Solaranlage nutzen?

Geht es um den Einsatz erneuerbarer Energien, rückt die Nutzung der Sonnenenergie immer stärker in den Vordergrund. Neben der Stromerzeugung bietet sich auch die Warmwasserbereitung an. Immer mehr Landwirte interessieren sich für diese Art der Energieerzeugung. Landwirtschaftliche Betriebe haben den Vorteil, dass Dachflächen meistens in ausreichender Größe vorhanden sind und somit zur Verfügung stehen.

Für die Nutzung der Sonnenenergie zur Warmwasserbereitung ist ebenfalls die jahreszeitliche Verteilung von Bedeutung. Das Diagramm zeigt das Strahlungsangebot für Norddeutschland im Durchschnitt der letzten zwanzig Jahre.

Diagramm: Monatliche Sonneneinstrahlung in kWh/m² Fläche (pdf-Datei im Anhang)

Die Werte zeigen deutlich die geringe Sonneneinstrahlung in den Monaten Oktober bis März. Im Vergleich: Ein Liter Heizöl hat einen Energieinhalt von 10 kWh. In dieser Zeit ist also kein nennenswerter Energieertrag zu erwarten. Aus diesem Grund eignen sich Warmwasser Solaranlagen auch eher zur Erwärmung von Brauchwasser und zur Raumheizung in den Sommermonaten. Deshalb sind z.B. Betriebe mit Sauen- und Ferkelhaltung, die auch in den Sommermonaten einen nennenswerten Wärmebedarf aufweisen, am besten geeignet.

Neben den meterologischen Gegenbenheiten liefern besonders die Investitionskosten sowie die Energiekosten bzw. die Vergütungssätze für den Solarstrom die entscheidenden Ansätze für die Anlagenrentabilität. Bei den solarthermischen Anlagen bestimmen die marktüblichen Heizenergiekosten die Höhe des möglichen Einsparpotentials. Bei den Photovoltaikanlagen regelt das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) die Einspeisevergütung pro kWh Solarstrom.

Seit dem 1. Januar 2005 beträgt die Einspeisevergütung für auf Dächern installierte Anlagen bis 30 kWp Leistung 54,53 Cent/kWh für 20 Betriebsjahre (zuzüglich Monate des Inbetriebnahmejahres nach der Installation). Anlagen von 30 – 100 kW erhalten 51,87 Cent/kWh und Anlagen über 100 kWp 51,3 Cent/kWh. Die Vergütungssätze für Fassadenanlagen sind um 5 Cent/kWh höher als bei den Aufdachanlagen. Freilandanlagen erhalten dagegen nur 43,42Cent/kWh. Ab dem 1. Januar 2006 sinkt für dann neu installierte Anlagen die Mindestvergütung (zur Zeit 43,4 Cent/kWh) um 5 Prozent auf dann 41,2 Cent/kWh.

Photovoltaik
Nachfolgend wird die Wirtschaftlichkeit einer 30 kWp Aufdach-Photovoltaikanlage dargestellt (pdf-Datei im Anhang). Wir haben die Anlagengröße von 30 kWp deshalb gewählt, weil bis zu dieser Leistung die Anlagen meistens ohne zusätzlichen Aufwand an das öffentliche Stromnetz angeschlossen werden können. Wir haben die Berechnung ohne Einsatz von Eigenmitteln, also bei völliger Fremdfinanzierung mit KfW-Darlehen aus dem CO₂ – Minderungsprogramm und dem ERP Umwelt- und Energiesparprogramm durchgeführt. Die Rentabilität haben wir bei einem jährlichen Stromertrag pro installierter kWp von 800 und 950 kWh berechnet.

Die Investitionskosten der Anlage entsprechen dem heutigen Preisniveau. Beim Stromertrag haben wir eine sinkende Stromausbeute im Laufe der Jahre durch Alterung der Solarmodule in Höhe von 0,5 % pro Jahr unterstellt. Die berücksichtigte Einspeisevergütung entspricht den gültigen Vergütungssätzen.

Den Stromertrag und die Betriebskosten haben wir als Gesamtbetrag bei 20 Betriebsjahren ausgewiesen. Die Betriebskosten beinhalten die Anlagenversicherung (15 €/kWp), Wartung und Reparaturen (0,5 %) sowie sonstige Kosten wie Zählermiete und Bilanzerstellung. Die Kapitalkosten setzen sich zusammen aus den Kosten für die Verzinsung (4,0 %) und für die Kapitaltilgung (20 Jahre).

Nach den aktuellen EEG-Vergütungssätzen können Photovoltaikanlagen auf geeigneten Dachflächen bei 20-jähriger Betriebsdauer wirtschaftlich betrieben werden. Da die Anlagen hohe Investitionskosten verursachen, liegen die Amortisationszeiten bei einer Anlagenleistung von 800 kWh/kWp (Ertrag in Norddeutschland) bei knapp 17 Jahren. Bei einem Ertrag von 950 kWh/kWp (Ertrag in Süddeutschland) sinkt sie dagegen unter 15 Jahre. Die Amortisationszeiten lassen darüber hinaus durch den Einsatz von Eigenkapital, der Nutzungsmöglichkeit einer steuerlichen Abschreibung oder die Inanspruchnahme länderspezifischer Förderprogramme weiter senken.

Dach verpachten
Wem das Risiko der eigenen Investition in eine Photovoltaikanlage zu groß erscheint, kann über eine Verpachtung der Dachflächen nachdenken. Vergleichbar mit Betreibergesellschaften bei Windparks, mehren sich Angebote von Planungsbüros bei Landwirten, diese Dachflächen über einen Zeitraum von 30 Jahren nutzen zu dürfen. Zu berücksichtigen ist dabei, dass Planungsbüros in erster Linie an großen Dachflächen mit über 500 m² interessiert sind. Den Landwirten wird ein Nutzungsvertrag mit einer jährlichen Vergütung angeboten. Das jährliche Nutzungsentgelt beträgt je nach Standort 3 bis 7 % der Einspeisevergütung. Daraus errechnet sich je nach Anlagenleistung ein Entgelt von 1,50 bis 3,50 € pro m² Dachfläche und Jahr.

Dagegen betragen die durchschnittlichen Einnahmen bei einer Eigeninvestition auf der Grundlage der zuvor dargestellten Wirtschaftlichkeitsberechnung bei einer 20-jährigen Betriebsdauer und einem Stromertrag von 800 kWh/kWp durchschnittlich 5,60 Euro pro m² Dachfläche und Jahr. Bei einem Stromertrag von 950 kWh/kWp erhöht sich der Betrag pro m² Dachfläche sogar auf durchschnittlich 13,10 Euro pro Jahr. Die Dachverpachtung kann bei derart geeigneten Dachflächen daher nur bei Liquiditätsengpässen oder anderen Investitionsvorhaben des Betriebes empfohlen werden.

Solarthermische Anlagen
Bei Solaranlagen zur Warmwasserbereitung ist für die Bemessung der Anlagengröße der betriebliche Wärmebedarf ausschlaggebend. Jahreszeitliche Aufzeichnungen der bisherigen Energieverbrauchswerte helfen dabei die Anlage dem tatsächlichen Bedarf anzupassen. Wer über keine eigenen Werte verfügt, muss mit den bekannten, durchschnittlichen Faustzahlen rechnen. In der Sauen- und Ferkelhaltung sind die folgenden Durchschnittswerte gebräuchlich:

Sauen
Okt. – März: 70 – 110 kWh/Sauenplatz u. Monat
April - Sept.: 30 – 50 kWh/Sauenplatz u. Monat

Ferkelaufzucht
Okt. – März: 12 – 15 kWh/Ferkelplatz u. Monat
April – Sept.: 6 – 8 kWh/Ferkelplatz u. Monat.

Die Vielfalt der Solaranlagensysteme und die individuellen Energieverbräuche je nach Tierbestand und Heizsystem auf den Betrieben, machen eine allgemein gültige Kostenrechnung schwierig. Beispielhaft soll hier die Anlagenwirtschaftlichkeit für einen Sauenbetrieb mit 300 Sauenplätzen und 950 Ferkelaufzuchtplätzen dargestellt werden. Der Energieverbrauch und der unterschiedliche jahreszeitliche Wärmebedarf in diesem Betrieb ist nachfolgend dargestellt:

Sauenstall Ferkelaufzuchtstall
Okt.-März 178.000 kWh 74.000 kWh
April-Sept. 69.000 kWh 40.000 kWh

Um in den Sommermonaten von Mai bis August den Energieverbrauch durch Solarenergie in nennenswertem Umfang abdecken zu können, ist eine Solaranlage mit etwa 60 m² Kollektorfläche erforderlich. Insgesamt können mit dieser Anlage ca. 31.000 kWh Wärmeenergie pro Jahr erzeugt werden. Das entspricht einem jährlichen solaren Deckungsgrad am Energieverbrauch des Betriebes von etwa 9 Prozent. Dabei beträgt der Deckungsgrad in den Sommermonaten 26 Prozent, in den Wintermonaten dagegen nur 3 Prozent.

Die Investitionskosten für eine 60 m² Solaranlage bestehend aus Flachkollektoren und den erforderlichen Installationsausrüstungen wie Umwälzpumpe, Sicherheitsventile, Temperaturfühler, Rohrleitungen, Dämmmaterial sowie Halterungen und Montage betragen etwa 25.000 Euro. Die sich daraus ergebende Anlagenwirtschaftlichkeit zeigt die Tabelle 1:

Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage zur Beheizung eines Sauenstalles

Durch Solaranlagen können im Jahr etwa 500 kWh Wärmeenergie pro m² Kollektorfläche eingespart werden. Bei den derzeitigen Investitionskosten und unterstellten Energiepreissteigerungen in Höhe der jährlichen Inflationsrate, kann damit in 20 Betriebsjahren ein kostendeckender Betreib erreicht werden. Entscheidend für einen durchgreifenden finanziellen Gewinn ist die Entwicklung der Energiepreise in den nächsten Jahren.