Mit der Sonne Strom erzeugen

Photovoltaik

Auf nahezu jedem Dach in Niedersachsen kann heute eine Photovoltaik-Anlage installiert werden. So lässt sich Strom mit der Kraft der Sonne erzeugen und selbst nutzen. Das ist wirtschaftlich - auf Wohngebäuden, und auch auf öffentlichen und gewerblichen Gebäuden. Jede PV-Anlage hilft zudem, die Stromerzeugung in Deutschland sauberer zu machen und auf Erneuerbare Energien umzustellen.

Wie Photovoltaik funktioniert

Die wesentlichen Komponenten einer Photovoltaikanlage sind die Solarmodule, das Montagesystem und der Wechselrichter. Gegebenenfalls kommt dazu noch der Batteriespeicher. Die Solarmodule bilden zusammen den Solargenerator. Die in den Solarmodulen verbauten Solarzellen wandeln das Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Am weitesten verbreitet und bewährt sind mono- und poly-kristalline Solarzellen. Module, Wechselrichter und Stromnetz werden durch Kabel elektrisch verbunden. Der Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um.

Was Solarstrom kostet

Eigentümer von privaten Wohngebäuden, von Gewerbebauten und öffentliche Gebäude profitieren gleichermaßen vom selbst erzeugten Solarstrom. Die PV-Technologie ist weit entwickelt und ausgereift. Die Module sind in den letzten Jahren immer leistungsstärker geworden und ihr Preis gleichzeitig drastisch gesunken. Der Solarstrom vom Dach ist günstiger als der Strom aus dem Netz. Je nach Anlagengröße und gerechnet auf eine Anlagenlaufzeit von 20 Jahren liegen die Erzeugungskosten bei ca. 8-12 Cent pro Kilowattstunde. Private Haushalte bezahlen für Strom aus dem Netz (ohne Grundgebühr) etwa 27 Cent pro Kilowattstunden. Selbst größere Stromabnehmer wie Unternehmen oder öffentliche Kunden bezahlen häufig mehr als 20 Cent pro Kilowattstunde. Deshalb steht der Eigenverbrauch heute für PV-Anlagen Betreiber im Vordergrund.

Hohen Eigenverbrauch anstreben

Ziel ist es, möglichst viel des erzeugten Solarstroms selbst zu verbrauchen. Dadurch sinkt der Bedarf an „eingekauftem" Netzstrom und das macht die Anlage rentabel. In Eigenheimen werden bis zu 30 Prozent des erzeugten Stroms direkt verbraucht, da der Strombedarf nicht immer zeitgleich mit der Erzeugung verläuft. In größeren Wohngebäuden, Unternehmen und öffentlichen Gebäuden ist ein wesentlich höherer Eigenverbrauch möglich – bis zur vollständigen Nutzung des selbst erzeugten Stroms. Zudem gibt es für den nicht selbst verbrauchten Strom -also die Überschüsse, die ins Netz gehen- eine Einspeisevergütung. Aktuell liegt sie bei 9,5 Cent pro kWh bei Anlagen bis 10 kWp (April 2020). Größere Anlagen auf Unternehmensdächern oder öffentlichen Gebäuden erhalten eine etwas geringere Einspeisevergütung. Die Bundesnetzagentur zeigt die aktuelle Vergütung.

In allen Fällen wird weiterhin Strom aus dem Netz bezogen, je weniger desto besser. Mit einem Batteriespeicher kann mehr vom selbst erzeugten Strom verbraucht werden. (Eigene Seite zu Batteriespeicher)
Die drei Faktoren Gestehungskosten (Preis des selbst erzeugten Stroms), Reduzierung des Stromeinkaufs und die Einspeisevergütung bilden die drei Pfeiler für den Betrieb einer PV-Anlage. Anders ist es übrigens bei PV-Anlagen auf Freiflächen. Ihr Strom wird vollständig ins Netz eingespeist.

PV auf einem Einfamilienhaus

PV auf Kornbrennerei Warnecke

PV auf einem Schuldach

Ausrichtung der Anlage

PV-Module können auf Flach- und Steildächern installiert werden, sowohl in Richtung Süden als auch zweiseitig in Ost und West-Ausrichtung. Der etwas geringere Ertrag auf Ost-West Seiten hat auch Vorteile: So steht der Solarstrom durch die längere Einstrahlungszeit von morgens bis abends zur Verfügung. Eine Ausrichtung nach Osten und Westen sorgt auch dafür, dass die Netze entlastet werden: Die Mittagsspitzen der Erzeugung werden so gemindert, die Einspeisemengen sind geringer.

Größe der Anlage

Die PV-Anlage produziert nicht nur bei Sonnenschein Strom, selbst bei stark bewölktem Himmel ist es dank hocheffizienter Module immer noch erstaunlich viel. In Niedersachsen können auf einer Fläche von 5 - 8 qm Photovoltaik (das entspricht einer Leistung von 1 Kilowatt peak = 1kWp) im Jahr etwa 800 bis 1050 Kilowattstunden Strom erzeugt werden. Auf Einfamilienhäusern werden in der Regel PV-Anlagen mit einer Leistung zwischen 5 und 10 kWp installiert. Auf Mehrfamilienhäusern, öffentlichen Gebäuden und Gewerbe- und Industriegebäuden können PV-Anlagen wesentlich größer ausgelegt werden. Bei der Auslegung der Anlage müssen nicht nur der aktuelle Strombedarf, sondern auch künftiger Bedarf z.B. für Informationstechnologie und Elektromobilität berücksichtigt werden.

Information und Beratung

Solarstrom für Niedersachsen

PV für die Energiewende

Bedeutung des Solarstroms für Niedersachsen

Solarstrom ist die ideale Ergänzung zum Windstrom in Niedersachsen. Während Windkraftanlagen im Herbst und Winter den größten Stromertrag einfahren, kann Photovoltaik im Frühjahr und Sommer Höchstleistungen vollbringen. Photovoltaik-Anlagen ermöglichen eine dezentrale Stromerzeugung, verbinden den Erzeugungs- und den Verbrauchsort und können dadurch die Netze entlasten. Welche Rolle der Solarstrom in der künftigen Energieversorgung Niedersachsens spielt, erklärt der Vortrag von Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel vom Institut für Solarenergieforschung in Hameln (PDF)

Der Strombedarf in Haushalten, Büros, Gewerbe und Industrie sinkt nicht, obwohl viele Einsparmöglichkeiten bereits umgesetzt wurden. Der Grund sind neue Anwendungen. Unsere Welt ist durch die Arbeit mit Computern, Smartphones und die Digitalisierung von vielen Prozessen stromabhängiger geworden. Elektromobilität wird ausgebaut und entlastet das Klima sofern der Strom aus Erneuerbaren Energien stammt. Vor diesem Hintergrund braucht Deutschland ebenso wie alle europäischen Staaten künftig mehr erneuerbaren Strom um diesen Bedarf zu decken, ohne das Klima weiter zu belasten.

PV Zubau in Niedersachsen steigt

Im Jahr 2019 wurden rund 308 Megawatt (MW) neu gebaut, so dass am Ende des Jahres rund 4.200 MW an Photovoltaik Leistung installiert waren. Damit setzt sich der solare Aufschwung fort: während 2017 landesweit 120 MW hinzukamen und 2018 rund 208 MW konnte 2019 der Zubau im Vergleich zum Vorjahr um 50 Prozent auf rund 308 MW gesteigert werden.

Nach Berechnungen des Instituts für Solarenergieforschung in Hameln werden bis 2050 rund 47 Gigawatt installierte Leistungen benötigt. Das ist das Zehnfache der heutigen PV-Leistung. Der größte Teil kann auf Dächern installiert werden, aber auch Freiflächen-Anlagen werden benötigt. Die Hauseigentümer sind zurzeit am aktivsten beim Neubau von PV-Anlagen. Unternehmensdächer und die von öffentlichen Gebäuden liegen meist noch ungenutzt in der Sonne.

Aktuelle Pressemitteilung zu den Zubauzahlen 2019

Bedarf an Freiflächen für PV

Freiflächen-Anlagen können Strom zu einem äußerst günstigen Preis erzeugen. Günstiger als Kohle- oder Gaskraftwerke und emissionsfrei. Wer Strom auf einer Freifläche erzeugen will, muss vielfältige Bedingungen erfüllen. Anlagen, die größer als 750 kW sind, müssen an einer Ausschreibung der Bundesnetzagentur teilnehmen. Der günstigste Anbieter erhält den Zuschlag. 2019 lagen die durchschnittlichen Zuschläge bei ca. 5 Cent pro Kilowattstunde!

Bewerber aus Niedersachsen kamen in den zurückliegenden Jahren kaum zum Zug, da die Gebote wegen der etwas geringeren Sonneneinstrahlung etwas höher lagen als Gebote aus dem süddeutschen oder ostdeutschen Raum.
Wieviel PV pro Jahr auf Freiflächen gebaut werden darf, legt ebenfalls die Bundesnetzagentur in Abstimmung mit dem Bundeswirtschaftsministerium fest. PV-Anlagen dürfen nur auf bestimmten Flächen gebaut werden. Welche das sind, bestimmt das EEG und die Raumordnungsbehörde in den einzelnen Bundesländern.

Freiflächen in Niedersachsen
Nach dem EEG sollen PV-Freiflächenanlagen vorwiegend dort gebaut werden, wo sie keine Konkurrenz zu anderen Bodennutzungen bedeuten. So z.B. auf Konversionsflächen, auf einem Streifen von 110 Metern entlang von Autobahnen und Schienenwegen oder ungenutzten Gewerbeflächen. In Niedersachsen dürfen allerdings Flächen, die in den Regionalen Raumordnungsprogrammen als „Vorbehaltsfläche Landwirtschaft" bezeichnet sind, nicht für PV genutzt werden. Auch die sogenannten „benachteiligten Gebiete" kommen derzeit nicht für Freiflächen-Anlagen in Betracht. Das Landesraumordnungsprogramm wird 2020 überarbeitet.

Anlagen, die kleiner 750 kW sind, dürfen ohne Teilnahme an einer Ausschreibung gebaut werden. Es bedarf jedoch immer eines Bebauungsplans und einer Baugenehmigung. Ein Anspruch auf Genehmigung besteht nicht.

In Niedersachsen sind derzeit nur wenige Freiflächen für PV verfügbar, da im Landesraumordnungsprogramm so genannte „Vorbehaltsflächen für Landwirtschaft" nicht für Solarstrom genutzt werden dürfen. Derzeit wird das LROP aktualisiert.

Ein Beispiel für eine realisierte Anlage findet sich in Dassel im Landkreis Northeim.

PV Freifläche in der Praxis

Solarfeld in der Gemeinde Dassel

Obwohl die Sonne auch in Niedersachsen hervorragende Ergebnisse in der Solarstromerzeugung liefert, hat das Land bisher das Nachsehen, wenn es sich um den Bau von Megawatt-starken Freiflächenanlagen bewirbt. Seit 2017 schreibt das Erneuerbare Energien Gesetz vor, dass solche Anlagen nur nach dem Zuschlag in einer Ausschreibung gebaut werden dürfen. Dabei konnten die süddeutschen Länder bisher den PV-Strom immer etwas günstiger anbieten, da der solare Eintrag ein Quäntchen höher liegt.

Vor diesem Hintergrund bleibt in Niedersachsen nur die Möglichkeit – neben der Photovoltaik auf Dächern – Freiflächen-Anlagen bis zu einer Leistung von 750 kW zu bauen. Diese unterliegen nicht der Ausschreibungspflicht. Dennoch müssen eine Reihe von Voraussetzungen erfüllt sein und nur bestimmte Flächen kommen dafür in Frage.

Das hannoversche Unternehmen Windwärts hat in Dassel im Landkreis Northeim eine solche Anlage gebaut. Auf einer Fläche von ca. 1,13 Hektar produzieren PV-Module mit einer Leistung von 749,1 kW jährlich rund 660 000 Kilowattstunden – das entspricht rechnerisch dem Strombedarf von 200 Haushalten. Den Projektverlauf nennt Stefan Dörner von Windwärts „optimal". Für die Fläche war von der Stadt vor vielen Jahren ein Bebauungsplan für ein Gewerbegebiet aufgestellt worden, die Nachfrage jedoch gering. Nach dem EEG dürfen Gewerbeflächen auch für Freiflächen-PV-Anlagen genutzt werden, wenn für diese vor 2010 ein Bebauungsplan aufgestellt wurde. So musste in Dassel nur noch mit dem Grundstückseigentümer geklärt werden, ob er die Fläche verpachten möchte und ein Bauantrag war zu stellen. Windwärts führte das Verfahren, baute die Anlage und verkaufte sie als Paket an einen privaten Investor, der über das Portal „Milk the sun" gefunden wurde. Nach etwa 12 Jahren hat sich die Anlage amortisiert.

Der Solarstrom wird mit einer festgelegten Vergütung nach dem EEG über 20 Jahre vollständig ins Netz eingespeist. Gerhard Melching, Bürgermeister der Gemeinde Dassel, betont: „Die Photovoltaikanlage in Dassel erzeugt dezentral klimafreundliche Energie und speist in das Netz der rekommunalisierten EnergieNetz Mitte GmbH ein."

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