Die Forscher haben bei ihrer Modellierung angenommen, dass neben dem Dach auch Fassaden mit Photovoltaik-Modulen belegt sind. Einen Speicher haben sie bei ihrer Rechnung nicht einbezogen.

Wie viel vom Strombedarf eines Bürogebäudes lässt sich mit einer vor Ort installierten Photovoltaik-Anlage decken? Dieser Frage ist jetzt das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) nachgegangen – anhand eigener Daten: Die Fassade des ZSW-Institutsgebäudes in Stuttgart ist mit CIGS-Modulen ausgerüstet. Eine weitere Anlage ist auf dem Dach installiert. Die Ertragsdaten haben die Forscher auf ein Modellgebäude übertragen. Das Ergebnis: Der Strom aus den Dach- und Fassadenmodulen kann fast 40 Prozent des Gesamtbedarfs eines Standard-Bürogebäudes decken. Dabei gehen sie davon aus, dass kein Batteriespeicher installiert ist.

Ihrer Modellierung haben die Forscher einen typischen fünfstöckigen Verwaltungsbau zugrunde gelegt. Ihre Annahme: Ein Viertel der Gesamtfassade und 30 Prozent der Dachfläche sind mit Photovoltaik belegt, was im Beispiel zu einer installierten Leistung von 131 Kilowatt führt. Die Solarmodule erzeugen dann zusammen rund 115.000 Kilowattstunden Strom im Jahr – bei 170.000 Kilowattstunden Strombedarf. Diese Zahl ergibt sich aus Messdaten des Landes Baden-Württemberg für Verwaltungsgebäude.

„Allein die Fassaden lieferten über den Zeitraum von einem Jahr 29 Prozent des verbrauchten Stroms“, erklärt Dieter Geyer, Projektleiter am ZSW. Insgesamt 80 Prozent des erzeugten Solarstroms konnten hierfür genutzt werden, den Rest speiste die Anlage in das Stromnetz ein. „Die Kombination von Photovoltaik an der Fassade und auf dem Dach steigerte den Eigenversorgungsanteil sogar auf 39 Prozent“, so Geyer. Insgesamt 58 Prozent des Solarstroms konnten so lokal verbraucht werden.

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Der PEM-Elektrolyseur mit zehn Megawatt Leistung soll in der Raffinerie Schwechat installiert werden. Die Investitionssumme beträgt 25 Millionen Euro. OMV will den produzierten grünen Wasserstoff selbst nutzen.

Der österreichische Öl, Gas- und Chemiekonzern OMV will auf dem Gelände seiner Raffinerie in Schwechat bei Wien den landesweit größten Elektrolyseur bauen. Die PEM-Anlage mit einer Leistung von zehn Megawatt soll jährlich 1500 Tonnen grünen Wasserstoff liefern. Die Inbetriebnahme ist für das zweite Halbjahr 2023 geplant. OMV und die auf Infrastruktur- und Energiefinanzierungen spezialisierte Bank Kommunalkredit investieren je 12,5 Millionen Euro. Woher der Strom für die Elektrolyse kommen soll, teilte OMV nicht mit.

Die OMV will den produzierten Wasserstoff für die Hydrierung von biobasierten und fossilen Kraftstoffen in seiner Raffinerie nutzen. Bislang setzt der Konzern dafür fossilen Wasserstoff ein. Seine CO2-Emissionen sollen damit um bis zu 15.000 Tonnen pro Jahr sinken. Das Projekt wird durch den österreichischen Klima- und Energiefonds unterstützt und ist Teil der WIVA P&G – Wasserstoffinitiative Vorzeigeregion Austria Power & Gas.

„Wir haben uns bewusst für diese erste großtechnische Produktion von grünem Wasserstoff entschieden, denn wir sehen das Potenzial – für die CO2-freie Mobilität ebenso wie für die Reduktion der CO2-Emissionen in der Industrie“, sagt Thomas Gangl, OMV Chief Downstream Operations Officer.

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Die neu installierte Photovoltaik-Leistung stieg damit um 35 Prozent gegenüber 2019. Der Photovoltaik-Zubau im Ländle lag damit über der bundesweiten Steigerungsrate.

2020 ist der Photovoltaik-Zubau in Baden-Württemberg das vierte Mal in Folge gegenüber dem Vorjahr angestiegen. Die Leistung der neu installierten Photovoltaik-Anlagen lag nach Angaben des Landesumweltministeriums bei rund 600 Megawatt. „Das ist der stärkste Leistungszubau seit 2012, und es ist eine Steigerung um 35 Prozent gegenüber 2019“, sagte Umweltminister Franz Untersteller. Er führt den starken Zuwachs – der auch über der bundesweiten Steigerungsrate lag – vor allem auf seine Politik zurück. „Unsere Energiepolitik in diesem Punkt, insbesondere unsere erfolgreiche Solaroffensive, zahlt sich aus“, so der Grünen-Politiker weiter.

Im Vergleich der Bundesländer nehme Baden-Württemberg damit 2020 einen Spitzenplatz ein. Insgesamt sind in Deutschland im vergangenen Jahr Photovoltaik-Anlagen mit knapp 4.9 Gigawatt Leistung neu installiert worden – dies sind rund 1000 Megawatt oder 25 Prozent mehr als noch 2019. „Es geht deutlich nach oben. Die Solarbranche boomt – bundesweit und ganz besonders in Baden-Württemberg“, kommentierte Untersteller die Entwicklung. Er kündigte an, dass der Trend beim Photovoltaik-Ausbau gehalten werden solle. Dabei soll und wird uns die PV-Pflicht für Neubauten helfen.“

Mit der Novellierung des Klimaschutzgesetzes im vergangenen Sommer hat die Landesregierung unter anderem auch die Einführung einer Pflicht für Bauherren beschlossen, bei Nichtwohngebäuden künftig Photovoltaik-Anlagen zu installieren. Diese gilt auch für Parkplätze mit mindestens 75 Stellplätzen. Diese neuen Vorgaben ab Anfang 2022. Nach Schätzung des Landesumweltministeriums eignen sich 80 Prozent der Dachflächen von Nichtwohngebäuden für Photovoltaik-Anlagen.

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Im vergangenen Jahr lagen die Erträge der Photovoltaik-Anlagen in Deutschland, wie bereits in den vorherigen Jahren 2018 und 2019, über dem langjährigen Durchschnitt. Die Photovoltaik-Anlagen haben laut Angaben der Übertragungsnetzbetreiber 2020 etwa 51,4 Terawattstunden elektrische Energie erzeugt und damit einen Beitrag von 10,5 Prozent am deutschen Strommix geleistet. Gemeinsam mit den übrigen regenerativen Energiesystemen – Windenergie, Bioenergie und Wasserkraft – lag der Anteil an der elektrischen Energieerzeugung bei 50,6 Prozent; damit haben zum ersten Mal in einem Kalenderjahr die erneuerbaren Energiesysteme in Deutschland mehr Strom als die fossilen Kraftwerke erzeugt.

Die Bewertung der Stromerträge der Photovoltaik-Anlagen erfolgt über den spezifischen Ertrag in Kilowattstunde pro installiertem Kilowattpeak. Der spezifische Ertrag berechnet sich aus dem Verhältnis des Stromertrags in Kilowattstunden bezogen auf die installierte Nennleistung der Photovoltaik-Anlage in Kilowattpeak. Beispielsweise würde für eine Photovoltaik-Anlage mit einer Nennleistung von 4 Kilowattpeak und einem Jahresstromertrag von 4400 Kilowattstunden der spezifische Ertrag 1100 Kilowattstunden pro Kilowattpeak betragen. Der spezifische Ertrag ist gleichzusetzen mit den Vollbenutzungsstunden, die eine Photovoltaik-Anlage aufzuweisen hat.

Das Jahr 2020 war in allen Teilen Deutschlands sehr ertragreich. Bezogen auf den langjährigen Durchschnitt über die vergangenen neun Jahre waren die Erträge in 2020 im Mittel um 4,1 Prozent größer. Insbesondere das sonnige Frühjahr von März bis Mai mit einem extrem sonnigen April haben zu diesem überdurchschnittlichen Photovoltaikjahr geführt. Abbildung 1 zeigt die Verteilung des spezifischen Ertrags von sehr guten Photovoltaik-Dachanlagen für das Jahr 2020 in Deutschland. Baden-Württemberg weist die größten spezifischen Erträge mit Werten von über 1150 Kilowattstunden pro Kilowatt auf. Im Süden und Osten sowie der Mitte Deutschlands verzeichnen die Photovoltaik-Dachanlagen einen spezifischen Ertrag von mehr als 1075 Kilowattstunden pro Kilowatt. Im Nordwesten sind die spezifischen Erträge etwas geringer, jedoch immer noch überdurchschnittlich.

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Die HyFaB-Fabrik soll den Übergang von der aktuell noch überwiegend handwerklichen Produktion zur industriellen Massenfertigung begleiten und beschleunigen. Neben dem ZSW ist auch das Fraunhofer ISE am Projekt beteiligt.

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) in Ulm hat den ersten Spatenstich zum Bau einer Brennstoffzellen-Forschungsfabrik (HyFaB) gesetzt. Mit der HyFaB-Fabrik schafft das ZSW eine offene Industrieplattform, um automatisierte Fertigungs- und Qualitätssicherungsverfahren, Fabrikabnahmetests und Inbetriebnahmen von Brennstoffzellen-Stacks zu erforschen. Darüber hinaus sollen dort Fachkräfte qualifiziert werden. HyFaB ist offen für Partner aus der Automobil- und Brennstoffzellen-Zulieferindustrie sowie für Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau. Die 3300 Quadratmeter messende, in direkter Nachbarschaft zu den bestehenden Gebäuden des ZSW angesiedelte Fabrik soll Anfang 2022 in Betrieb gehen.

HyFaB soll den Übergang von der aktuell noch überwiegend handwerklichen Produktion zur industriellen Massenfertigung begleiten und beschleunigen. Der Fokus liegt auf skalierbaren und serientauglichen Prozessen zur Komponentenherstellung sowie auf Fertigungsverfahren für den Stapelprozess. Außer dem ZSW ist das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg als wissenschaftlicher Partner am HyFaB-Projekt beteiligt. Das Land Baden-Württemberg stellt 10,5 Millionen Euro für den Bau der Forschungsfabrik bereit

„HyFaB gibt Orientierung beim Einstieg in die Brennstoffzellentechnologie und unterstützt Unternehmen bei der Entwicklung von Materialien, Komponenten und Fertigungsmaschinen“, erklärt Markus Hölzle, ZSW-Vorstandsmitglied und Leiter des Geschäftsbereichs Elektrochemische Energietechnologien in Ulm. Das ZSW arbeite bereits heute aktiv mit führenden Brennstoffzellenherstellern in Deutschland zusammen. Daher wisse man um die dringenden Bedürfnisse der Industrie. „Mit der neuen HyFaB-Forschungsfabrik können wir künftig noch besser die industrielle Produktion von Brennstoffzellen vorbereiten“, erklärt der Wissenschaftler.

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Ein Erneuerbaren-Anteil von wenigstens 45 Prozent am Endenergieverbrauch bis 2030 trage dazu bei, die Klimaziele auf kostengünstige Weise zu erreichen, argumentiert der europäische Branchenverband. Die installierte Photovoltaik-Leistung müsse sich bis zum Ende des Jahrzehnts mehr als vervierfachen.

Die EU will ihr CO2-Minderungsziel bis 2030 von derzeit 40 auf mindestens 55 Prozent erhöhen. Daher sollte die Union auch ehrgeizige Ziele für den Ausbau der Erneuerbaren verabschieden, meint Solarpower Europe. Der Branchenverband rät der EU, bis 2030 mindestens 45 Prozent des gesamten Endenergiebedarfs durch Erneuerbare zu decken – derzeit liegt das Ziel bei 32 Prozent. Damit wäre die EU auf einem kostengünstigen Weg, die angestrebte Klimaneutralität bis 2050 zu erreichen.

Solarpower Europe schätzt, dass bis 2030 mindestens 700 Gigawatt Photovoltaik-Leistung installiert sein müssen, um die Klimaziele zu erreichen. Die Mitgliedsstaaten streben bislang in ihren Nationalen Energie- und Klimaplänen (NECPs) nicht einmal die Hälfte dessen an. Derzeit sind in der EU insgesamt 137 Gigawatt Photovoltaik-Leistung installiert. Auf die Photovoltaik müsse der Großteil des Erneuerbaren-Zubaus in der EU entfallen, weil sie die kostengünstigste Erzeugungstechnologie in der Geschichte sei. Das zeige eine Studie von Solarpower Europe und der finnischen LUT University.

„Die EU und ihre Mitgliedsstaaten müssen ihre Ambitionen für erneuerbare Energien bis 2030 erhöhen, um die kühne Vision der Kommissionspräsidentin von der Leyen von einer globalen Führungsrolle im Klimaschutz zu erreichen“, erklärt Walburga Hemetsberger, CEO von Solarpower Europe. Die Solarenergie als kostengünstigste, vielseitigste, skalierbare und innovative Technologie für erneuerbare Energien sei ein wichtiger Motor für diese Energiewende. Daher müssten die höheren Ambitionen mit einer europäischen Solarinitiative einhergehen.

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Goldbeck hat den Generalplanungsauftrag für den „Enapter Campus“ bekommen. Bereits ab Ende 2022 sollen an dem neuen Standort die ersten modularen Systeme zur Herstellung von grünem Wasserstoff produziert werden.

Die Pläne der Enapter AG für eine Elektrolyseur-Produktion mit bis zu 300 Arbeitsplätzen in der Klimakommune Saerbeck nehmen konkrete Formen an. Mit der Generalplanung wurde jetzt das Bau- und Immobilienunternehmen Goldbeck beauftragt. Auf dem „Enapter Campus“ sollen auf 76.000 Quadratmetern Gebäude für Forschung und Entwicklung, Büro-, Seminar- und Veranstaltungsräume, Produktions- und Logistikhallen sowie ein Parkhaus, eine Kantine und ein Wohngebäude entstehen. Wie Goldbeck am Dienstag mitteilte, ist der Baustart für September 2021 geplant. Bereits ab Ende 2022 will Enapter demnach am neuen Standort die ersten modularen Systeme zur Herstellung von grünem Wasserstoff produzieren. Ab 2023 sollen dann in Saerbeck mehr als 100.000 modulare Elektrolyseur-Einheiten pro Jahr hergestellt werden.

Erst im Oktober hatte Enapter das Grundstück für den „Enapter Campus“ und den Aufbau einer Massenproduktion für Wasserstoff-Elektrolyseure gekauft und Details zu seinen Plänen veröffentlicht. Für die Finanzierung dieser Massenproduktion hatte das Unternehmen zuvor ein Crowdinvesting für Privatanleger gestartet. Zudem soll die bereits im italienischen Pisa bestehende Serienproduktion weiter ausgebaut werden und die Produktionskapazitäten ergänzen.

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Die Vorgabe zur Minderung der Treibhausgasemissionen bis 2030 wird auf 22 Prozent erhöht. Das entspricht einem Erneuerbaren-Anteil von 28 Prozent – doppelt so viel wie von der EU gefordert. Kritiker halten die Beschlüsse der Bundesregierung trotzdem für unzureichend.

Wer Kraftstoffe verkauft, muss die Treibhausgasemissionen, die bei deren Nutzung entstehen, bis 2030 schrittweise um 22 Prozent reduzieren. Das hat das Bundeskabinett jetzt beschlossen. Für 2024 gilt ein Zwischenziel von acht Prozent. Das 22-Prozent-Ziel entspricht einem Erneuerbaren-Anteil im Verkehr von 28 Prozent. Damit geht die Bundesregierung weit über die Erneuerbaren-Richtlinie der EU (RED II) hinaus, die einen Anteil von 14 Prozent verlangt. Unternehmen können diese Vorgaben mit Ökostrom, Wasserstoff sowie mit strombasierten und Bio-Kraftstoffen erfüllen.

Bei der Berechnung der Quote wird grüner Wasserstoff künftig doppelt und Ladestrom dreifach angerechnet. Für den Flugverkehr gilt, dass Kraftstoffe aus Ökostrom 2030 einen Anteil von zwei Prozent am eingesetzten Kerosin haben müssen.

Cem Özdemir (Grüne), Vorsitzender des Verkehrausschusses des Bundestags, sieht den Beschluss der Bundesregierung kritisch. „28 Prozent erneuerbare Energien im Verkehr bis 2030 hört sich erst einmal besser an als das, was Brüssel als Mindestforderung festlegt“, erklärt er. Doch wie so oft komme es bei der Bundesregierung auf das Kleingedruckte an. In seinen Augen hat es die Bundesregierung wieder einmal versäumt, sich beim Auto voll zur Elektromobilität zu bekennen. „Ohne diese Richtungsentscheidung riskiert die Bundesregierung, dass die E-Mobilität im Glauben an das ferne Wunder der E-Fuels ausgebremst wird“, sagt Özdemir.

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Das Paket erzeugt Strom und Wärme für Wohnhäuser und kleine Gewerbeimmobilien. Das integrierte Energiemanagement soll einen maximalen Eigenverbrauch des produzierten Solarstroms garantieren.

Mit dem neuen Home Energy Package bietet LG Electronics jetzt ein Kombisystem für den Strom- und Wärmebedarf von Wohnhäusern und kleinen Gewerbeimmobilien an. Das Paket besteht aus Photovoltaik-Modulen der Serie LG Neon, dem dreiphasigen Batteriespeicher ESS Home 8/10 und der Luft-Wasser-Wärmepumpe Therma V. Integriert ist ein Energiemanagementsystem, das es den Nutzern möglich machen soll, eine maximale Eigenverbrauchsquote zu erzielen. Steuern lässt sich das System über eine App von LG.

Kunden können bei Modulen, Speicher und Wärmepumpe unter verschiedenen Modellvarianten wählen, so dass das System dem jeweiligen Strom- und Wärmebedarf der Gebäude angepasst werden kann. „Wir bieten als einziger Hersteller auf dem deutschen Markt ein in Hard- und Software fugenloses nachhaltiges, sektorengekoppeltes System“, nimmt Kyuwon Heo, Business Development Team Leader bei LG Electronics, für sein Unternehmen in Anspruch.

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Voraussetzung für die Bonuszahlung ist der Abschluss des Tarifs „Ökostrom Aktiv“, der auf einem Fondsmodell basiert und über das die Zusatzförderung finanziert werden soll. Nach dem EEG 2021 erhalten die Betreiber ausgeförderter Photovoltaik-Anlagen den Jahresmarktwert Solar abzüglich einer Vermarktungsgebühr.

Mit dem EEG 2021 sind die Anschlussbedingungen für ausgeförderte Photovoltaik-Anlagen klar geregelt worden. Die Betreiber haben verschiedene Optionen. Sie können auf Eigenverbrauch setzen oder einfach weiter einspeisen. Für den eingespeisten Solarstrom erhalten sie den Jahresmarktwertsolar abzüglich 0,4 Cent pro Kilowattstunde, die als Vermarktungspauschale von den Übertragungsnetzbetreibern erhoben werden. Dies gilt für alle Photovoltaik-Anlagen bis 100 Kilowatt Leistung.

Der baden-württembergische Energieversoger Badenova macht nun allen Betreibern solchen Ü20-Photovoltaik-Anlagen bis 10 Kilowatt Leistung ebenfalls ein Angebot, dass die Wirtschaftlichkeit für den Weiterbetrieb erhöhen soll. Dabei habe er vor allem die Photovoltaik-Anlagen bis 10 Kilowatt Leistung im Blick. Allein in Baden-Württemberg gebe es rund 2300 Photovoltaik-Anlagen, die zum Jahreswechsel aus der EEG-Förderung gefallen sind und zumeist in diese Kategorie fallen. Im Netzgebiet von Badenova machen die Kleinanlagen mehr als 90 Prozent der installierten Photovoltaik-Systeme aus, wie es weiter heißt.

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