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Kosten sparen mit Solarstrom - Gewerbetreibende erkennen Einsparpotenziale durch solaren Eigenverbrauch

Um wirtschaftlich zu sein, werden PV-Anlagen heute nicht mehr auf die Vergütung durch das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) ausgerichtet, denn individuell geplante PV-Anlagen produzieren Strom für den Eigenverbrauch für unter 10 Cent pro Kilowattstunde (kWh). Demgegenüber stehen Gewerbestromkosten von momentan 17 bis 21 Cent je Kilowattstunde, und eine anhaltende Preisteuerung zwischen 3 und 5 Prozent pro Jahr ist eine zunehmende finanzielle Belastung für kleine und mittelständische Betriebe. Immer mehr Gewerbetreibende entdecken daher die Vorteile des gewerblichen Eigenverbrauchs und die damit einhergehenden Einsparpotenziale für sich.

Die in Neuenstadt am Kocher gelegene „Energiefabrik“, kurz EnFa, kommt zu 100% ohne Anschluss an das öffentliche Stromnetz aus.

GF Friedhelm Widmann (Mitte) mit Mietern.

Schematische Darstellung der EnFa.

Blick in den Batterieraum der EnFa.

 

Laufende Betriebskosten können durch den Einsatz einer passgenau auf den Bedarf des Nutzers sowie den jeweiligen Standort zugeschnittenen PV-Anlage deutlich reduziert werden. Die produzierte Sonnenenergie deckt so einen Teil des eigenen Stromverbrauchs. Entscheidend für die Rentabilität des PV-Systems ist eine möglichst hohe Eigenverbrauchsquote. Sie entspricht dem Anteil des produzierten Solarstroms, der im Unternehmen direkt verbraucht wird.  
Um Solarstrom rund um die Uhr und in Zeiten mit Bedarfsspitzen nutzbar zu machen, werden Eigenverbrauchsanlagen mit Batteriespeichern ergänzt. Der Markt hält mittlerweile verschiedene standardisierte Speicherlösungen bereit, die auf den Eigenverbrauch in Gewerbebetrieben zugeschnitten sind und die Eigenverbrauchsquote auf bis zu 80% erhöhen.

Mit Batteriespeichern Eigenverbrauch erhöhen

Je höher diese Eigenverbrauchsquote ist, umso besser – denn je mehr Solarstrom selbst verbraucht wird, desto höher ist auch die Wirtschaftlichkeit des PV-Systems. Um das zu erreichen, sollten Eigenverbrauchssysteme so ausgelegt sein, dass die Stromerzeugungskurve der Solaranlage und das Lastprofil des Unternehmens bestmöglich aufeinander abgestimmt sind.
Insbesondere Unternehmen, die den Hauptteil des Stroms tagsüber benötigen, können so sehr hohe Eigenverbrauchsquoten erreichen. Batteriespeicher als zusätzliche Komponenten bieten sich dann an, wenn Erzeugung und Verbrauch zeitlich stark voneinander abweichen.
Speicher sind also vor allem für Unternehmen interessant, die einen Großteil des Sonnenstroms nicht tagsüber nutzen können – beispielsweise durch Schichtarbeit in der Nacht. Einen zusätzlichen Nutzen bieten Speicher für Betriebe, die auf eine Notstromversorgung angewiesen sind. Im Fall von Stromausfällen stellt der Speicher Strom bereit und kann dadurch hohe wirtschaftliche Folgeschäden verhindern. Relevant ist dies klassischerweise in der Tierzucht, wo Belüftungsanlagen für die Stelle eingesetzt werden.

Wie funktionieren PV-Eigenverbrauchsanlagen mit Speicher?

Solarmodule wandeln Sonnenlicht emissionsfrei in elektrischen Gleichstrom um. Ein Wechselrichter konvertiert diesen Gleichstrom in Wechselstrom. Bei einer Eigenverbrauchsanlage steht dieser anschließend dem Gewerbebetrieb zum Eigenverbrauch zur Verfügung. Für das Laden und Entladen des Batteriespeichers ist bei den gängigen AC-gekoppelten Systemen ein zusätzlicher Batteriewechselrichter sowie eine Steuerung zuständig.
Produziert die Solaranlage mehr Strom als benötigt, wird der Speicher automatisch geladen. Wird mehr Energie verbraucht als die Solaranlage bereitstellen kann, wie beispielsweise nachts und in besonders sonnenarmen Zeiten, gleicht der Batteriewechselrichter vorrangig die Differenz aus. Dazu greift er auf die gespeicherten Energiereserven zurück. Erst wenn kein Strom direkt verbraucht werden kann und auch der Speicher entladen ist, wird Energie aus dem öffentlichen Netz bezogen.

Komplett stromautark

Manche Gewerbetreibende gehen bereits einen Schritt weiter: Die im baden-württembergischen Neuenstadt am Kocher gelegene „Energiefabrik“, kurz EnFa, kommt zu 100% ohne Anschluss an das öffentliche Stromnetz aus. Nach neunmonatiger Bauzeit werden die 350 m² große Produktions- sowie die ca. 600 m² große Bürofläche ausschließlich mit Erneuerbaren Energien versorgt. Auf einer Grundfläche von rund 30 m² ist die komplette Energiezentrale als Herzstück des Gebäudes aufgebaut worden. Entwickler und Bauherr des energieautarken Büro- und Werkstattkomplexes ist der Solarunternehmer Friedhelm Widmann, ein zertifizierter Fachpartner von IBC Solar und Visionär, wenn es um die Energieversorgung der Zukunft geht.
„Die Motivation für den Bau der EnFa liegt in der unsäglichen Diskussion um die Machbarkeit und die Finanzierung der Energiewende“, sagt Bauherr und Diplom-Ingenieur Friedhelm Widmann. „Ich wollte zeigen, dass wir schon im Jahr 2014 in der Lage sind, eine stabile und wirtschaftlich interessante Energieversorgung zu realisieren, welche ausschließlich auf Erneuerbaren Energien basiert. Die EnFa zeigt schon jetzt eine Möglichkeit, wie Deutschland im Jahr 2050 einzig und allein mit Erneuerbaren Energien versorgt wird.“ Die Gestehungskosten für den EnFa-Strom sprechen für sich. Widmann kann, je nach Erzeugungsform, mit dauerhaft niedrigen Preisen zwischen 6 und 20 Cent pro Kilowattstunde (kWh) rechnen. Deutlich weniger, als jeder Energieversorger verlangt.

Photovoltaik liefert 80%

Die autarke Versorgung der EnFa basiert auf einem Mix verschiedener Erzeugungs- und Speicherarten. Ein PV-System von IBC Solar mit 112 Kilowattpeak (kWp) stellt eine gleichmäßige Energieerzeugung über den gesamten Tag sicher. Die Module wurden dafür auf dem Dach und an der Fassade angebracht und in unterschiedliche Himmelsrichtungen ausgerichtet. Ist überschüssige Sonnenenergie vorhanden, die nicht direkt verbraucht werden kann, wird diese in einen 400 kWh großen Batteriespeicher geladen. Der Anteil des PV-Systems an der Gesamtenergieversorgung der EnFa liegt bei rund 80%. Ein mit Biogas gespeistes Blockheizkraftwerk (BHKW) mit 40 kW elektrischer Leistung wird dann eingesetzt, wenn die produzierte Sonnenenergie nicht ausreicht.
Da für die autarke Versorgung nicht nur Strom benötigt wird, werden die Büroräume mit einer Wärmepumpe gekühlt und beheizt. Büros mit hohen Raumtemperaturen gehören damit der Vergangenheit an: Gerade im Sommer, wenn Kühlung benötigt wird, scheint die Sonne besonders intensiv und versorgt so die Wärmepumpe. Reicht hingegen im Winter die Sonnenenergie für die Beheizung der EnFa durch die Wärmepumpe nicht aus, wird das BHKW zusätzlich als Energie-lieferant angefordert.

Genügend Kapazität auch für E-Mobilität

Bei der Nutzung der Energie geht die EnFa aber noch einen entscheidenden Schritt weiter. Über drei Elektrotankstellen werden die firmeneigenen E-Fahrzeuge vor Ort geladen. Und günstig ist es obendrein: 100 Kilometer Fahrt mit dem grünstrombetankten E-Auto kosten gerade mal 85 Cent, wohingegen der klassische Benzinbetrieb mit satten 9 Euro zu Buche schlägt.
Die Abstimmung zwischen Erzeugern und Verbrauchern erfolgt über eine eigens entwickelte Software. In diese hat der Diplom-Ingenieur Widmann das Know-how seiner 20-jährigen Berufserfahrung einfließen lassen. Die Software greift auf eine Wettervorhersage über drei Tage zu, errechnet daraus den Wärme- bzw. Kühlbedarf für das Gebäude und managt die variable Gestaltung der Raumtemperaturen, die Nutzung von abschaltbaren Verbrauchern, die optimierte Beladung der Elektroautos sowie die Stabilisierung des autarken Stromnetzes. Die EnFa zeigt damit in prototypischer Weise, wie ein vernetztes und intelligentes Stromnetz funktionieren sollte.

Effiziente Anlagenplanung

Gewerbetreibende können neue und bereits bestehende Solaranlagen mit Batteriespeichersystemen planen, um den Eigenverbrauch des grünen PV-Stroms zu erhöhen. Wichtig ist dabei, vor der Installation die individuellen, geografischen und technischen Gegebenheiten sorgsam miteinander abzugleichen, um den höchstmöglichen Erfolg zu erzielen. Auch das Lastprofil des Unternehmens ist ein wichtiger Indikator für die optimale Anlagenplanung.
Spezielle Softwarelösungen geben dem Installateur verschiedene Simulationen an die Hand, mit denen unterschiedliche Anlagenkonfigurationen durchgespielt werden können. Die Planungs- und Auslegungssoftware begleitet den Installateur von der ersten Skizze über die Auslegung des Projekts sowie der Bestellung der benötigten Anlagenkomponenten bis hin zur Endabrechnung und Dokumentation für den Kunden. Solche Lösungen unterstützen aber nicht nur bei der Anlagenplanung, sondern liefern darüber hinaus detaillierte Montage- und Anschlusspläne. Erfahrene Elektroinstallateure verfügen in der Regel über ein solides Grundverständnis, das für die Installation von Solaranlagen anwendbar ist. PV-Installationen, insbesondere solche für den gewerblichen Eigenverbrauch, erfordern jedoch auch einige besondere Kenntnisse, die in Schulungen und Weiterbildungen bei Herstellern und Systemhäusern erworben werden können.
Schulungen sind insbesondere für die Auslegung und Installation von Speichersystemen geradezu zwingend erforderlich. Aufgrund der aktuell schnellen Weiterentwicklung der Speichertechnologien sollten die erworbenen Kenntnisse zudem regelmäßig aufgefrischt und erworbene Zertifizierungen erneuert werden.

Bilder: IBC Solar


Chancen für Gewerbetreibende und Installateure
Dank der stark gefallenen Systempreise und intelligenten Nutzung von Solarstrom müssen PV-Anlagen heute nicht mehr auf die Vergütung durch das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) ausgerichtet werden, um wirtschaftlich zu sein. Im Gegenteil: Investitionen in den gewerblichen Eigenstromverbrauch rechnen sich für kleine und mittelständische Unternehmen aus allen Branchen, nicht nur solchen mit einem hohen Stromverbrauch. Die PV-Systeme werden individuell geplant und an den tatsächlichen Strombedarf sowie das Lastprofil des jeweiligen Gewerbes angepasst. Die PV-Anlagen werden dadurch in der Regel kleiner, erreichen hohe Eigenverbrauchsquoten und gewährleisten eine besonders hohe Wirtschaftlichkeit.
PV-Eigenverbrauchsanlagen sind aber nicht nur wirtschaftlich darstellbar, sondern bringen Gewerbetreibenden auch einen Wettbewerbsvorteil. Durch die gezielte Investition in eine solche Anlage werden die Stromkosten eines Gewerbes über zwei Jahrzehnte und länger hinweg gut kalkulierbar, bleiben stabil und bieten dem Unternehmer Planungssicherheit und deutliche Kosteneinsparungen. Das wirkt sich auf die Betriebskosten aus – ein Vorteil gegenüber dem Wettbewerb, der Strom weiterhin teuer einkaufen muss.

 


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