Solaranlage
Dieser Artikel soll als Ideensammlung für eine zukünftige Solaranlage auf den HaDiKo Gebäuden dienen. Die Dächer des Hadikos bieten genug Fläche, um mit einer Photovoltaikanlage einen erheblichen Teil des Stromverbrauchs zu decken. Da Photovoltaik mittlerweile sehr günstig ist, spielen Anlagen mit hohem Eingenverbrauchsanteil innerhalb von wenigen Jahren die Investitionkosten wieder ein und genierieren danach jedes Jahr stetiges Einkommen.
Das Hadiko hatte 2013 einen Stromverbrauch von 1294kWh pro Kopf[1]. Mit ca. 1000 Bewohnern ergibt sich ein Stromverbrauch von ca 1300MWh pro Jahr.
Ansätze
Ber der Dimensionierung gibt es zwei Grundansätze, die ein Spektrum aufspannen:
Eigenverbrauch decken
Es werden nur so viele Module verbaut, dass der erzeugte Strom, auch bei hoher Einstrahlung und geringem Strombedarf, fast vollständig vom Hadiko wieder genutzt wird. Hierfür böte es sich an, die Dachflächen des K3, K4, und K5's zu benutzen. Sie haben wenig Hindernisse und die Installation ist damit am einfachsten.
- geringe Amortisationszeit
- einfachere Planung, K3,K4 und K5 sind baugleich
- Keine Überschussstrom-Vermarktung notwendig, da kein Überstrom anfällt
Die mit K2-Base[2] berechnete Leistung für die Dächer K3,K4,K5 beträgt ca. 300kWP. Mit dem PV Rechner der Energieagentur NRW[3] ergibt sich einen Eigenverbrauch von 97% und ein Autarkiegrad von 18%.
Ertrag Maximieren
Hierbei werden alle freien Flächen ausgenutzt. Bei hoher Einstrahlung wird mehr Strom produziert, als das Hadiko verbraucht. Dieser Strom muss vermarktet werden, um ihn nicht zu verschwenden. Allerdings bedeutet das einen deutlichen juristischen und buchhalterischen Mehraufwand.
- Langfristig das günstigste
- kurzfristig teurer
- Überschussstrom-Vermarktung notwendig
- Teile des K2 Dachs sind leicht begehbar. Vandalismus/Diebstahl der Panels ist über die Lebensdauer nicht auszuschließen
Die mit K2-Base[4] berechnete maximale Leistung beträgt ca. 515kWP Mit dem PV Rechner der Energieagentur NRW[5] ergibt sich einen Eigenverbrauch von 89% und ein Autarkiegrad von 29%.
Wirtschaftlichkeit
Grundsätzlich gilt für den Geldbeutel: Eigenverbrauch gut, Einspeisen schlecht. Jede kWh, die von der Anlage produziert wurde, muss nicht eingekauft werden. Strompreis für's Hadiko bei ca 18ct. Für eingespeisten Strom hingegen gibt es nur eine geringe Vergütung von ca. 6ct. Die Wirtschaftlichkeit der Ansätze wird mit dem PV Rechner der Energieagentur NRW[6] simuliert. Die Ergebnisse basieren auf folgenden Eingaben:
- Strompreis: 18ct/kWh
- Installtationskosten: 850€/kWp
- Laufende kosten (z.B. Versicherung): 1% des Anlagenwerts pro Jahr
-
Wirtschaftlichkeit im Szenario "Eigenbedarf Decken" -
Wirtschaftlichkeit im Szenario "Ertrag Maximieren"
| Eigenbedarf Decken | Ertrag Maximieren | |
|---|---|---|
| Investitionskosten | 255.000€ | 440.000€ |
| Amortisationszeit | 7 Jahre | 7,5 Jahre |
| Gewinn nach Amortisation | 38 000€/Jahr | 60 000€/Jahr |
Implementierung
Ost/West Anlage
Die meisten Solaranlagen an Hausdächern sind nach Süden ausgerichtet. Das erlaubt, den maximalen Ertrag pro Panelfläche zu generieren. Auf Flachdächern läuft man dabei in ein Problem: Die Panels verschatten sich bei schräg stehender Sonne gegenseitig und es müssen verschwenderische Abstände zwischen den Panels eingefügt werden. Ost/West ausgerichtete Anlagen erlauben es auf Flachdächern mehr Ertrag pro Dachfläche zu generieren, da sie fast lückenlos das Flachdach bedecken.[7] Pro verbautem kWp liefern sie aber weniger etwas Ertrag als Süd-Anlagen. Das Strombedarfsprofil des HaDiKo's passt besser zu Ost/West Anlagen, als zu Süd Anlagen: Insbesondere morgens und abends gibt es viel Strombedarf.
Befestigung der Solarpanels auf dem Flachdach
Die Panels werden auf Metallkonstruktionen montiert und mit Steinen beschwert, damit sie nicht vom Wind weggetragen werden. Damit das funktioniert, müssen die Panels mindestens in 4er Gruppen zusammen stehen. Das bedeutet, dass ein kleines Hindernis (z.B. ein Pfosen) die Installation von 8m2 Solarfläche verhindern kann.
In der folgenden Planung wurde die Software "K2 Base" verwendet, die bei Solateuren, die die Metallkonstruktionen von K2 verwenden, zum Einsatz kommt. Es gibt zwar andere Hersteller von Metallkonstruktionen, das Grundprinzip ändert sich dabei aber nicht.
Gebäude
Modulgröße: 2094x1038mm
K1
Bietet Platz für ca. 236 Module, ca. 105kWp
K2
Bietet Platz für ca. 224 Module, ca. 100kWp
K3/4/5
Bieten Platz für ca. 228 Module ca. 100kWp Im Weg: Sattelitenschüsseln,..?
DB
Bietet Platz für ca. 26 Module ca. 11kWp
- ↑ https://wiki.hadiko.de/wiki/Energieverbrauch#Strom
- ↑ https://base.k2-systems.com
- ↑ https://www.energieagentur.nrw/tool/pv-rechner/
- ↑ https://base.k2-systems.com
- ↑ https://www.energieagentur.nrw/tool/pv-rechner/
- ↑ https://www.energieagentur.nrw/tool/pv-rechner/
- ↑ https://www.elektro.net/42805/hoeherer-ertrag-bei-ost-west-solaranlagen/