Photovoltaik und Solarthermie

Exemplarischer Vergleich hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Klimarelevanz

Zuletzt aktualisiert am 05.02.2017

Die Technologien Photovoltaik (PV) und Solarthermie (ST) ermöglichen vielen Haushalten die Nutzung regenerativer Energie, um ihren externen Energiebezug zu reduzieren und einen Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz zu leisten. Allgemein wurde deutschlandweit in den vergangenen Jahren in steigendem Maße auf die Solarenergienutzung gesetzt. So trugen solare Systeme 2012 etwa 33 TWh zur Endenergiebereitstellung bei; Photovoltaikanlagen deckten dabei insgesamt 4,4 % des Endenergiebedarfs im Stromsektor, Solarthermieanlagen 0,5 % des Endenergiebedarfes im Wärmesektor.

In der Studie wurde der Einsatz von Photovoltaik- und Solarthermie-Systemen im Einfamilienhaus hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Klimarelevanz analysiert und verglichen. Die Grundlage bildet ein Referenzgebäude, dessen Strombedarf vom Netz und dessen Wärmebedarf durch eine konventionelle Wärmeversorgung, in Form eines Niedertemperatur-Gaskessels, gedeckt werden. Die freie Dachfläche des Referenzgebäudes wird in zwei weiteren Betrachtungsfällen für solare Technologien genutzt (Abbildung 1). Neben einem PV- und ST-System üblicher Größe wurden Anlagen mit gleichem Budget sowie große Anlagen für eine möglichst hohe solare Eigenversorgung untersucht. Es wurden drei Zielfunktionen mit unterschiedlichen Randbedingungen definiert, aus denen durch Simulation die Wirtschaftlichkeit und CO2-Bilanz der Systeme ermittelt wurde.

UntersuchungsgegenstandAbbildung 1:  Untersuchungsgegenstand des Projekts mit den drei Betrachtungsfällen

Es zeigte sich, dass bei Vorgabe einer solaren Deckungsrate von ca. 25 % die Solarthermie im Vergleich zur Photovoltaik annuitätisch auf 20 Jahre gerechnet eine jährlich um ca. 200 € höhere Investition erfordert. Ursächlich hierfür ist die Tatsache, dass das Stromnetz den nicht für den PV-Eigenverbrauch nutzbaren Überschussstrom aufnimmt, die vor allem in den Sommermonaten im Überfluss solarthermisch produzierte Wärme aber ungenutzt bleibt. Die Förderung bevorzugt in hohen Maße PV- gegenüber ST-Anlagen, wenngleich die Photovoltaik auch ohne Förderung bei allen drei Zielvorgaben unter den definierten Rahmenbedingungen besser abschneidet.

Gleiches gilt für die CO2-Bilanz und die CO2-Vermeidungskosten. Die Solarthermie birgt große CO2-Einsparpotenziale im bisher gegenüber dem Stromsektor vernachlässigten Wärmesektor, der mehr als die Hälfte des Endenergieverbrauchs in Deutschland ausmacht.

 
Auftraggeber: Solarenergieförderverein Bayern e.V. (SeV)

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