Der Weg zum erfolgreichen PV-Projekt

Die Eigenstromproduktion sowie die Erhöhung der Energieautarkie und die Entwicklungen am Stromsektor bewegen viele Land- und Forstwirte, sich mit der Errichtung von Photovoltaikanlagen auseinanderzusetzen. Erfahrungen haben gezeigt, dass Arbeiten mit Faustzahlen sowie allgemein gültigen Rezepten bei der Anlagenrealisierung in vielen Fällen nicht zum erwünschten Ergebnis geführt haben. Um eine Photovoltaikanlage erfolgreich errichten und betreiben zu können, sollten gewisse Vorgehensweisen angewendet bzw. eingehalten werden. Dies beginnt bei einer sorgfältigen Planung, Abklärung der Netzzugangsmöglichkeiten, erforderlichen Genehmigungen, wirtschaftlicher Beurteilung bis hin zur Abklärung von steuer- und sozialversicherungsrechtlichen Auswirkungen. Betreffend Netzzugangsbedingungen gibt es klare Regeln bei ausreichender Verfügbarkeit des Netzes. Da dies jedoch nicht immer der Fall ist, soll bereits bei Planungsbeginn Kontakt mit dem zuständigen Netzbetreiber aufgenommen werden. Im Folgenden soll auf die wesentlichen Punkte bei der Errichtung einer Photovoltaikanlage auf Gebäuden eingegangen werden.

Die erste Frage, die bei Beratungen auftaucht, ist, wie groß die Anlage ausgelegt werden soll. Diesbezüglich muss man sich prinzipiell die Fragen stellen, wofür die Anlage errichtet werden soll. Dient diese zur teilweisen Abdeckung des Eigenverbrauchs, soll überwiegend eingespeist werden, soll der Stromautarkiegrad des Betriebes angehoben werden, oder soll die PV-Anlage auch die Funktion der Notstromversorgung übernehmen? Für die meisten Betriebe gibt es dafür keine Rezepte, dies soll von Fall zu Fall gesondert beurteilt werden.

Für eine seriöse Beurteilung allein ist das Wissen über den Jahresstromverbrauch zu wenig. Vor allem bei stromintensiven Betrieben mit Lastspitzen sollte ein Stromlastprofil vorliegen, um einerseits den stündlichen Stromverbrauch und andererseits Stromspitzen bei Verbrauchern, die sich nicht in „Sonnenstunden verschieben lassen können“ ermitteln zu können (Abbildung 1). Bei Betrieben, die bereits mit Smartmetern ausgestattet sind, können Stromlastprofile auf Viertel-Stunden-Basis ausgelesen werden. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass der Smartmeter beim zuständigen Netzbetreiber die „Opt-In“-Funktion aktiviert. Am Beispiel von Kärnten-Netz kann die Aktivierung online auf der Homepage www.kaerntennetz.at – Mein Portal - mittels Registrierung selbständig durchgeführt werden. Einen zusätzlichen Vorteil der Registrierung bieten die laufende Übersicht des Stromverbrauchs und Lastspitzen bis hin zur elektronischen Rechnungsstellung.

Ist bekannt, zu welchem Zweck die Anlage errichtet werden soll, muss man sich auf die Suche nach geeigneten Dachflächen machen. Hilfestellung kann dabei das KAGIS mit dem Solarpotenzialkataster www.kagis.ktn.gv.at liefern (siehe Grafik). Aus dem Solarpotenzialkataster lassen sich die Einstrahlungswerte sowie die Stromertragswerte je m² Fläche ablesen – je dunkler die Farbe, desto höher ist der Ertrag. Prinzipiell wäre der Ertrag am höchsten, wenn die Sonne im rechten Winkel auf das Photovoltaikmodul auftreffen würde. Im Jahresgang sowie im Tagesverlauf liegen die Einstrahlungswinkel jedoch im Bereich von 10 bis 90 Grad. Aufgrund dieser nicht änderbaren Tatsachen ergibt über das Jahr gerechnet eine Ausrichtung nach Süden mit einer Neigung von 28 bis 32 Grad die höchsten Solarerträge.
Je nach Lage ist mit folgenden Erträgen je kW installierter Leistung bei optimaler Ausrichtung zu rechnen:

• Sonnenreicher Standort (erhöhte Lage)  1200 bis 1300 kWh
• Sonniger Standort    1000 bis 1200 kWh
• Sonnenarmer Standort (Beckenlage) 800 bis 1000 kWh

Den Blick jedoch nur auf die optimale Ausbeute zu richten, führt nicht immer zum Ziel. Je nach Anlagenkonzept (Optimierung Eigenstromverbrauch, Erhöhung des Energieautarkiegrades) ist es jedoch ratsam, Ost- und Westausrichtungen nicht außer Acht zu lassen. Bei Anlagen mit Ost-Ausrichtung kann bereits die Morgensonne besser genutzt werden, bei West-Ausrichtung die Abendsonne. Bei West-Ost-Ausrichtung reduziert sich zwar die Jahresgesamtproduktion um 10 bis 20 %, jedoch wird die Stromproduktion über den Tag besser verteilt, und mittägliche Stromspitzen werden vermieden. Anhand der Grafik kann abgelesen werden, wie sich die Ausrichtung der PV-Anlage auf die Stromproduktion auswirkt (Abbildung 2). Aufgrund der geeigneten Dachflächen kann auch schon die potenziell mögliche Leistung der Anlage ermittelt werden. Heute gängige PV-Module weisen Ausmaße von ca. 1,8 × 1,2 mit einer Leistung von 380 bis 400 Watt/Modul auf. Dadurch ergibt sich, dass für die Installation von 1 kW Leistung zwischen 4,5 und 5,5 m² (inkl. Abstände) Dachfläche bzw. Gebäudefläche erforderlich sind. Es ist jedoch auf Abstände von Trauf und First zu achten, bei größeren Anlagen soll auch auf die Begehbarkeit der Dachfläche (Abstände zwischen den einzelnen Modulreihen in der Höhe) nicht vergessen werden.
 

Prinzipiell ist eine Anlage ohne Stromspeicher nicht nichtstromfähig, da der „Startstrom“ für die Anlage vom Netz geliefert wird. Soll die Anlage notstromfähig sein (ob eine Notstromversorgung mit einer PV-Anlage machbar ist, hängt vom Lastprofil und vor allem von den Stromspitzen sowie dem verfügbaren Speichervolumen ab) ist der Einbau eines notstromfähigen Wechselrichters sowie eines Stromspeichers unerlässlich. Bei extensiven Betrieben ist eine Notstromversorgung mit PV-Anlage und Stromspeicher sicher machbar, bei intensiveren Betrieben (beispielsweise Milchviehbetrieb) lässt sich eine Notstromversorgung mit PV-Anlage allein ökonomisch nicht darstellen. Bei Notstromversorgung ist jedoch darauf zu achten, dass die PV-Anlage mit Stromspeicher und das externe Notstromaggregat nicht parallel betrieben werden dürfen. Entweder PV-Anlage oder Notstromaggregat müssen vom internen und externen Stromnetz getrennt werden. Der Stromspeicher kann natürlich zusätzlich dazu beitragen, einerseits den Eigenstromverbrauch der PV-Anlage (ohne Speicher sind Eigenverbrauchsanteile von 30 bis 35 % machbar, mit Stromspeicher kann der Eigenverbrauch bei richtiger Dimensionierung der Anlage und des Speichers auf 60 bis 80 % erhöht werden) und andererseits den Energieautarkiegrad des Betriebes zu erhöhen. Die Wirtschaftlichkeit eines Stromspeichers (Notstromversorgung und Inselbetrieb rechnen sich über die Umwegrentabilität) hängt vom Strombezugspreis und dem Marktpreis für Überschussstrom ab. Beispielsweise würde sich die Installierung eines Stromspeichers bei einem Strombezugspreis von 24 Cent/kWh und einem „Rückspeisepreis“ für Überschussstrom von 11,5 Cent in einem Zeitraum von 10 Jahren amortisieren. Ausgegangen wird dabei von einer Speichergröße von 10 kWh, ca. 250 Ladezyklen/Jahr (ein Ladezyklus = eine Vollladung und Vollentleerung), derzeit gültigen Förderungen sowie einem Wirkungsgrad des Stromspeichers von 95 %.