Mit dem Leitfaden wollen die Autoren Landwirten, Kommunen und Unternehmen praxisgerechte Informationen zur Agro-Photovoltaik geben. Zudem machen sie Vorschläge für eine Anpassung des rechtlichen Rahmens.

Mit der Agro-Photovoltaik, auch Agri-PV genannt, können Landwirte Ackerflächen doppelt nutzen: Am Boden wachsen die Kulturpflanzen, darüber erzeugen Solarmodule erneuerbaren Strom. Der Ansatz erhöht die Flächeneffizienz und könnte künftig Konflikte um den Gebrauch von landwirtschaftlichen Böden entschärfen. Mit einem neuen Leitfaden informieren Experten des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE sowie anderer Organisationen jetzt über die Technologie, ihr Potenzial sowie den aktuellen Entwicklungsstand.

Der kostenfrei abrufbare Leitfaden beschreibt die internationale Entwicklung der noch jungen Technologie etwa in den USA, Frankreich oder Chile und zeigt erfolgreiche Anwendungsbeispiele. Dabei weist die 56-seitige Broschüre auch auf Hürden für die Nutzung von Agro-Photovoltaik in Deutschland hin. So erhalten Anlagen dieser Art aktuell in den meisten Fällen keine kostendeckende Einspeisevergütung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Dazu kommt, dass die landwirtschaftliche Nutzung damit aus der EU-Agrarförderung fällt. Auch wird die flächenneutrale Agro-Photovoltaik im Baugesetzbuch nicht privilegiert. All dies hemmt die Nutzung der Technologie, so das Fraunhofer ISE

Um die Hemmnisse zu beseitigen, schlagen die Autoren des Leitfadens Änderungen vor, die die Agro-Photovoltaik besser in den ordnungspolitischen Rahmen einbetten sollen. Auch die frühzeitige Beteiligung der Bürgerinnen und Bürger vor Ort als entscheidendes Erfolgskriterium stellt der Leitfaden heraus. „Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen könnte das enorme Potenzial der Agri-PV erfolgversprechend erschlossen werden“, sagt Max Trommsdorff, Gruppenleiter Agri-Photovoltaik am Fraunhofer ISE.

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Quelle: https://www.pv-magazine.de

Eine Photovoltaik-Anlage für Einfamilienhäuser senkt die strombezogenen CO2-Emissionen des Haushalts um 45 Prozent – mit Speicher sind es bis zu 85 Prozent. Ist eine Wärmepumpe installiert, sinken die Emissionen um 32 Prozent ohne und 71 Prozent mit Speicher.

Bei ihrer vom Speicherhersteller E3/DC in Auftrag gegebenen Analyse sind die Experten von EUPD Research davon ausgegangen, dass ein Haushalt 4500 Kilowattstunden Strom im Jahr verbraucht und eine Photovoltaik-Anlage mit 7,5-Kilowatt Leistung installiert hat. Verglichen mit einer vollständigen Netzstrom-Versorgung reduziert der Haushalt seine CO2-Emissionen durch die Photovoltaik-Anlage um 45 Prozent – ohne Berücksichtigung der Einspeisung von Solarstrom-Überschüssen. Wird die Anlage um einen Batteriespeicher mit acht Kilowattstunden Nettokapazität ergänzt, sinken die Emissionen um 79 Prozent. Mit einer Kapazität von zwölf Kilowattstunden sind es 85 Prozent. Dabei legt EUPD Research allerdings eine Photovoltaik-Leistung von zehn Kilowatt zugrunde.

In einem zweiten Szenario haben die Analysten angenommen, dass der Haushalt zusätzlich eine Wärmepumpe installiert hat. Damit steigt sein Stromverbrauch auf 8300 Kilowattstunden. Ohne Heimspeicher sinken die CO2-Emissionen mit einer 7,5-Kilowatt-Anlage um 32 Prozent, mit einem 8-Kilowattstunden-Speicher um 52 Prozent. Bei einer 10-Kilowatt-Anlage sind es mit einem 12-Kilowattstunden-Speicher 60 Prozent, bei einer 15-Kilowatt-Anlage und einem 15-Kilowattstunden-Speicher 71 Prozent.

Zuguterletzt haben die Experten das Szenario um eine Wallbox ergänzt, die 60 Prozent des Strombedarfs eines Elektroautos deckt. Den Stromverbrauch des Haushalts setzt EUPD Research mit insgesamt 9800 Kilowattstunden an. Ohne Speicher reduziert eine 7,5-Kilowatt-Photovoltaik-Anlage die CO2-Emissionen nur 28 Prozent. Mit einer 15-Kilowatt-Anlage und einem 15-Kilowattstunden-Speicher liegt das Minus dagegen bei 69 Prozent.

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Quelle: https://www.pv-magazine.de

Rund ein Viertel aller neuen Photovoltaik-Speichersysteme sind damit in dem Freistaat zugebaut worden. Das bayerische Wirtschaftsministerium sieht den Erfolg im attraktiven Förderprogramm begründet.

Der Bundesverband Solarwirtschaft (BSW-Solar) hatte vergangene Woche die aktuellen Zubauzahlen bei Speichern in Deutschland 2020 veröffentlicht. Nun legte das bayerische Wirtschaftsministerium nach und gab bekannt, dass deutlich mehr als 20.000 der bundesweit 88.000 neu installierten Photovoltaik-Heimspeicher im vergangenen Jahr in dem Bundesland installiert wurden. Die mehr als 20.000 Photovoltaik-Speicher haben alle vom Förderprogramm des Ministeriums profitiert.

„Das PV-Speicherprogramm wird von den Bürgern sehr gut angenommen. Dadurch ist Bayern in Deutschland Vorreiter und setzt die richtigen Anreize für Heimspeicher, die ein wesentlicher Faktor für den Erfolg der Energiewende sind“, erklärte Bayerns Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger (Freie Wähler). Sein Ministerium hatte im August 2019 die Photovoltaik-Speicherförderung aufgelegt. Sie fand von Beginn an einen großen Zulauf.

In Bayern werden neue Stromspeicher für Privatpersonen in Ein- und Zweifamilienhäusern mit bis zu 3200 Euro bezuschusst. Seit Beginn des Förderprogramms seien bereits rund 35.000 Anträge gestellt worden – Tendenz steigend, hieß es aus dem Ministerium weiter. Die Kapazität der bislang geförderten Photovoltaik-Speicher liege bei etwa 220 Megawattstunden.

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Mit einem „Wattbewerb“ wollen Fridays for Future und andere Klimaschutz-Organisationen Kommunen animieren, den lokalen Photovoltaik-Ausbau voran zu treiben. Bislang wollen sich 40 Städte an der Aktion beteiligen.

Mit einem Spiel wollen Fridays for Future und andere Klimaschutz-Organisationen die lokale Energiewende voran bringen: Kommunen sollen in einem „Wattbewerb“ wetteifern, so schnell wie möglich so viel wie möglich an Photovoltaik-Leistung zuzubauen. Dabei zählt nicht nur neu installierte Leistung durch die Kommunen selbst – sondern alle Anlagen, die im Stadtgebiet dazu kommen.

Zwei Kategorien gibt es dabei: Städte mit mehr und mit weniger als 100.000 Einwohnern. Das Spielende ist erreicht, sobald die erste Großstadt ihre installierte Kilowatt-Leistung verdoppelt hat. Sie ist damit jedoch nicht automatisch der Sieger – gewonnen hat in beiden Kategorien diejenige Kommune, in der während des Wettbewerbs am meisten Leistung pro Einwohner zugebaut wurde. Zudem wird nach jedem vollen Quartal, erstmalig zum 30. Juni 2021, in beiden Kategorien ein Quartalssieger gekürt. Der Titel „Wattbewerb-Solarstadt Deutschland“ wird in beiden Kategorien an die zehn höchstplatzierten Städte vergeben. Auch Preise soll es geben – welche, steht jedoch bislang noch nicht fest. Außerdem dürfen die Sieger der Bundesländer den Titel Wattbewerb-Solarstadt ihres Bundeslandes führen.

Die teilnehmenden Städte müssen einmal monatlich die gesamte installierte Nennleistung der Photovoltaik im Stadtgebiet sowie die Anzahl der Photovoltaikanlagen auf Basis der offiziellen Daten des Marktstammdatenregisters melden. Das laufende Ranking ergibt sich aus dem Wert des Zubaus der installierten Photovoltaik-Leistung im Vergleich zum Startwert bezogen auf die Einwohnerzahl.

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Der Eigenverbrauch macht die Photovoltaik für Unternehmen sehr attraktiv – trotz niedriger Einspeisevergütung. Handels-, Gewerbe- und Industriebetriebe sparen pro selbst erzeugte Kilowattstunde Solarstrom rund acht Cent ein.

Auch wenn eingespeister Strom aus mittelgroßen Solaranlagen heute nur noch mit rund sechs Cent pro Kilowattstunde vergütet wird, können Unternehmen aus Handel, Gewerbe und Industrie mit der Photovoltaik immer noch eine jährliche Rendite von mehr als fünf Prozent erzielen. Darauf weist jetzt das Solar Cluster Baden-Württemberg hin.

Die Branchenvereinigung rechnet vor, dass die Kosten gewerblicher Aufdachanlagen auf 800 bis 1000 Euro pro Kilowatt installierter Leistung gesunken sind. Damit lässt sich Strom für sechs bis sieben Cent pro Kilowattstunden produzieren, legt man eine Betriebsdauer von 20 Jahren zugrunde. Die Kosten für Wartung und mögliche Reparaturen hat das Solar Cluster Baden-Württemberg dabei eingerechnet.

Netzstrom kostet die Unternehmen dagegen etwa 17 Cent pro Kilowattstunde – gut zehn Cent mehr als der selbst erzeugte Solarstrom. Von dieser Differenz müssen bei Anlagen größer als 30 Kilowatt noch 2,5 Cent für den Anteil an der EEG-Umlage abgezogen werden. Der Preisvorteil liegt damit bei etwa acht Cent pro Kilowattstunde.

Anders als Privathaushalte haben Handels-, Gewerbe- und Industriebetriebe tagsüber einen hohen Strombedarf, da Produktionsmaschinen, Klimaanlagen, Beleuchtung und die IT versorgt werden müssen. Daher können Firmen dem Solar Cluster Baden-Württemberg zufolge Eigenverbrauchsquoten von 70 Prozent und mehr erreichen, ohne einen Batteriespeicher installieren zu müssen. Angesichts dieser hohen Quote fällt die geringe Einspeisevergütung bei der Renditerechnung nur wenig ins Gewicht.

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Die Technologie von Sunhydrogen imitiert die Photosynthese. Schmid Group erarbeitet für das US-Unternehmen jetzt ein Konzept für eine Fertigungsanlage im industriellen Maßstab.

Sunhydrogen aus dem kalifornischen Santa Barbara hat eine Nanopartikel-Technologie entwickelt, mit dem sich aus Sonnenlicht und Süß- oder Salzwasser grüner Wasserstoff produzieren lässt („SunHydrogen Gen 2“). Das Verfahren imitiert dabei die Photosynthese. Beim Aufbau einer Massenfertigung holt sich das US-Unternehmen nun Hilfe eines Maschinenbau- und Technologiespezialisten aus Deutschland: Die Schmid Group mit Sitz in Freudenstadt wird Sunhydrogen bei der Gestaltung einer Prozessplattform unterstützen.

Konkret wird die Schmid Group im Laufe dieses Jahres ein Konzept für eine kundenspezifische Fertigungsanlage zur Produktion im industriellen Maßstab sowie ein „Good Faith“-Angebot – das eine Kostenschätzung und andere relevante Details enthält – über die Nutzung des Verfahrens auf Schmid-Anlagen vorlegen.

Die Zusammenarbeit umfasst die Phasen Design, Evaluierung, Prozessevaluierung und Engineering. Ziel der beiden Parteien ist es, die Basis für eine solide Kostenschätzung sowie einen Zeitplan für den Aufbau einer Prototypenproduktion im industriellen Maßstab mit definiertem Substrat, Größe, Prozessablauf und Durchsatzanforderungen zu schaffen.

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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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Quelle: https://www.pv-magazine.de