Rentabilität von photovoltaischen Aufdachanlagen

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Problemstellung und Zielsetzung
1.2 Begriff und Abgrenzung
1.3 Historische Betrachtungen
1.4 Marktanteilsbetrachtung in Europa

2 Theoretische Grundlagen und Ausgangslage
2.1 Daten der Beispielobjekte
2.2 Kosten einer PV-Analge
2.3 Finanzierungsgrundlagen
2.4 Grundlagen der Investitionsrechnung
2.5 Steuerliche Aspekte
2.6 Das EEG

3 Praktischer Teil
3.1 Finanzierungskonzepte
3.2 Wirtschaftlichkeitsanalyse

4 Tabellenverzeichnis

5 Literatur- und Quellenverzeichnis

1 Einleitung

1.1 Problemstellung und Zielsetzung

Erneuerbare Energien, auch als „renewable energies” bezeichnet, rücken nicht nur aus Umweltsicht, sondern zunehmend auch durch ökonomische Gesichtspunkte, in das Interessenfeld der breiten Bevölkerung. Das liegt zum einen an den guten Ergebnissen der seit Jahren genutzten Windenergie, als auch an verbesserten Richtlinien staatlicher Seite, beispielsweise durch das mittlerweile abgelaufene 100.000-Dächer-Programm und dem EEG^[1].

Das Thema Sonnenenergie, als eine Gruppe dieser erneuerbaren Energien, steckt im Vergleich der vorher erwähnten Windenergie allerdings noch in den Kinderschuhen.

Die vorliegende Arbeit soll einen Überblick über die Möglichkeiten der Finanzierung und Förderung von Photovoltaikanlagen im Allgemeinen und Aufdachanlagen im Besonderen geben.

Dazu wird in einer kurzen Einführung der Bereich Photovoltaik in das System der Energiequellen eingeordnet und ein grober Einblick in die historische Entwicklung der Photovoltaik gegeben.

Anhand drei Beispielanlagen sollen im dritten Kapitel die Finanzierungsmöglichkeiten aufgezeigt und die Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen untersucht werden. Dabei wird auf verschiedene Einflussparameter wie Investitions- und Betriebskosten, Förderung usw. eingegangen.

Für die Betrachtung werden folgende Rahmenbedingungen vorausgesetzt:

- Das Bundeslandland Sachsen ist Standort beider Gebäude, auf denen die Anlagen installiert werden.
- Beide Anlagen dienen nur zur Netzeinspeisung und stellen keine Insellösungen dar.
- Die Errichtung und die erste Einspeisung ins Netz^[2] erfolgt 2005.

Als Gebäude wurden ein Einfamilienhaus und eine Flugwerft ausgewählt. Nähere Angaben zu den Gebäuden folgen in den einzelnen Kapiteln.

1.2 Begriff und Abgrenzung des Themas

Die Erde bietet eine Reihe von Energiequellen, aus denen unterschiedliche Erscheinungsformen resultieren. Abbildung 1 gibt einen Überblick und stellt wesentliche Zusammenhänge dar.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Energiequellen der Erde und Ihre Erscheinungsformen ohne Berücksichtigung der Kernfusion [nach: Stark 2004]

Die aus der Solarstrahlung resultierende Globalstrahlung kann entweder solarthermisch zur Erzeugung solarer Wärme oder photovoltaisch zur Gewinnung von solarem Strom umgewandelt werden.^[3]

1.3 Historische Betrachtungen

Erst in den letzten zehn Jahren des 20. Jahrhunderts erweckten erneuerbare Energien das Interesse der Bevölkerung und von Investoren. Dies lag hauptsächlich an den neu entwickelten Förderprogrammen, die einen Anreiz zur Nutzung dieser Energien schafften.

Mitte 1989 startete ein Programm des Bundesforschungsministeriums zur Windenergienutzung. Es beschränkte sich zuerst auf 100 Megawatt und wurde später auf 250 Megawatt ausgeweitet .

Damit auch der solare Stromerzeugungssektor Aufwind erhielt, wurde 1991 das so genannte Bund-Länder 1.000-Dächer-Photovoltaikprogramm eingeführt. Es war zu dieser Zeit das weltweit Größte.

Das 100.000-Dächer-Programm folgte erst einige Jahre später. Es startete im Jahr 1999 und endete vorzeitig am 30. Juni 2003.

Erfolgreich wurde dieses Programm erst mit Einführung des EEG im Jahr 2000^[4]. Dieses wurde Mitte des Jahres 2004 novelliert und ist bis heute aktuell.

Anhand dieser Hintergrundinformationen lassen sich folgende Zahlen erklären:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab.1: Zeitliche Entwicklung der Energiebereitstellung aus kumulierter installierter Leistung der Photovoltaik von 1990 bis zum 1.Halbjahr 2004 [vgl. BMU; Stand 2004]

Die Tabelle zeigt einen starken Anstieg der installierten Leistung in Deutschland und der Trend ist weiter positiv. Gründe dafür sind die bereits erwähnten Rahmenbedingungen.

1.4 Marktanteilsbetrachtungen

Deutschland gilt als Vorreiter auf dem Gebiet der Solarenergie. Dies demonstrieren die Werte der folgenden Tabelle aus dem Jahr 2003:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab.2: Installierte Leistung im Bereich Photovoltaik in der EU im Jahr 2003
(BMU^[6]: “Erneuerbare Energien in Zahlen“; Juni 2005)

Deutschland ist auf Platz 1 und somit vor Ländern wie Spanien und Portugal, die eine deutlich höhere Strahlungsleistung pro Jahr aufweisen.

Die Gründe sind auch hier die sehr guten Rahmenbedingungen in Deutschland (EEG, zinsgünstige Kredite).

2 Theoretische Grundlagen und Ausgangslage

2.1 Daten der Beispielobjekte

Um die Rentabilität von unterschiedlichen photovoltaischen Anlagen vergleichen zu können, werden nachfolgend zwei Objekte betrachtet.

Die erste Anlage (Anlage A) soll auf einem Einfamilienhaus in der Nähe der Stadt Leipzig installiert werden.

Folgende Daten werden dabei zugrunde gelegt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab.3: Zugrunde gelegte Daten der Beispielanlage A (Angaben laut Hauseigentümer)

Die Vergleichsanlage (Anlage B) soll die Bogenform eines Hangars nachbilden. Daher ist die Ausrichtung des Daches auf der einen Seite nach Osten, auf der anderen Seite nach Westen. Durch den geringen Neigungswinkel gleicht sich die nicht optimale Ausrichtung wieder aus.^[7]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab.4: Zugrunde gelegte Daten der Beispielanlage B (laut Vermessungsplan)

Für den südlichen bzw. westlichen Raum von Leipzig wird von einer Strahlungsleistung von 850 kWh/ a ausgegangen^[8].

2.2 Kosten einer PV-Anlage

Die Kosten für eine Photovoltaikanlage setzen sich aus anschaffungsbezogenen (Investitions-) und laufenden Kosten zusammen.^[9]

Zu den Investitionskosten gehören Module, Wechselrichter, Planungs- und Montagekosten, sowie Netzanschlusskosten.

Zu den laufenden Kosten (Betriebskosten) zählen Wartung und Reparaturen, Versicherung, Zählermiete, Netznutzung und Kapitaldienst.^[10]

Der Kapitaldienst wird in den nachfolgenden Kapiteln nicht mit in die Betriebskosten eingeschlossen.

Die Anschaffungskosten werden stark von der Art der Hauptkomponenten beeinflusst.

So gibt es beispielsweise eine Vielzahl von Zell- und Modultypen, die sich zum Teil erheblich in Bezug auf Kosten und Effizienz unterscheiden.

Hinsichtlich des Zellmaterials wird unterschieden:

Monokristalline Zellen

Monokristalline Zellen haben einen Wirkungsgrad von 14 – 17 %. Diese Werte werden aber nur durch einen aufwendigen Herstellungsprozess erreicht.

Polykristalline Zellen

Bei diesen Zellen wird immerhin noch ein Wirkungsgrad von 13 – 15 % erreicht.

Dünnschichtzellen

Es reicht schon 1/100 der Menge an Silizium im Vergleich zu kristallinen Zellen, um diese Formen herzustellen. Daher ist mit einem geringeren Bezugspreis aber auch mit einem geringeren Wirkungsgrad von 5 – 7 % zu rechnen^[11].

Neben diesen drei marktbeherrschenden Formen existierende noch andere Gruppen. Diese sollen in den weiteren Kapiteln aber unberücksichtigt bleiben.

Des Weiteren unterscheidet man hinsichtlich der Modulart zwischen Modulen mit und ohne Rahmen, Glasmodulen und PV-integrierten Dachziegeln^[12].

Bei größeren Anlagen bietet sich an, die Module direkt vom Hersteller oder vom Großhandel zu beziehen. Bei kleineren „Familienanlagen“ wird meist von Firmen ein Komplettpaket angeboten, dass Module, Wechselrichter und die gesamte Montage umfasst.

Nachfolgende Tabelle zeigt zwei Beispiele Anlage A1 und Anlage A2. Die zugrunde gelegten Preise sind Maximal- und Minimalwerte aus Anfragen und Angeboten verschiedener Hersteller (u.a. Solar-Fabrik, Solar-Markt, Krannich, Conergy usw.). Anbieter 1 lässt dem Kunden die Möglichkeit, die Produkte selbst zusammen zustellen. Anbieter 2 bietet eine Komplettanlage an. Beide Anlagengrößen lassen sich auf der zur Verfügung stehenden 90 m²-Dachfläche installieren.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab.5: Kostenaufstellung der PV-Anlagen A1 und A2

Für die größere Anlage auf dem Hangar wurde nur ein Anbieter ausgewählt, da hier die relativen Auswirkungen von Kosten- und Ertragsunterschieden ähnlich sind, wie bei der kleineren Familienanlage.

Es wurde daher eine Anlage ausgewählt, die Durchschnittskosten widerspiegelt.

Für Beispielanlage B ergeben sich folgende Kosten:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab.6: Kostenaufstellung der PV-Anlage B

In folgender Tabelle werden nochmals die Kosten der drei Beispielanlagen gegenübergestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab.7: Kostenvergleich der Anlagen A1, A2 und B

Die drei Beispiele lassen erkennen, dass die Kosten je Kilowattpeak mit zunehmender Größe der Anlage abnehmen. Der Bezug über Großhändler und Hersteller ist meist günstiger, als beim Einzelhändler. Dies ist aber nur ab einer bestimmten Menge möglich. Außerdem werden bei größeren Anlagen höhere Rabatte gegeben.

[...]

^[1] Erneuerbare Energien Gesetz – Gesetz zur Schaffung von Rahmenbedingungen im Bereich der erneuerbaren Energien

^[2] Verbindung einer Solaranlage mit dem Energieverteilungsnetz

^[3] Vgl. Stark 2004 „Untersuchungen zur Nutzung erneuerbarer Energien am Beispiel eines Wohn- und eines Bürogebäudes“; S.39 f

^[4] Vgl. Reiche 2004 „Rahmenbedingungen für erneuerbare Energien in Deutschland“

^[5] Megawattpeak - 1 Megawattpeak entspricht 1000 Kilwattpeak

^[6] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

^[7] Vgl.: Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.V. (DGS): Photovoltaische Anlagen-Leitfaden, 2002, 2.Aufl., Grafik Strahlungsleistung - Kap.2

^[8] DWD Deutscher Wetterdienst: Strahlungskarte Deutschland

^[9] Photovoltaik-Anlage

^[10] Vgl.: Hirschl u.a.: “Markt- und Kostenentwicklung erneuerbarer Energien“;2002;Erich Schmidt Verlag

^[11] Vgl.: Kellermann, Daniel: Ratgeber Photovoltaik-Beteiligungen, 2. Aufl., 2004, GreenValue

^[12] Vgl. DGS: Photovoltaische Anlagen – Leitfaden; 2002; 2. Auflage