Es muss nicht immer gleich die große Investition auf dem Dach sein, ein Balkonmodul darf inzwischen auch an geeigneten Flächen von Mietwohnungen angebracht werden. Balkonmodule rechnen sich inzwischen innerhalb von 3-4 Jahren.
Die Stadt Waiblingen fördert momentan die Anschaffung von Balkonmodulen mit 100 € bzw. 200 € für Menschen mit niedrigem Einkommen:
Wer berechnen möchte, ob sich Solarthermie oder Photovoltaik auf dem eigenen Dach lohnen, findet das neue Tool zum Solarpotenzial auf der folgenden Webseite:
Mehr und mehr Handwerksbetriebe haben sich für die Montage von Solaranlagen qualifiziert. Wie bei viele Handwerkerleistungen muss man etwas Geduld haben, aber es ist eine Entscheidung für die Zukunft und das Warten lohnt sich.
Noch nicht überzeugt?
Auch ohne eigene Solaranlage können Sie aktiv und ohne grossen Aufwand zu einem nachhaltigeren Stromverbrauch beitragen: Durch den Wechsel zu einem Ökostromtarif, der auch wirklich (!) zu 100% aus erneuerbaren Energien gespeist wird, sparen sie jährlich bis zu 2.310 kg CO2 (4 Personen in Einfamilienhaus).
Einen geeigneten Ökostromanbieter können sie hier finden:
https://www.co2online.de/energie-sparen/strom-sparen/strom-sparen-stromspartipps/was-istechter-oekostrom/
Hier ein Erfahrungsbericht für Tüftler und Cleverle
von Christoph Lösel, einem Mitglied von Waiblingen klimaneutral:
Solarstrom Anlagenkombination – volleinspeisend nach EEG + Mini-PV +
Eigenverbrauchsanlage
Ausgangssituation:
Auf einer Doppelhaushälfte Baujahr 1970 wurde 2010 eine volleinspeisende PV-Anlage mit 5,6 kWp auf dem nach Südwest ausgerichteten Schrägdach mit Ziegeleindeckung installiert. Das Dach wurde zuvor von innen in Eigenleistung besser gedämmt, so dass diese Massnahme nicht im Zuge der PV-Anlagenmontage erfolgte.
Die Amortisationszeit der Dämmung beträgt durch die Eigenleistung nur 4 Jahre.
Eine Restfläche des Daches wurde freigelassen, um zu einem späteren Zeitpunkt noch einen Solarthermiekollektor zur Brauchwassererwärmung auf dem Dach platzieren zu können.
2023 fiel der Entschluss „mehr“ zu tun – für sich und die Umwelt. Selbst eine „rote Null“ bei der Rentabilität wurde akzeptiert, denn das Versagen der Politik war offenbar und der letzte Rest Hoffnung, dass getan werden würde, was nötig ist, war verflogen. Zudem sorgte die hohe Inflation selbst bei ursprünglich gut angelegtem Geld für eine negative Rendite, sodass das Verlagern in Sachwerte sinnvoll erschien.
Folgendes wurde umgesetzt:
Um vor dem Ablauf der EEG-Vergütung der volleinspeisenden Anlage nach 20 Jahren die Stromkosten senken zu können, wurden 2019 und 2020 in Eigenleistung steckerfertige Solaranlagen montiert, die den Strombezug der vierköpfigen Familie um circa 300 kWh auf 2.800 kWh reduzierte, also um etwa 10%. Die Amortisationszeit der steckerfertigen Solaranlagen beträgt 5 bis 6 Jahre.
a) In Eigenleistung wurde auf dem Faserzementwellplattendach der Garage eine PV-Anlage mit Modulwechselrichter und einer Leistung von 2,18 kWp installiert, von denen auf Grund der sehr flachen Montage nicht mehr als 1,75 kWp praktisch nutzbar sind. Die Amortisationszeit beträgt weniger als 4 Jahre. Zusammen mit den steckerfertigen Solaranlagen ergibt sich eine Strombezugsersparnis von 26%.
b) In Eigenregie – mit tatkräftiger Unterstützung eines örtlichen Zimmermannbetriebs – wurde auf der Restfläche des Daches eine PV-Anlage mit dreiphasigen Modulwechselrichtern geplant und installiert. Zudem wurde der Dachüberstand traufseitig erhöht, sodass dort eine weitere Reihe PV-Module Platz fand. (Die Dachüberstandserhöhung ist auch eine zwingende Voraussetzung für die geplante Dämmung der Aussenwand.) Insgesamt wurden auf dem Dach elf Module mit 3,75 kWp untergebracht, wodurch es nun – bis auf eine dauerhaft vom Aussenkamin der Gasbrennwertheizung verschatte Stelle – voll belegt ist.
Außerdem wurde ein stufenlos regelbarer Elektroheizstab samt Leistungssteller und Regler in den 300 l-Brauchwasserspeicher eingebaut, um den Eigenverbrauch zu erhöhen und US-Fracking-Gas zu sparen. Es wird eine Ersparnis von 60% der Gasmenge zur Brauchwassererwärmung erwartet, was Mitte 2023 ungefähr einer Ersparnis von 230 € /Jahr entspricht. Die Amortisationszeit dieser Einzelmaßnahme dürfte lang sein, da der Gaspreis momentan genau der EEG-Einspeisergütung entspricht. Diese Maßnahme dient allein der CO₂-Einsparung. Nach x Jahren wird u.U. nur das Heizelement selbst ersetzt werden müssen.
Die Amortisationszeit der neuen PV-Anlage auf dem Dach mit Material, Unterkonstruktion, Montage und Elektroinstallation (z.B. ein neuer Unterverteiler) zusammen mit dem Heizstab ohne der Dachüberstandserhöhung beträgt weniger als 9 Jahre. Die Gesamtstromersparnis nach der Umsetzung wird auf 36% berechnet.
Die Fassadendämmung selbst inklusive Dachüberstandserhöhung dürfte sich nach 23 Jahren amortisiert haben.
Die elektrischen Arbeiten konnten auf Grund der genossenen Ausbildung und regelmässigen Sicherheitsunterweisungen grösstenteils selbst ausgeführt werden, wurden aber dennoch von einem praktizierenden Elektroinstallateur begleitet.
Erst nach einem Betriebsjahr wird entschieden, ob noch ein Batteriesystem mit 7 kWh Bruttokapazität installiert wird, das die Gesamtstromersparnis auf 74% verdoppeln kann. Da im Jahr 2024 ein kleines E-Auto beschafft werden soll, das in aller Regel ab der Mittagszeit direkt mit dem PV-Stromüberschuss beladen werden kann, und große Mengen an elektrischer Energie im Brauchwasserspeicher untergebracht werden können, könnte sich ein zusätzliches Batteriesystem als unwirtschaftlich erweisen. Um alle vorhandenen Wechselrichter ohne Tausch verwenden zu können, muss es AC-gekoppelt sein.
Ausblick:
Das „Energiemanagementsystem“ wird zu Anfang nur aus einem Raspberry Pi mit iobroker-Installation, einem separaten Stromzähler, der vernetzen openWB Wallbox und einem MODBUSTCP I/O-Modul zur Heizstableistungsstelleransteuerung bestehen.
Sollte das Batteriesystem installiert werden, „wandert“ die Software samt Regelsatz in dessen Steuerung, welche dafür konzipiert ist. Der Stromzähler wird dann direkt von dieser Steuerung ausgelesen und der Raspberry Pi wird stillgelegt.
2030 endet die Einspeisevergütung der alten, volleinspeisenden PV-Anlage und wird mit der neuen Eigenverbrauchsanlage zusammengefasst. Somit stehen 11,2 kWp Leistung zur Verfügung. Zusammen mit einer Batterie ergibt sich rechnerisch eine Gesamtstromersparnis von 62% und zusätzlich können über 9.000 km rein solarelektrisch gefahren werden.
Dennoch wird mehr als die Hälfte des selbst erzeugten Stroms nicht selbst genutzt, d.h. bilanziell werden ein bis zwei weitere Haushalte mitversorgt. Dieses Potential könnte aber auch für sich selbst für eine dezentrale oder zentrale Wärmepumpe genutzt werden, die im Sommer auch eine Kühlfunktion ausüben könnte.
Gesamtbetrachtung
Es ist bekannt, dass sich PV-Anlagen in den ersten zwei Betriebsjahren energetisch amortisieren. Das Gebäude mit 105 m² Wohnfläche und den Haushalt betreffend stellt sich die Energiebilanz (nach der Fassadendämmung) wie folgt dar:
- Stromverbrauch: < 3.100 kWh
- Stromerzeugung: > 10.650 kWh
- Gasverbrauch für Heizung und Brauchwasser: < 7.500 kWh (2023: 10.000 kWh)
- Brennholzverbrauch für Grundofen: < 1,5 Raummeter
Ließe man den Holzverbrauch außer Acht, ergäbe sich ein bilanzieller Energieüberschuss.
Der größte Einzelposten im persönlichen CO²-Fußabdruck stellt bei uns der Bereich „Mobilität“ dar, obwohl unser Haushalt nicht mehr als 17 TKM pro Jahr fährt. Mit der Solarstrom-Elektrifizierung des Pendler-Autos mit 9 TKM ergibt sich eine Ersparnis von bis zu 900 € pro Jahr zuzüglich der THG-Prämie von ~ 300 € im Jahr 2023.
Somit kann sich die Wallbox mit PV-Überschussladefunktion bei geeignetem Fahrzeug schon innerhalb eines Jahres rentieren. (Das jetzige Fahrzeug müsste ohnehin ersetzt werden, aber die Mehrkosten gegenüber einem Auto mit alter Verbrennertechnik sind hier fairerweise noch einzupreisen.) D.h. der größte Posten unseres CO2-Fußabdrucks wird um die Hälfte reduziert.
Durch den hohen Eigenverbrauch mit PV-Überschussgeladenem E-Auto und Warmwasserbereitung über den Heizstab wird die sommerliche Belastung des lokalen Stromverteilnetzes stark vermindert, was weitere PV-Anlagen in der Nachbarschaft ermöglicht.
Erfahrungen und Tipps
• Die Anlage aus dem Jahr 2010 lief bisher störungsfrei und zeigt kaum Leistungseinbußen.
• Keinerlei Komplikationen zwischen den verschiedenen Wechselrichtern.
• Erhöhter Wohnkomfort im Dachgeschoss dank der Verschattung durch die PV-Module.
• Zwischen „alles den Solarteur machen lassen“, „beim Solarteur kaufen, aber selbst installieren und am Schluss abnehmen bzw. Anmeldeformulare unterschreiben lassen“ und „selber kaufen und installieren und am Schluss abnehmen bzw. Anmeldeformulare unterschreiben lassen“ und Unterarten ist in der Praxis alles möglich.
• Bei einem Ziegeldach mit 40 oder mehr Jahren ist mit erhöhtem Ziegelbruch und somit Mehraufwand zu rechnen. Für ein 60 m²-Dach sollten an die 20 Ersatzziegel bereitliegen oder Blechpfannen unter den Dachhaken eingesetzt werden. Frühzeitig passendes suchen!
• Besser auf starre Dachhaken als auf mehrfach verstellbare Edelstahldachhaken setzen, wenn zum Ziegel passende verfügbar sind. Nicht an der Anzahl an Dachhaken sparen und gleichmäßig über alle Sparren verteilen.
• Bei Häusern mit Dachständer kann der Netzbetreiber unter Umständen die Abspannhaken versetzen, sodass das Dach besser mit PV-Modulen belegt werden kann.
• Im Altbau kann der Zählerschrank bereits „voll“ sein bzw. wird nicht den aktuellen Normen entsprechen (Stichworte: Selektiver Hauptschalter, Überspannungsschutz, Zählerfeld). Im Vorfeld mit dem Netzbetreiber abklären, ob er dort den neuen Zähler einbaut!
• Den Heizstab passend zum Speichermaterial wählen (z.B. mit isoliertem Heizelementeeinbau für emaillierte Speicher). Beim Einbau die vorhandene Anode des Speichers kontrollieren. Idealerweisen einen eigenen Stromkreis, Speichererdung und FI einplanen. Bei hartem Wasser eine regelmäßige Entkalkung vorsehen.
• Wird Material selbst beschafft, mag das Unternehmen in Funktion des Montagehelfers ggf. keine Gewährleistung geben. Im Vorfeld festlegen! Spezialisierte Montageunternehmen sind i.d.R. schneller als thematisch breit aufgestellte.
• Eigene Checklisten zur Abnahme vorbereiten und sich über die häufigsten PV-Installationsfehler informieren. Im Vorfeld die Erwartungshaltung z.B. zum Hochbinden der Kabel und Stecker und Dacheinführung mitteilen. Präsent sein auf der Baustelle.
• Frühzeitig Material bestellen und seine Bestellung mit Angebot / Bestellbestätigung, Lieferschein und tatsächlich geliefertem Material abgleichen.
• Wer Gerüstkosten sparen möchte, legt die PV-Installation mit einer Dachsanierung oder Fassadendämmung zusammen. Bei einer Fassadendämmung prüfen, ob nicht elektrische Leitungen für eine zimmerweise, elektrische Generalsanierung darunter verlegt werden können.
• Eine Flachdachmontage mit z.B. 10° Dachneigung ist günstig, dafür kann sich ein Verschmutzungsproblem ergeben, das einen Minderertrag zur Folge haben kann oder eben regelmäßige Reinigungen. Regenablaufclips entschärfen das Problem.
• Energiemanagementsysteme für Wallbox, Batterie, Wärmepumpe und Heizstab gibt es zuhauf out-of-the-box. Technikbegeisterte können es es sich aber auch günstig und nach eigenen Vorstellungen selbst erstellen. Hierin kann eine hohe Komplexität liegen.
• Die Mini-PV-Anlage und die neue Eigenerzeugungsanlagen werden organisatorisch zu einer Anlage zusammengefasst. Wenn 2030 die Altanlage aus der EEG-Förderung fällt und auf Eigenverbrauch umgerüstet wird, wird die EEG-Einspeisevergütung auf den eingespeisten, gemessenen Strom entsprechend dem Verhältnis Neuanlage / Altanlage gekürzt und organisatorisch zu einer einzigen Anlage zusammengefasst.