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Selbstversorger: Mit einer richtig ausgelegten Solaranlage kann ein Betrieb sich selbst mit PV-Strom versorgen.
Sonnenenergie: Photovoltaik & Solarthermie

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Solarstrom für 
Industrie und Gewerbe

Text: Dr. Christoph Kremin, Sonja Schreiner, Conergy
Strom aus PV-Anlagen ist für viele Endverbraucher inzwischen günstiger als Netzstrom. Gerade für Gewerbebetriebe mit hohem Verbrauch am Tag bietet er eine Alternative mit langfristiger Preisgarantie. Dabei kommt es auf die passgenaue Auslegung des Solarkraftwerks auf den Strombedarf des Unternehmens an sowie die Verbesserung von Eigenverbrauch und Autarkiegrad.

Für kleine und mittelständische Unternehmen, aber auch öffentliche und soziale Einrichtungen, die tagsüber einen hohen Strombedarf haben, ist die Selbstversorgung mit Solarstrom eine ökonomisch und ökologisch interessante Option. Bei guten Bedingungen kann das Sonnenkraftwerk auf dem Gewerbedach den Strom bereits ab 11 Euro-Cent pro Kilowattstunde erzeugen. Durchschnittlich liegen die Gestehungskosten bei rund 14 bis 15 Euro-Cent – Anschaffung, Installation, Finanzierung und Wartung über einen Zeitraum von 20 Jahren eingerechnet – und damit schon heute unter den Netzstrom­tarifen vieler Betriebe und öffentlicher Einrichtungen. Zudem bleibt dieser „Solarstromtarif“ über 20 Jahre und länger konstant – eine Preisgarantie für den Betrieb.

Eigenverbrauch und Autarkiegrad sind die beiden zentralen Kenngrößen eines Sonnenkraftwerks, das in erster Linie der Selbstversorgung dient und nur möglichst wenig überschüssigen Strom einspeist. Der Eigenverbrauch beschreibt die Menge des selbst verbrauchten Solarstroms im Verhältnis zur insgesamt produzierten Solarstrommenge. Er stellt somit ein Maß dafür dar, wie gut der Betreiber die jeweilige Anlage auslastet. Die Autarkie wiederum berechnet sich aus der selbst verbrauchten Solarstrommenge im Vergleich zum gesamten Energiebedarf des Verbrauchers. Sie bestimmt also die Unabhängigkeit vom Netzstrom und liefert eine Aussage über die Einsparung von Stromkosten. Je größer der Autarkiegrad, desto weniger Geld bezahlt der Anlagenbesitzer für Strom aus dem Netz. Damit der Betreiber seinen Solarstrom effektiv nutzen kann, sollten Eigenverbrauch und Autarkie optimal zusammenspielen. Für Gewerbebetriebe steht dabei das Grundlastprinzip im Vordergrund. Die Leistung der Solaranlage wird auf Basis des individuellen Lastprofils des Unternehmens so dimensioniert, dass sie ausreichend Strom produziert, um einen großen Teil der tagsüber anfallenden Grundlast des Betriebes zu decken. Gleichzeitig sollten aber die eingespeisten Strommengen deutlich unter den selbst verbrauchten liegen.

Conergy hat eine 3-stufige Methodik entwickelt, um mittels Analysen und Empfehlungen ein solches individuell optimiertes, gewerbliches Solarkraftwerk zu planen. Im ersten Schritt werden die Stromgestehungskosten der geplanten Solaranlage ermittelt. Diese dienen als erster Anhalts- und Vergleichspunkt zum aktuellen Stromtarif des Gewerbebetriebs. Im nächsten Schritt wird eine optimale technische Anlagengröße mittels der Auswertung des Verbrauchsverhaltens des Betriebs (Lastprofil) errechnet und empfohlen. Der dritte Schritt besteht in einer finanziellen Analyse und Wirtschaftlichkeitsrechnung.

Lastprofil und solare Stromproduktion

Als zentrale Grundlage für die Auslegung eines Solarkraftwerks nach Maß dient das Lastprofil, da es alle Informationen zum Stromverbrauchsverhalten des Betriebs enthält. Je kleiner die Anlage im Verhältnis zum Gesamtstromverbrauch dimensioniert wird, desto höher ist der Eigenverbrauchsanteil. Allerdings sinkt damit gleichzeitig die Autarkie. Bei größeren Anlagen verhält sich dies genau umgekehrt – der Eigenverbrauchsanteil nimmt ab und die Autarkie steigt. Diese Abhängigkeiten haben deutliche Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit der Anlage.Der größte Geldvorteil für das Unternehmen entsteht bei großen Anlagen mit hoher Autarkie, denn so kann der Betrieb das meiste Geld durch Selbstversorgung sparen und durch die Vergütung des ins Netz gespeisten Stroms einnehmen. Kleinere Anlagen mit hohem Eigenverbrauch zeichnen sich dagegen durch eine besonders gute Rendite aus. Das Unternehmen verbraucht den Großteil des erzeugten Stromes direkt vor Ort und ersetzt damit seinen Bezug von teurem Strom aus dem Netz. Das Solarkraftwerk kommt bei dieser Variante wesentlich effizienter zum Einsatz.

Basis der Analyse ist der Vergleich des individuellen Lastprofils des Unternehmens mit der Erzeugungskurve der Solaranlage. Sind beide Kurven weitgehend ausgeglichen, das heißt liegen sie in der grafischen Darstellung möglichst genau übereinander, entsteht der größte Geldvorteil für den Betrieb. Über eine Berechnungsfunktion wird eine Größenempfehlung für das Unternehmen ermittelt, bei der Eigenverbrauch und Autarkiegrad in einem ausgewogenen Verhältnis stehen. Je nach den finanziellen Vorgaben des Unternehmens erfolgt in einem weiteren Schritt eine Anpassung zugunsten des höheren Geldvorteils mit einer größerer Anlage und höherer Autarkie oder der höheren Rendite mit einer kleineren Anlage und höherem Eigenverbrauch.

Bei einer Systemgröße von 500 Kilowatt peak (kWp) kann ein Einzelhandelsgewerbe circa 78 Prozent Eigenverbrauch und 34 Prozent Autarkiegrad erreichen. Liegt die jährliche Preissteigerung der Netzstromkosten bei 3,5 Prozent, amortisiert sich das 500-kWp-Solarkraftwerk je nach Finanzierungsoption nach neun Jahren bei 100 Prozent Eigenkapitaleinsatz oder zehn Jahren bei 80 Prozent Fremdkapitaleinsatz. Wie das Beispiel eines Großhandelsbetriebs zeigt (Abbildung oben), kann ein Installateur mit der Analyse des individuellen Lastprofils nicht nur die Solaranlagengröße passgenau auslegen, sondern auch weiteres Optimierungspotenzial im „sonnengerechten“ Stromverhalten des Betriebes zeigen. Sofern die Art der Ware es zulässt, könnte er den Stromverbrauch zur Kühlung vom Morgen in die solareffektivere Mittagszeit verlagern. Somit nutzt er tagsüber einen noch größeren Anteil des selbst produzierten Sonnenstroms zu wesentlich günstigeren Kosten im Vergleich zu seinem Netzstromtarif – anstatt ihn mit einem niedrigeren Vergütungstarif pro Kilowattstunde einzuspeisen.

Über die Optimierung nach Eigenverbrauch und Autarkiegrad bietet das eigene Solarkraftwerk auf dem Gewerbedach großes Potenzial für Unternehmen, sich unabhängiger von Preissteigerungen zu machen und kalkulierbare Betriebskosten zu erreichen. Ab 100 kWp installierter Leistung stattet der Netzbetreiber zudem jede Solarinstallation verpflichtend mit einer technischen Einrichtung zur momentanen Leistungsabfrage und einer aktiven Steuerung von eingespeister Wirk- und Blindleistung durch den Netzbetreiber aus. Er kann damit das Solarsystem per Fernwirktechnik aktiv zur Netzstabilisierung einsetzen. Künftig wird es für netzdienliche Services zunehmenden Bedarf geben, was Betreibern gewerblicher Solarkraftwerke weitere Vorteile bringt.

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