
netzgekoppelten Photovoltaikanlage Strom an den Energieversorger einspeisen, was heute zu
sehr günstigen Konditionen möglich ist und damit in überschaubarer Zeit eine Rendite
erzielen? Oder ist es mir wichtiger, mittels Sonnenwärme die Kosten für die immer teurer
werdenden fossilen Brennstoffe zur Wärmeerzeugung zu reduzieren – dann fiele die Wahl
auf eine Solarthermie-Anlage. Vor dieser Frage stehen nicht nur die privaten Anwender,
sondern auch die Betriebe der Landwirtschaft, des Tourismus oder anderer Wirtschaftszweige
und die Kommunen bzw. deren Wohnungsgesellschaften. In vielen Fällen werden die
steigenden Öl- und Gaspreise den Ausschlag für eine solarthermische Anlage geben. In jedem
Solarstudie
Seite 153
Fall entscheidet man sich für einen Beitrag zum Klimaschutz und kann damit erst einmal
nichts verkehrt machen.
Die nächste Frage wird die der eingesetzten Technologie sein: Wähle ich bei
Photovoltaikanlagen amorphe oder kristalline Module (die sich hinsichtlich Preis, Aussehen
und Wirkungsgrad unterscheiden)? Entscheide ich mich für bei meiner Solarthermie-Anlage
nur für die Warmwasserbereitung oder möchte ich die Heizung meines Hauses unterstützen?
Empfiehlt sich in meinem konkreten Fall eher ein Flachkollektor oder der teurere, aber
effizientere Röhrenkollektor? Schließlich: Wo und wie bringe ich die Anlage an? Integriere
ich sie ins Gebäude, ob an der Fassade oder auf bzw. in dem Dach oder wird es eine
Freiflächenanlage? Welche zusätzlichen Komponenten wie Wechselrichter, Einspeisezähler
(bei Photovoltaik) oder Solarstation und Speicher (bei Solarthermie) sind erforderlich? Oder
koppele ich mich im Zusammenhang mit der Investition in eine Solarthermie-Anlage gleich
ganz von Öl und Gas ab, in dem ich zusätzlich in eine moderne Holzheizungsanlage
(Scheitholz- oder Hackschnitzel) oder gleich in eine automatische Holzpelletsanlage
investiere, die mir den gleichen Komfort wie eine Öl- oder Gasheizungsanlage bietet, aber
wesentlich umweltfreundlicher ist?
Sind all diese Fragen mit Hilfe eines Fachmannes geklärt, erwartet uns die Frage der
Finanzierung. Bin ich bei der Bank kreditwürdig und ist diese dazu bereit, wird sie mir einen
zinsgünstigen KfW-Kredit zugestehen. Welche anderen Fördermöglichkeiten gibt es? Nicht
zuletzt: Wann werde ich das Geld, das ich heute ausgebe, wieder zurückbekommen haben?
Obwohl Solaranlagen in der Regel genehmigungsfrei sind, lohnt sich eine Frage beim
zuständigen Bauamt bzw. auch beim Denkmalschutzamt, ob es nicht vielleicht doch in
meinem konkreten Fall besondere Bestimmungen gibt. Wenn ich meinen Strom verkaufen
will, nimmt mir der Energieversorger ihn auch ab? Und was sagt das Finanzamt dazu?
Schließlich: Wer baut mir die Anlage? Drei Angebote sollten es schon sein, die zu prüfen
sind. Vorsicht dabei: Nicht immer ist das billigste das Beste! Wer hilft mir bei den vielen
Dingen, die dabei zu beachten sind? Gibt es in der Nähe eine entsprechende Beratungsstelle,
die das auch unabhängig betrachtet? Woran erkenne ich einen Fachmann? Kann ich auch mal
mit Leuten sprechen, bei denen er schon eine Anlage installiert hat? Sind die zufrieden oder
frieren sie im Winter?
Am Ende steht die Entscheidung für eine konkrete Anlage. Die Installation ist für den
Fachmann dann gar nicht mehr so schwierig. Eine Ertragsüberwachung ist heutzutage ein
Muss, langjährige Garantien üblich. Gute Handwerker sind auch nach der Installation weiter
für mich da. Wie muss ich die Anlage versichern, welche weiteren Nebenkosten kommen auf
mich zu?
Alles in allem: Bei so vielen Fragen ist eine einfache Schritt-für-Schritt-Anleitung nicht zu
machen. Auf die wichtigsten Aspekte geht diese Studie ein – und wer es etwas einfacher
möchte, für den haben wir eine Kurzform erstellt, die beim Energietisch Altenberg e.V., dem
Regionen Aktiv-Management in Dippoldiswalde und an vielen anderen Stellen erhältlich ist.
Solarstudie
Seite 154
Quellenangaben
Für die Erarbeitung dieser Studie wurde eine Reihe unterschiedlicher Quellen benutzt. Wir
haben darauf verzichtet, diese im einzelnen zu nennen, um die Lesbarkeit des Textes zu
wahren. Hier eine Zusammenfassung der wesentlichen Quellen:
-
Statistisches Jahrbuch des Freistaates Sachsen, Ausgabe 2003
-
Klimaschutz durch erneuerbare Energien in der Region Rhein-Neckar,
Schriftenreihe des IÖW 159/01, Heidelberg/Berlin Dezember 2001
-
Kronsberger Studien – Potenzialanalyse zur Nutzung von Solarenergie,
Niedersächsische Energieagentur, Hannover 2001
-
Erneuerbare Energien - Innovationen für die Zukunft – Broschüre des
Bundesmministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin 2004
-
Erneuerbare Energien in Zahlen - Broschüre des Bundesmministeriums für
Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin 2004
-
Bundeskonferenz Regionaler Solarinitiativen – Konferenzband 2004;
Bundesverband für Solarenergie (Bsi) e.V., Berlin 2004
-
Kurzstudie „Solarinitiativen in Deutschland“, Bundesverband für Solarenergie
(Bsi) e.V., Berlin 2004
-
Bewertung der Struktur der Energieversorgung – Ergebnisse einer
Repräsentativbefragung, Allensbach Institut für Demoskopie, 2004
-
Potential for Building-Integrated Photovoltaics - Report IEA – PVPS T7-4 : 2002
(Download von www.oja-services.nl)
-
Sonnenwärme für Gebäude und Betrieb – Landesgewerbeamt Baden-Württemberg,
2001
-
Rationelle Energieverwendung in Neubaugebieten – Energiebausteine für
Kommunen; Broschüre des Ministeriums für Wirtschaft und Mittelstand, Energie und
Verkehr, Düsseldorf 2000
-
Erfahrungen mit solarer Sanierung im mehrgeschossigen Wohnungsbau am
Beispiel eines Projektes in Berlin Wedding – Deutsche Gesellschaft zur Förderung
des Wohnungsbaues gemeinnützige Aktiengesellschaft, Berlin 2004
-
Erneuerbare Energien für die Kommunen – Handlungsbedarf, Chancen und GoodPractice-Beispiele, Forum Umwelt und Entwicklung, Berlin/Freiberg 2004
-
Solar in Action – A Solar Thermal Strategy for Europe; ESTIF European Solar
Thermal Industry Federation, Brüssel 2003
-
PVACCEPT Workshop "Acceptability and Transferability of Photovoltaics",
Berlin, 27th of May, 2003
-
Gesetz zum Schutz und zur Pflege der Kulturdenkmale im Freistaat Sachsen –
vom 3. März 1993, rechtsbereinigt mit Stand vom 23. Mai 2004, Saxonia Verlag für
Recht, Wirtschaft und Kultur
-
Fachzeitschriften “Photon”, “Sonne, Wind und Wärme“, „Solarboulevard“ und
„Sonnenenergie“, Jahrgang 2004
Solarstudie
Seite 155
Desweiteren wurden eine Reihe weiterer Internet-Quellen zur Recherche genutzt, u. a.:
-
www.solifer.de
-
www.solarserver.de
-
www.regiosolar.de
-
www.solarintegration.de
-
www.solarbundesliga.de
-
www.pvaccept.de
-
www.statistik.sachsen.de
-
www.boxer99.de
-
www.energienetz.de
-
www.oeko.de
-
www.ev-akademie-meissen.de
-
www.blauer-engel.de
-
www.baulinks.de