Im folgenden Artikel erläutert Georg Scharfenberg, welche brillanten Eigenschaften die Photovoltaik bietet, um gegen die Klimaveränderung anzukämpfen. Der folgende Artikel ist der fünfte in einer kleinen Serie zur Erzeugung Erneuerbarer Energien aus Photovoltaik.

Georg Scharfenberg ist emeritierter Professor der OTH in Regensburg und ein ausgewiesener Experte für Energietechnik. Er liefert uns mit seiner Reihe eine Einführung, die in die Tiefe geht, aber trotzdem auch für interessierte Laien verständlich sein sollte.

(1) Grüner Strom aus der Steckdose

(2) Energiewende mit Photovoltaik

(3) Mitgestalten der Energiewende durch Erneuerbare Energien vor Ort

(4) Aus Sonne wird Strom

Wo Licht ist, ist auch Schatten

Mit dem Aphorismus „Wo Licht ist, ist auch Schatten!“ lässt sich kaum besser auf den Punkt bringen, dass Strom, aus der direkten Sonnenstrahlung gewonnen, andere Energieerzeuger zum Teil wie im Schattenwurf hinter sich lässt. 

Es ist leicht zu erklären, dass die Solartechnik, oder umfassender, die Energieerzeugung aus Sonnenenergie, fossilen Stromerzeugungen z.B. bei den Kosten um Längen voraus ist:

• Die Investitionskosten sind stark gefallen:
  – Photovoltaikanlagen 700 €/kWp bis 1.800 €/kWp
  – Windkraftanlagen 1.200 €/kW bis 1.500 €/kW
• Die Betriebskosten sind ausgesprochen niedrig, weil die Sonnenenergie frei zur Verfügung steht; siehe dazu auch Abb. 1.

Bei fossilen Stromerzeugern fallen neben den Investitionskosten erhebliche Betriebskosten an, wobei mit der Verknappung der fossilen Ressourcen in Zukunft mit kaum schätzbaren Steigerungen der Betriebskosten zu rechnen ist. Die Betriebskosten, auf die gesamte Betriebsdauer der Anlage gerechnet, können die Investitionskosten übersteigen.

Nachfolgend möchte ich Beispiele für die Investition von fossilen Stromerzeugern zeigen, wobei die extrem hohen Kosten für AKW, hier als Warnhinweis zu verstehen, noch untertrieben sind, denn Kosten für die Risikoeinstufung sowie für die bisher nicht gelöste Entsorgung sind nicht berücksichtigt:

• Investitionskosten für ein Kohlekraftwerk ca.  1.500 €/kW
• Investitionskosten für ein Gaskraftwerk ca.  1.800 €/kW 
• Investitionskosten für ein Atomkraftwerk ca.         10.000 €/kW

Das Bild wird dann allerdings vollständiger, wenn zudem etwa Vollbetriebsstunden der Erzeugungsanlagen (für Deutschland) pro Jahr mit in die Betrachtung einbezogen werden:

• Photovoltaikanlagen     800 h bis 1.100 h 
• Windkraftanlagen 2.200 h bis 4.500 h
• Gaskraftwerk 2.500 h bis 3.000 h
• Kohlekraftwerk 3.000h bis 6.000 h

Die nachfolgende Graphik, von der internationalen Plattform „Our World in Data“ herausgegeben, zeigt eine 10-jährige Preisentwicklung für elektrischen Strom neu errichteter Stromerzeugungsanlagen. Die Darstellung berücksichtigt sowohl die Investitionskosten als auch die Kosten der zugeführten Energie sowie die Betriebskosten über die gesamte Betriebsdauer der Anlage [1].

Die in Abb. 1 gezeigte Kostenminderung für Strom aus PV-Anlagen (89%) hat sich auch über das Jahr 2019 hin fortgesetzt. Eine deutliche Abschwächung der Kostensenkung ist nicht zu erwarten, zumal der positive Kreislauf aus steigender Nachfrage und sinkenden Preisen noch keine Sättigung erreicht hat.  Aus meiner Sicht sollten für ein vollständiges Bild zudem die zukünftigen Kosten für elektrische Speicher zur wirtschaftlichen Kostenbestimmung der Photovoltaik- und Windkraftanlagen angerechnet werden. Bis zum Jahr 2030 soll die Erzeugung elektrischer Energie durch Photovoltaikanlagen auf 215 GW und durch Windkraftanlagen auf 110 GW ausgebaut sein [9]. Damit ist der Ausbau von Speichersysteme unerlässlich, um die Fluktuation der erneuerbaren Energien aufzufangen und um Regelenergie für ein stabiles Netz zur Verfügung zu stellen. Bei Vollversorgung aus Erneuerbaren Energien, etwa im Jahre 2050, wird eine gesamte Speicherkapazität im Worst-Case für mehrere Wochen erforderlich. Der Grund dafür liegt darin, dass die Erzeugung im Winter bei geschlossener Schneedecke und Windflaute weitgehend ausfallen kann [4].

Stärken der Photovoltaikanlage nutzen

Mit der Darstellung und dem Gesagten sind die zunehmenden Kostenvorteile für Elektrizität aus Photovoltaikanlagen parallel zu denen der Windkraftanlagen aufgezeigt. Dieses sind die Energieerzeugungsanlagen, mit denen wir gegen die Klimaveränderung ankämpfen. 

In der jetzt vorläufig abschließenden Serie zur Photovoltaik möchte ich, ausgehend von den Schwächen, die für diese Energieform zu nennen sind, die starke Seite dieser Technologie im vorliegenden Artikel erarbeiten, um zu zeigen, wie ein Optimum mit Photovoltaik erreichbar ist.

Die Schwächen der Photovoltaik liegen hauptsächlich in der Fluktuation der Sonnenenergie infolge des Tag-Nachtzyklus, des regelmäßig veränderten Einstrahlungswinkels der Sonne im Tages- und Jahresverlauf sowie infolge der Abschwächung der Sonnenstrahlung durch Wolken. 

Zudem müssen wir uns mit dem Aufstellungsort (Breitengrad) auseinandersetzen und den Wirkungsgrad der Solarzelle in Betracht ziehen. 

• Sonneneinstrahlung am Breitengrad

Die Dauer und Intensität der Sonneneinstrahlung, gemessen in Sonnenstunden, variieren mit dem Breitengrad. Grundsätzlich nehmen die Sonnenstunden zu, je weiter südlich sich der Aufstellungsort der Photovoltaikanlage befindet. In tropischen Regionen nahe dem Äquator, die einen Breitengrad von etwa 0° bis 23,5° (Neigung der Erdachse) haben, sind die Sonnenstunden am höchsten. Die Sonneneinstrahlung wird dort das ganze Jahr über intensiv sein, mit relativ geringen Unterschieden zwischen den Jahreszeiten. In unseren gemäßigten Breiten nehmen die Sonnenstunden mit steigendem Breitengrad, bedingt durch die Jahreszeiten, weiter ab. Zudem wird die Intensität zum Norden hin schwächer, weil die Sonnenstrahlen einen längeren Weg in der Atmosphäre zurücklegen.

In Abb. 2 zeigen die Sonnenbahndiagramme den Bahnverlauf der Sonne in der Tageszeit über dem Horizont (Elevationswinkel) für Regensburg und Oslo. Am Beispiel für den 21.Juni, jeweils mittags um 12 Uhr ist erkennbar, dass die Sonne in Regensburg um knapp 11^o höher über dem Horizont steht als in Oslo. Der geringere Gewinn in nördlichen Regionen ist aber zudem in der schwächeren Intensität der Sonnenstrahlen infolge des längeren Weges in der Atmosphäre begründet. Der Unterschied in der Intensität beträgt fast 20 % (Oslo 1.163 kWh/m²; Regensburg 1.390 kWh/m²) [3].

• Neigung und Ausrichtung des Solargenerators 

Die Neigung und Ausrichtung der PV-Module beeinflussen die Effizienz der Anlage. Für Deutschland ist eine Neigung zwischen 39 ^o im Norden und 35 ^o im Süden anzustreben, um eine optimale Energieerzeugung über das Jahr hinweg zu gewährleisten. Die Ausrichtung sollte idealerweise nach Süden gerichtet sein, um auf den höchsten Elevationswinkel der Sonne zu optimieren.

Grundsätzlich sind allerdings lokale Wetterbedingungen oder Verschattungsrichtungen zu berücksichtigen. So kann es notwendig sein, in Regionen mit häufig länger auftretendem Frühnebel eine Ausrichtung in westlicher Abweichung zu untersuchen. 

Die aufgezeigten Parameter können im Neubaubereich, z.B. bei der Planung der Ausrichtung und Neigung von Schrägdächern, einbezogen werden. Etwas anders stellt es sich bei der Aufständerung von Solarmodulen auf Flachdächern oder bei Freiflächenanlagen dar. Hier ist die gegenseitige Verschattung der Solarmodule zu berücksichtigen. Es muss ein Kompromiss hinsichtlich der Belegungsdichte der Fläche und der Neigung der Solarmodulen gefunden werden. Nach den Erfahrungen für Freiflächenanlagen mit reduzierten Neigungswinkeln (ca. 20° – 25°) und passenden Reihenabständen können Solarleistungen von 1 MW/ha erreicht werden. Diese Aussage gilt für den Einsatz von Modulen mit Wirkungsgrad von 21 % [4].  

In diesem Zusammenhang sei auf die Möglichkeit zur Nachführung der Solarmodule auf Freiflächen hingewiesen. Die Nachführung steigert die jährliche Solarernte und vermindert die Fluktuation der jahreszeitlichen Ernteausbeute. Das Montagegestell kann die Solarmodule entweder einachsig oder zweiachsig dem Sonnenstand angleichen. Eine einachsige Nachführung kann entweder horizontal in Ost-West-Richtung erfolgen oder, dem Elevationswinkel der Sonnenbahn folgend, vertikal angepasst sein. Die zweiachsige Nachführung realisiert die vollständige Ausrichtung zur Sonnenbahn.  

Die Anlagen sind technisch aufwendig (mechanische Stabilität und Motorantrieb), benötigen Antriebsenergie und erfordern sorgfältige Nachrechnungen, damit die Abstände eine gegenseitige Verschattung vermeiden.

Die Installation von Solargeneratoren auf Dächern von Bestandsgebäuden müssen an die vorhandenen Strukturen der Gebäude angepasst werden. Dabei ist von der Installation mit einer Neigung von nur 15° oder weniger abzuraten, weil bei so geringer Neigung die anfallende Verschmutzung nicht mehr ausreichend vom Regen von der Moduloberfläche heruntergewaschen wird. 

Liegt eine Steildach-Ost-/West Ausrichtung, z.B. mit einer Neigung von 40° vor, ist mit etwa 24 % weniger Stromertrag als auf einem optimalen Süddach zu rechnen [4]. Unter dem Gesichtspunkt, dass bei Eigennutzung ggf. der Strombedarf im Vormittag sowie im Nachmittag höher als in der Mittagszeit ist, kann die Ost-/Westausrichtung des Generators wirtschaftlich vorteilhaft sein. 

Es sei außerdem auf eine Flachdachaufständerung in Ost-/Westanordnung mit relativ flacherer Neigung (> 15°) hingewiesen, mit der z.B. die Energieversorgung von Klimaanlagen in Bürogebäuden für den Sommer optimiert ist und eine gegenseitige Verschattung vermieden und zudem eine hohe Belegungsdichte erreicht wird. 

Weitere Möglichkeiten bestehen in der Fassadenmontage der Solarmodule, für die eine Minderung von ca. 30 % im Vergleich zu einem optimalen Süddach akzeptiert wird. Der Vorteil dieser Ausrichtung liegt in der geringeren Abhängigkeit von der Jahreszeit. Die Fassadenmontage kann besonders ästhetisch und zudem mit der Funktion zum Sonnenschutz gestaltet sein.

	Position	Volllaststunden je kWp	Optimale Dachneigung	Optimale Dachausrichtung
Flensburg	54,8oN; 009,44oE	932	39 °	1 °
Erfurt	50,98oN; 011,03oE	1001	39 °	– 3 °
Regensburg	49,02oN; 012,1oE	1061	37 °	0 °
München	48,14oN; 011,58oE	1072	38 °	0 °

• Stärken der Solarzellen-Technologien 

Im vorherigen Artikel hatte ich mich mit den Solarzellen-Technologien auseinandergesetzt. 

Zur Planung einer Anlage wird grundsätzlich unter den wirtschaftlichen und energetischen Aspekten, dem Platzbedarf und ggf. hinsichtlich der Ästhetik entschieden, welche Technologie genutzt wird. Die größten Marktanteile haben kristalline Solarzellen auf der Basis von Siliziummaterial, wobei monokristalline Solarmodule trotz der höheren Kosten aufgrund des besseren Wirkungsgrads bevorzugt werden. Bei der Planung einer Neuanlage kann, aus meiner Sicht, ein erster Analyseschritt mit Bezug auf monokristalline Solarmodule zeigen, welche maximale Energieernte z.B. auch bei problematischen Parametern der Anlage erreicht werden kann.

Für Dünnschicht-Solarzellen ist der geringere Wirkungsgrad und eine deutlich höhere Anfangs-Degradation bei geringeren Modulkosten im Vergleich zu kristallinen Modulen eines der Rechenexempel. Allerdings sind Kriterien zu nennen, die einen vorteilhaften Einsatz der Dünnschicht-Technologie gegenüber kristallinen Modulen sinnvoll machen können:

• Schlechte Lichtverhältnisse
  Dünnschichtmodule weisen eine bessere Leistung bei diffusem Licht auf. Sie eignen sie sich daher besser für Standorte mit bewölktem Himmel oder schwächerer Sonneneinstrahlung. Dieses gilt insbesondere auch für Standorte, an denen zeitweise mit Verschattung zu rechnen ist. Sie sind damit auch weniger schmutzanfällig.
• Bessere Wärmebeständigkeit
  Dünnschichtmodule haben im Allgemeinen eine geringere Temperaturabhängigkeit. Damit sind die Leistungsverluste relativ geringer, trotz der höheren Wärmeverluste aufgrund des geringeren Wirkungsrades.
• Flexibler und leichter
  Dünnschichtmodule sind flexibler und können auf eine Vielzahl von Oberflächen montiert werden, einschließlich gebogener oder unebener Oberflächen. Aufgrund ihres niedrigen Gewichts können Dünnschichtmodule ggf. auf Dächern eingesetzt werden, die keine schwereren Konstruktionen tragen können. 

• Wechselrichter schultern den Solargenerator 

Dem Wechselrichter (WR) kommen hinsichtlich der Nutzung und Optimierung der solaren Energie zwei primäre Aufgaben zu:

• DC/AC Wandlung:
  Umwandlung des Gleichstroms des Solargenerators in netzkonformen Wechselstrom 
• MPP-Tracking:
  Kontinuierliche Aufsuche des optimalen Arbeitspunktes auf der Kennlinie des Solargenerators. MPP steht für ‚Maximum Powerpoint‘ und ist der Arbeitspunkt, an dem bei der momentanen solaren Einstrahlung das Produkt aus Spannung und Stromstärke des Solargenerators maximal ist. 

Eingangsseite Wechselrichter

Die Dimensionierung des Wechselrichters berücksichtigt auf der Generatorseite die maximale Stringspannung und muss die angeschlossene Generatorleistung übertragen können. Besteht der Solargenerator aus verschiedenen Gruppen z.B. mit unterschiedlichen Ausrichtungen bzw. Neigungen oder sind verschiedene String-Konfigurationen zu steuern, bietet der Multistring-Wechselrichter mehrere Stromkreiseingänge mit getrenntem MPP-Tracker an.

Zentrales oder modulares Konzept

Größere Solargeneratoren, z.B. bei Freiflächenanlagen, kann ein zentraler Wechselrichter und damit die Gesamtleistung steuern. Alternativ kann ein modulares Konzept mit einer Anzahl von Wechselrichtern für Teilleistungen gewählt werden. Das modulare Konzept bietet eine größere Flexibilität sowie Gesamt-Zuverlässigkeit und kann zudem einfacher erweitert werden. Es ist beim modularen Konzept ein etwas niedriger Wirkungsgrad des WR hinzunehmen. Zu erwähnen sind noch Mikrowechselrichter, die einzelnen Solarmodulen zugeordnet sind.

• Ausgangsseite Wechselrichter

Die Umwandlung der anstehenden Solarleistung wird vom Wechselrichter mit einem hohen Wirkungsgrad zwischen 95 % bis 99 % auf der Ausgangsseite dem Wechselstromnetz zur Verfügung gestellt. Solarleistungen bis 4,6 kW können dabei einphasig, größere Leistungen müssen grundsätzlich im 3-Leiternetz eingespeist werden. 

Die Einspeisung erfolgt bei niedrigen bis mittleren Leistungen im Niederspannungsnetz. Größere Leistungen, etwa im Bereich mehrerer hundert kW und im Umfang von MW, werden dem Mittelspannungsnetz zugeführt. Oft werden in diesem Zusammenhang auch Transformatorstationen erforderlich, um die Spannung der PV-Anlage auf das Niveau des Mittelspannungsnetzes zu heben.

Weitere Wechselrichter-Funktionen

Netzüberwachung: Zur Vermeidung von Netzüberlastungen und im Falle eines Netzausfalls überwacht der Wechselrichter Änderungen der Spannung oder Frequenz am Netz und kann bei Fehlerbedingungen die Solaranlage vom Netz trennen.

Fehlererkennung, Diagnose und Fernüberwachung: Der Wechselrichter erkennt und meldet Fehler und Betriebsstörungen, die in der PV-Anlage auftreten, wie z.B. Modulfehler, Überspannung, Unterspannung oder Überstrom. Über eine Datenleitung werden Betriebs- und Fehlerzustände mitgeteilt. Dies ermöglicht eine schnelle Fehlerbehebung und reduziert die Ausfallzeiten der Anlage.

Sicherheitsfunktionen: Der Wechselrichter überwacht auch die elektrische Sicherheit der Anlage, einschließlich der Erdung, Isolationswiderstände und Schutzschalter. Im Falle eines Fehlers oder einer Störung kann der Wechselrichter automatisch mittels DC-Schalter die Stromerzeugung der Anlage abschalten und damit den Wechselrichter freischalten, um Personen- und Sachschäden zu vermeiden.

Hybridwechselrichter, Solarbatterie und Inselanlagen: Die genannten Themen führen zu weit und werden in der vorliegenden Artikelserie nicht näher behandelt. Nur so viel dazu: Der Hybrid-Wechselrichter hat die oben erläuterten Funktionen des WR und kann zudem die Aufgaben zur Speisung bzw. Rückspeisung einer Solarbatterie übernehmen. Eine Inselanlage benötigt einen Wechselrichter, der nicht netzgeführt ist. Dieser Wechselrichter übernimmt autark die Frequenz- und Spannungsregelung und benötigt im Allgemeinen auch eine Solarbatterie. Dieses System kann auch für Notstrombetrieb erforderlich sein.

Brillante Stärken von PV-Anlagen

• Umweltfreundlichkeit 

Photovoltaikanlagen erzeugen geräuschlos, saubere, erneuerbare Energie, ohne schädliche Emissionen oder Umweltverschmutzung zu verursachen. Sie tragen im vollen Umfang zur Bekämpfung des Klimawandels bei.

• Nachhaltigkeit

Die Sonne stellt eine unerschöpfliche Energiequelle dar, und die Nutzung von Photovoltaik ermöglicht eine nachhaltige Energieerzeugung über einen langen Zeitraum hinweg. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen, deren Vorräte begrenzt sind, ist Solarenergie im menschlichen Maßstab unbegrenzt verfügbar.

• Unabhängigkeit, Dezentralisierung und Sicherheit

Photovoltaikanlagen bieten den Betreibern eine Teilunabhängigkeit von traditionellen Energieversorgern. Sie fördern die Dezentralisierung der Energieerzeugung, indem sie die Erzeugung näher an die Verbraucher heranbringen und die Abhängigkeit von großen zentralen Kraftwerken verringern. Durch die eigene Stromerzeugung werden die persönlichen Energiekosten gesenkt. Die Nutzung der Solarenergie erhöht damit die Energieunabhängigkeit des Landes von externen Ressourcen.

• Vielfache Dachflächen vorhanden

Die für die Energiewende benötigten Flächen, insbesondere Dachflächen, sind in Deutschland vorhanden. Nach Angaben [5] müssten neben dem massiven Ausbau von Freiflächenanlagen etwa 17% der Dächer in Deutschland dazu mit PV-Solaranlagen ausgerüstet werden, um die Energiewende zu schultern.

• Doppelnutzung von Freiflächen; AgriPV

Die Doppelnutzung von Freiflächen sieht eine Fläche für die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion (Photosynthese) und mit spezieller Aufständerung der PV-Anlage, gleichzeitig zur Stromproduktion vor. Die landwirtschaftliche Nutzung kann Sonderkulturen oder Ackerkulturen bis hin zur Beweidung oder der Schaffung artenreicher Biotope vorsehen [6]. Die Fläche geht damit der Landwirtschaft nicht verloren. Gem. einer Nachrechnung [7] kann mit Abständen zur Befahrung mit Ackerfahrzeugen und einachsig nachgeführten PV-Modulen eine elektrische Leistung von 0,7 MWp/ha Grünland und bis 0,5 MWp/ha auf Ackerflächen installiert werden. 

• Wirtschaftliche Vorteile

Solaranlagen können langfristig beträchtliche Kosteneinsparungen ermöglichen, da sie eine kostenlose Energiequelle nutzen und somit niedrige Betriebskosten haben. 

• Technologische Fortschritte

Die Technologie der Photovoltaik hat sich in den letzten Jahren stark weiterentwickelt, was zu effizienteren und kostengünstigeren PV-Modulen geführt hat. Bereits heute ist im Forschungsbereich zu sehen, dass in Zukunft eine Verdopplung des Wirkungsgrads der PV-Zelle erreichbar sein kann. Parallel dazu hat der Skaleneffekt zur Optimierung der Herstellung und einer massiven Preisminderung geführt. Dieses stützt den erforderlichen flächendeckenden Ausbau der PV-Energie und ermöglicht breitere Anwendungen in verschiedensten Bereichen.

• Netzstabilität 

Photovoltaikanlagen können zur Verbesserung der Netzstabilität beitragen. Dieses versteht sich darin, dass Wechselrichter automatisch und zudem auf Anforderung des Netzbetreibers hierzu Aufgaben übernehmen. Wie bereits ausgeführt, werden beim weiteren Ausbau der Erneuerbaren Energien Speicher zwingend erforderlich. Diese können dann Aufgaben zur Netzregelung übernehmen.

• Brillante energetische Amortisationszeit von PV-Solaranlagen

Die energetische Amortisationszeit (Energy Payback Time / EPBT) oder Energierücklaufzeit gibt die Zeitspanne an, die ein Kraftwerk betrieben werden muss, um die investierte Primärenergie zu ersetzen. Die Energierücklaufzeit von PV-Anlagen variiert mit Technologie und Anlagenstandort. Eine Analyse im Auftrag des Umweltbundesamtes hat die energetische Amortisationszeit für PV-Kraftwerke bei einem Anlagenbetrieb in Deutschland von 1,6 Jahren für multi- bzw. 2,1 Jahren monokristalline Si-Module ermittelt (Annahme: mittlere jährliche Einstrahlungssumme in der Modulebene 1200 kWh/(m²·a)). Berechnungen des Fraunhofer ISE auf Basis neuester Produktionsdaten weisen eine EPBT von unter 1,3 Jahren für Anlagen mit marktüblichen monokristallinen Si-Modulen in Deutschland aus. Bei einer Lebensdauer von 25 – 30 Jahren und einer jährlichen Ertragsdegradation von 0,35% kann daraus gefolgert werden, dass die PV-Anlage das 11 bis 18-fache der Energie erzeugt, die zur Herstellung erforderlich war (Erntefaktor) [5], [8]. 

Literatur

[1] https://ourworldindata.org/cheap-renewables-growth

[2] https://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos_sun.php#google_vignette

[3] PVGIS ©European Union, 2001-2024; https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/tools.html

[4] Fraunhofer Institut ISE: Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland; 16.01.2024

[5] https://energiewende.eu/flaechenbedarf-der-energiewende-in-deutschland/

[6] https://www.ise.fraunhofer.de/de/leitthemen/integrierte-photovoltaik/agri-photovoltaik-agri-pv.html

[7] Pustet, A.: liotec Projektentwicklung, Präsentation Konzept Agri-PV, V1.4, Januar 2023

[8] Fraunhofer Institut ISE: PHOTOVOLTAICS REPORT; Freiburg, 21. Februar 2023

[9] Fürmetz, P.: BERR „Solarpaket steckt Kurs ab für Verdreifachung des Zubautempos“, 9/2023

Gemeinsamer Workshop der Energieagentur und der BERR

Sechzig Anmeldungen trudelten bei der Energieagentur ein, das war ein beeindruckendes Interesse am Thema „Balkonkraftwerke“. Vor allem, weil diese Veranstaltung (am 17.April 2024) die erste war, welche die BERR und die Energieagentur gemeinsam organisierten. Es ging in einer kurzen Einführung um Bürgerenergie, Johannes Graf stellte die BERR und die Möglichkeiten der Beteiligung vor. 

Den Haupt-Beitrag im ersten Teil des Workshops lieferte dann Alexander Meisinger. Er arbeitet unter anderem an der OTH an der Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher.

Und er ging gemeinsam mit den Teilnehmerinnen und Teilnehmern die verschiedenen Schritte durch, die bei der Anschaffung eines Balkonkraftwerks zu gehen sind. 

Das Thema gewann übrigens auch noch konkret an Aktualität, weil ja kurz vorher im Bundeskabinett das „Solarpaket“ beschlossen wurde. Damit ist zu erwarten, dass in ein paar Wochen schon zum Beispiel Balkon-Anlagen mit 800 Watt (und nicht wie bisher nur mit 600 Watt) installiert werden dürfen.

Das Publikum bekam viele Hintergründe, aber auch jede Menge praktische Tips zu Fragen der Anschaffung, Genehmigung, Installation, Förderung etc.

Auch die „Rentabilität“ wurde besprochen, und zwar nicht nur in finanzieller Hinsicht, sondern auch in Bezug zum eingesparten CO2-Ausstoss. Jede einzelne Anlage ist zwar „Kleinvieh“, aber das macht ja bekanntlich auch Mist, und trägt damit zur Energiewende bei.

Johannes Graf von der BERR hatte für die Teilnehmerinnen und Teilnehmer, die lebhafte Fragen stellten und diskutierten, aber auch zum Beispiel ihr Wissen über Fördermöglichkeiten austauschten, noch ein besonderes Highlight. Die BERR hat nämlich eine komplette Anlage im Angebot, Interessenten können sich dazu gerne unter „balkonkraftwerk@berregensburg.de“ melden

Im zweiten Teil der Veranstaltung konnten diese Anlagen und ihre Komponenten gleich direkt und live vor Ort begutachtet werden. Module, Wechselrichter, aber auch Kabel und Stecker waren ausgepackt und vorbereitet, so dass sich alle einen direkten und persönlichen Eindruck machen konnten. Da wurde lebhaft gefachsimpelt, aber auch geschraubt und geklemmt, einige gaben ihr bereits vorhandenes Wissen auch gerne an die anderen weiter.

Alles in allem eine gelungene Veranstaltung, ein weiteres Mosaiksteinen zur Energiewende vor Ort und eine einfache Möglichkeit für viele von uns, einen kleinen Beitrag zu leisten.

Andreas Schnellbögl ist Vorsitzender des Klimaschutzvereins, der Klaus Berger und der Eine-Welt-Stiftung am Gymnasium Neutraubling. Im Interview mit der BERR spricht er darüber, was ihn bewegt und was der Klimaschutzverein und die Stiftung erreichen möchten.

Warum engagierst Du Dich für den Verein und die Stiftung?

Es geht uns um den Umweltbereich und speziell um erneuerbare Energien und die Frage, wie können wir die Nutzung erneuerbarer Energien voranbringen. Viele unserer Vereinsmitglieder haben schon sehr früh Solaranlagen auf ihren privaten Dächern installiert. Wir haben dann begonnen, auf den Schuldächern Photovoltaikanlagen zu installieren. Sie können im Unterricht vorgestellt werden, auch interessierte Eltern und Lehrkräfte begleiteten die Investitionen unseres Klimaschutzvereins. So wurden unsere Anlagen Vorbilder für viele weitere Solaranlagen. Mit Energiemanagerinnen und Energiemanagern wird auch das Thema Energieeinsparung besprochen und so wurden wir schon 2015 vom Landkreis Regensburg für unser Engagement ausgezeichnet.

Seit wann gibt es Euch?

Umweltarbeit an der Schule gibt es schon sehr lange. Unser Verein wurde 2003 gegründet, die Stiftung 2012. Der Verein hat etwa 40 Mitglieder.

Welche Erfolge habt Ihr schon erreicht?

Unser Verein hat erfolgreich fünf Photovoltaikanlagen finanziert und sichert den technischen Betrieb. Auf einer Anzeige in der Aula können Interessierte jederzeit die aktuelle Leistung und die Menge an Kohlenstoffdioxid ablesen, die unsere Anlagen erfolgreich eingespart haben. Sie erinnern zuverlässig an die enge Verknüpfung der Themen Energie und Treibhausgase, die den Klimawandel verursachen.

Welche Umweltangebote für Schüler bieten die Stiftung und der Verein?

Umweltarbeit in der Schule stellt viele Angebote für die Beschäftigung mit erneuerbaren Energien bereit. Hier stellt der Verein Solarzellen und Akkus für Schülerarbeiten zur Verfügung oder stiftet kleine Preise für Energierätsel. Mit einem Energiefahrrad kann das Thema Strom auch gut ausprobiert werden. Es ist sehr mühsam einen Generator mit Muskelkraft zu betreiben, und wer selber ausrechnet, dass er 10 Stunden treten muss um eine Kilowattstunde zu erzeugen, die für 30 Cent vom Stromnetz bezogen werden kann, der merkt, wie wenig Energie eigentlich kostet. Für die Seminararbeiten in der Oberstufe gibt es jährlich Umweltpreise für Abiturientinnen und Abiturienten, die sich mit den Themen Energie, Elektromobilität, Biodiversität oder ganz allgemein mit Nachhaltigkeit beschäftigt haben.

Gibt es regionale Programme?

Eine Vernetzung mit regionalen Organisationen findet regelmäßig statt, bei Besuchen von Windparks oder Fotovoltaikanlagen im Rahmen von schulischen Exkursionen oder bei der Diskussion über Entwicklung und Regionalität mit dem Klimamanager der Stadt Neutraubling.

Wie werden internationale Initiativen unterstützt?

Mit unserer Stiftung fördern wir jedes Jahr ein Solarprojekt und stellen es in der Schule vor. Laut unserer Satzung sind diese Projekte auf Länder begrenzt, die besonders stark vom Klimawandel betroffen sind. Wir suchen Vereine, die zuverlässig vor Ort präsent sind und beteiligen uns bei der Finanzierung von Photovoltaikanlagen für Schulen oder für Krankenhäuser. So hat im vergangenen Jahr der Verein Green Step aus Regensburg einen Zuschuss für ein Waisenhaus in Kamerun erhalten, oder der Verein Direkthilfe Burkina Faso für sein Projekt Schulen, die weit von einem Stromnetz entfernt sind, mit Photovoltaik und Batteriespeicher. Wir laden die Vereine ein, ihre Projekte und das Land in der Schule vorzustellen. So bekommen unsere Schülerinnen und Schüler auch einen Eindruck von der Lebenssituation anderer Kinder, die nicht in einem modernen Industrieland leben.

Welche Projekte für die Schule konnten bereits umgesetzt werden oder sind noch in Planung?

In den letzten Jahren hat der Landkreis Regensburg das Schulgebäude saniert und ein besonderes Augenmerk unseres Vereins war es, die energetische Sanierung auf einen Effizienzhaus Plus Standard zu begleiten. Moderne Technik zur Energieeinsparung und eine Beheizung mit einer Wärmepumpe sind auch Themen, die mit interessierten Energiemanagerinnen und Energiemanagern besprochen wurden. Auch an einer Begleitstudie zur Evaluation haben wir teilgenommen.

Die BERR eG gibt ein Update zum aktuellen Stand des Photovoltaik-Projekts in Bernhardswald, bei dem eine PV-Anlage am Autotunnel errichtet wird. Mit Unterstützung unseres Partners GT-Systembau liegen wir voll im Zeitplan und nähern uns zügig der Fertigstellung.

Licht im Tunnel

Mit einer Leistung von 190 kWp ist die Anlage darauf ausgerichtet, den Großteil des Energiebedarfs des Tunnels zu decken. Dabei ergänzen sich Tunnel und Photovoltaikanlage ideal: Das Betriebsprofil des Tunnels korrespondiert perfekt mit der Energieproduktion der Anlage, da Beleuchtung und Belüftung vorwiegend tagsüber benötigt werden, wenn auch die Stromerzeugung am höchsten ist. Etwaiger Überschussstrom fließt ins öffentliche Netz.

Aufmerksamkeit und Stärkung für das Team

Bei einem jüngsten Baustellenbesuch hat der Vorstand der BERR eG Banner direkt am Gelände der Anlage befestigt, um auf das Bürgerenergieprojekt aufmerksam zu machen. Zum Dank für den Einsatz und die hervorragende Arbeit des Montageteams gab es Leberkässemmeln, die für die nötige Energie bei der Endphase der Montagearbeiten sorgten.

Besuch vom Verkehrsminister

Die offizielle Einweihung ist für Anfang Mai angesetzt. Wir freuen uns besonders auf die Zusage von Herrn Christian Bernreiter (CSU), dem Bayerischen Staatsminister für Wohnen, Bau und Verkehr, der die Bedeutung dieses Projekts für die regionale Infrastruktur und den Umweltschutz unterstreicht.

Wir laden alle Interessierten herzlich ein, die Entwicklungen dieses Projekts weiterzuverfolgen. Aktuelle Informationen und Updates finden Sie stets auf unserer Homepage.

Arbeitstagung bayerischer Solarinitiativen.

Ein sperriger Name für eine spannende Zusammenkunft. 
Die ABSI-Tagung hat sich ehemals nur auf den Bereich der Solarenergie fokussiert.  

Dieses Jahr, zur 31. Auflage, am 15. und 16. März 2024,  geht es inzwischen um die Energiewende als Ganzes, von der Erzeugung mittels Wind und Solar über die Speicherung bis hin zur Sektorenkopplung. Zentral ist der Austausch von unterschiedlichen Akteuren der Energiewende: Firmen, Forschung, Initiativen und auch Bürgerenergiegenossenschaften. 

Solar in Bayern: auch der Nachwuchs ist aktiv.

Von der BERR waren selbstverständlich auch einige Mitglieder vor Ort, unter anderem Marco Schamel und Valentin Heusgen. Beide sind mit unter 30 Jahren eher Exoten in solchen Kontexten von Energiewendepionieren. Doch gerade dieser Austausch mit anderen Generationen macht die Veranstaltung spannend. Wo wären wir denn ohne die Menschen, die vor 25/30 Jahren die Energiewende begonnen hätten? Und wo werden wir sein, wenn es keinen Nachwuchs gibt, der die Ideen weiterführt? Das Ziel, das alle vereint ist allgegenwärtig: 100 % Erneuerbare so schnell wie es nur geht. 

Bürgerenergiegenossenschaften sind dabei. Selbstverständlich.

Was muss in Bayern passieren, damit wir uns Richtung Klimaneutralität bewegen? Die Forschungsstelle für Energiewirtschaft hat dafür den Bayernplan entwickelt. Dieser zeigt sehr deutlich auf, dass die Aufgaben für uns ambitioniert, aber nicht abwegig sind – wenn wir wollen und entsprechendes Handeln jetzt einleiten. Dabei spielen Bürgerenergiegenossenschaften eine zentrale Rolle. Im Zusammenschluss mit anderen Menschen lassen sich viele Projekte verwirklichen. Und dies von und für die Menschen vor Ort! 

Diese Rolle wurde von vielen Referierenden hervorgehoben. Bürgerenergiegenossenschaften gibt es in Bayern und Deutschland eine Vielzahl, die in den letzten Jahren schon viel erreicht haben. Im direkten Austausch wurde deutlich, dass die einzelnen Genossenschaften sich als Partner verstehen und gemeinsam an größeren Zielen arbeiten. Ein Austausch auffachlicher und menschlicher Ebene ist sehr wichtig für eine gute Zusammenarbeit. 

„Energiewende – Einfach machen!“ 

das war also das Motto der ABSI-Tagung. Auf der einen Seite geht es natürlich darum, die Energiewende umzusetzen. Auf der anderen Seite soll die Energiewende zugänglich und verständlich für eine breite Bevölkerung gemacht werden. Na, wenn da nicht die BERR eine ideale Lösung ist! Tolle Projekte in der Region mit echter Bürgerbeteiligung!