„Die Airbus-Spezialisten haben denselben Fehler gemacht, wie viele von uns: Sie sind vom möglichen Solarertrag ausgegangen, statt den Verbrauch unter die Lupe zu nehmen. Wie auch immer, wir sind dann trotzdem mit unserem Solarflugzeug um die Welt geflogen, nur mit Solarstrom!“ Piccard erklärte, dass ihm die Idee zum Solarflugzeug gekommen sei, als er mit dem Heissluftballon um die Erde geflogen sei. „Das Schlimmste war die Vorstellung, dass uns das Gas ausgehen könnte. Wir mussten immer genügend dabei haben. Wir brauchen einen Paradigmenwechsel: Nicht die Verfügbarkeit einer Energiequelle, sondern Verbrauch muss im Zentrum stehen!“ unterstrich Piccard. «Die Energiestrategie schafft die nötigen Rahmenbedingungen für jene, die sich mutig für eine zukunftsfähige Energieversorgung einsetzen wollen.“ Die Energiewende sei nicht nur ökologisch sondern auch logisch, selbst wenn das rechte Parteien in der Schweiz nicht verstehen würden, denn es gehe doch hier sozusagen um eine einheimische Energie.

Die Sonne scheint nachts
„Photovoltaik ist hinter der Wasserkraft klar Nummer 2 im künftigen Strommix“, erklärte Michael Frank, VSE-Direktor. „Die Geschwindigkeit des Wandels von zentraler zu dezentraler Stromproduktion, das hätten wir uns vor einen paar Jahren nur schwer vorstellen können.“ Neben der Kostendegression von Solarstrom sieht er die Digitalisierung als wichtigen Treiber der Energiewende. „Die Kombination von Photovoltaik in Kombination mit einer Batterie eröffnet neue Geschäftsmodelle“, stellte er fest und fügte an: „Die Sonne scheint dann auch in der Nacht!“ Nun müssten die Rahmenbedingungen an diese immer dezentralere Energiewelt angepasst werden: „Ein Nein zur Energiestrategie würde bedeuten, dass wir zwei Schritte rückwärts machen!“

Photovoltaik als Motor der Energiewende
„Die Photovoltaik ist der Motor der Energiewende“, ist Roger Nordmann, Nationalrat und Präsident von Swissolar überzeugt. Knapp 3 % des Strombedarfs der Schweiz stammen heute aus den rund 70‘000 Photovoltaikanlagen unseres Landes. „Die 2006 eingeführte Kostendeckende Einspeisevergütung war einerseits ein Beschleuniger, andererseits aber auch ein Bremser“, erklärte Roger Nordmann: „Die konservativen Kräfte im Parlament haben damals nur zugestimmt, weil sie nicht an das Potenzial der erneuerbaren Energien glaubten.“ Die KEV habe die 3 % Solarstrom erst möglich gemacht. Da sie aber über zu wenig Geld verfüge, habe sie die Solarbranche auch gebremst. „Die Energiewende schlägt gleich zwei Fliegen auf einen Schlag: Erneuerbarer Strom ersetzt nicht nur Atomstrom, sondern ermöglicht auch die Dekarbonisierung.“ Dies in Kombination mit Wärmepumpen. Im Wärmemarkt sei Solarstrom eine gute Lösung, ebenso als Treibstoff in der Elektromobilität. VSE-Direktor Michael Frank und Swissolar-Präsident Roger Nordmann waren sich einig, dass die Energiestrategie 2050 ein ausgewogenes Gesamtpaket ist und wichtige Rahmenbedingungen für die Schweizer Energiezukunft definiert. «Die Gegner sind konzeptlos – sie wollen unsere Energieversorgung von importiertem Dreckstrom abhängig machen», sagte Nationalrat Nordmann.

SVP?
„Die 100-%-Versorgung mit erneuerbaren Energien ermöglicht unserm Land eine sichere, gefächerte und wirtschaftliche Energieversorgung“, unterstrich Gianni Operto, Präsident der AEE Suisse. „Wissen Sie, für was SVP steht?“ fragte er schmunzelnd. „Für Solare Volkspartei!“ Gianni Operto ist überzeugt: „An der Technik fehlt es nicht, nur an unserem Mut und am Glauben daran, dass die erneuerbare Energieversorgung möglich ist!“ Er forderte, dass der Eigenverbrauch weder direkt noch indirekt behindert wird: „Bitte keine Wegelagerergebühren! Sprich keine zusätzlichen Gebühren hinter dem Zähler!“ Zudem unterstrich er: „Wir dürfen nicht vergessen: Keine neue Technik kommt ohne Unterstützung in den Markt.“

„Bundesspeicheragentur“
„Die Batterien sind nur ein kleiner Teil der Speicherlösungen für die erneuerbaren Energien“, ist Michael Steinert, Leiter Forschung für Energienetze und Energiespeicher Fenes des OTH Regensburg in Deutschland. „Die Pumpspeicherwerke sind genial, da sie über 100 Jahre halten! Auch wenn ihre Energiedichte nicht so toll ist.“ Nur rasiere jetzt die Photovoltaik die Mittagsspitze weg, die für die Speicherkraftwerke lange das Marktmodell überhaupt war. Michael Steinert bedauert, dass in Deutschland jährlich 5 TWh Strom weggeworfen würden, auch weil Speicherkraftwerke in Deutschland kaum gebaut werden können. „Die Lösung dieses Übels ist die Sektorenkoppelung: Wärmepumpen, Wasserspeicher, Blockheizkraftwerke und Power-to-Gas“, ist der Speicherfachmann überzeugt. „Um diese voranzutreiben, bräuchten wir eine Bundesspeicheragentur!“ Leider gehe der Ausbau der Stromnetze im Schneckentempo voran, erst 500 von geplanten 2000 km seien gebaut, doch Michael Steinert ist überzeugt: „Der Ausbau der erneuerbaren Energien muss nicht auf Stromspeicher und Netze warten!“

46 % Solarstrom im Niederspannungsnetz
„Unsere Forschungsarbeit zeigt, dass Solarstrom zum grössten Teil lokal vor Ort verbraucht wird“, erklärte Franz Baumgartner vom Institut für Energiesysteme und Fluid-Engineering IEFE der ZHAW in Winterthur. „Unsere Berechnungen belegen, dass wir 2035 mit dereinst 10 % Solarstrom 99 % vor Ort verbrauchen werden. Mit 17 % Solarstrom im Jahr 2040 gehen wir immer noch davon aus, dass 95 % lokal vor Ort verbraucht werden.“ Er fragt sich, warum sich das Bild des Solarstroms als Feind der Netze so beharrlich hält. Eine Studie seines Instituts hat gezeigt, dass im süddeutschen Dorf Dettighofen, wo der Solarstromanteil 46 % beträgt, mit einem smarten Blindleistungsmanagement der Weg frei gemacht werden konnte, um noch mehr Solarstrom ins Netz einzuspeisen (ee-news.ch wird darüber berichten). „Und das notabene ohne Smart Grid!“ weiss Franz Baumgartner zu berichten. Die Einstellungen der Wechselrichter seien zentral, berichtet er. Gemeinsam mit der Begrenzung der Wirkleistung auf 70 % sei das die einfachste und zugleich günstigste Lösung für viel Solarstrom im Niederspannungsnetz. „Es ist leichtsinnig zu sagen, wir bräuchten für den Solarstrom Smart Grid, denn die Wechselrichter können das heute schon! Auch wer erzählt, es brauche Batteriespeicher in Kombination mit Photovoltaik für die Netzstabilität, der erzählt Unsinn. Batteriespeicher sind sinnvoll für den Eigenverbrauch, für die Netzstabilität braucht es sie jedoch nicht!“

Marktöffnung für Haushalte
„Die neue Energieverordnung ist der ‚Setzling‘, sprich das Einfallstor der Marktöffnung für Haushalte“, erklärte Stefan Rechsteiner, Rechtsanwalt und Partner der Vischer AG in Zürich, der die Neuregelung der Eigenverbrauchsgemeinschaft im neuen Energiegesetz analysiert hat. Es gebe nur noch den einen Messpunkt. Dahinter sei alleine die Eigenverbrauchsgemeinschaft zuständig: „Dahinter hat der Markt das Sagen“, erklärte er. „Damit wird auch das Grundversorgungssystem aufgebrochen.“ So könne eine Eigenverbrauchsgemeinschaft auch tiefere Netzkosten anbieten. „Auch umliegende Gebäude können neu in eine Eigenverbrauchsgemeinschaft aufgenommen werden, solange der Transport des Stroms nicht über das öffentliche Netz führt.“ Die Grundeigentümer haben zudem die Freiheit, innerhalb einer Frist von 3 Monaten die Eigenverbrauchsgemeinschaft aufzulösen und wieder zum Energieversorger zu wechseln.

Mittel bleiben beschränkt!
Wieland Hinz, Fachspezialist erneuerbare Energien beim Bundesamt für Energie erklärte die sich in der Vernehmlassung befindende Verordnung zum Energiegesetz. „Auch wenn das Referendum gegen die Energiestrategie 2050 an der Urne scheitert, so bleiben doch die Fördermittel begrenzt“. In der Vernehmlassung stehen zwei Varianten für die Abwicklung der KEV zur Debatte: Bei Variante A erhalten die den KEV Zuschlag, die bereits gebaut haben. „Damit rutschen all diejenigen in die KEV, die bis Ende 2014 gebaut haben“, führte Wieland Hinz aus. „Bei Variante B werden die Zusagen nach KEV-Eingabe vergeben. Hier würden die Gelder reichen, um die Projekte zu begünstigen, die bis Mitte 2012 eingereicht wurden.“ Wer leer ausgeht, erhält die Einmalvergütung, die jedoch auch bereits über Jahre überbucht ist. Anlagen über 100 kW müssen bis 6 Jahre auf die Ausschüttung der Gelder warten … Ab 2023 gibt es nur noch die Einmalvergütung und für Projekte über 100 kW zusätzlich das Modell der Direktvermarktung: „Ich möchte Ihnen jedoch die Angst vor diesem Modell nehmen“, führte Wieland Hinz aus: „Denn es handelt sich hier um die Differenz zwischen Marktpreis und der KEV. Der Preis setzt sich dann zusammen aus dem Marktpreis, der Einspeiseprämie und einem Bewirtschaftungsentgelt.“ Das System bewähre sich in Deutschland und tendenziell sei mit etwas höheren Erlösen zu rechnen.

Durchschnittlich 1013 kWh pro kWp
Die bisherigen Berechnungen für Photovoltaik gehen von einem durchschnittlichen Nutzungsgrad von 950 kWh pro installiertem Kilowatt Peak aus. Nun zeigt eine von TNC Consulting durchgeführte mit Messdaten gestützte Untersuchung von 800 Schweizer Photovoltaikanlagen auf, dass der Wert mit 1013 kWh 6.7 % höher ist. „Wir haben zwischen 2009 und 2014 sozusagen ein ‚repräsentatives Röntgenbild‘ dieser Anlagen gemacht, um die Peformance Ration zu berechnen.“ Die gute Botschaft: Die Schweizer Photovoltaikanlagen produzieren ausgezeichnet: „Die durchschnittliche Performanche Ration der analysierten Anlagen liegt bei 0.75!“, freut sich Thomas Nordmann. Und die Abnahme der jährlichen Performance Ration ist viel kleiner, als aufgrund der Ertragsgarantie der Module erwartet werden könnte.

10 % höhere Sonneneinstrahlung
„Seit den 1980er Jahren ist die Sonneneinstrahlung in der Schweiz um 10 % gestiegen“, führte Jan Remund von Meteotest aus. Einerseits habe die Einführung der Katalysatoren und die daraus folgende Abnahme der Aerosole dazu geführt. Andererseits auch der Umstand, dass die Schwerindustrie aus den Ländern des ehemaligen Ostblocks nach dem Nato-Doppelbeschluss grösstenteils nach China verlagert wurde. Ein weiterer Grund könne sein, dass es aufgrund des Klimawandels mehr blockierende Wetterlagen gebe. Wird die Sonneneinstrahlung jetzt noch weiter zunehmen? „Davon ist nicht auszugehen“, erklärte Wetterspezialist Jan Remund, denn diese Verbesserung nach oben ist keine lineare Entwicklung.“

Fehler der Atomindustrie nicht wiederholen
„2050 könnten weltweit je nach Berechnungen jährlich 60 Millionen bis 78 Millionen Tonnen Module zum Recyceln anfallen“, rechnete Andreas Wade, Deputy Operating Agent der IEA-PVPS Tast 12 vor. „Aktuell sind es rund 250‘000 Tonnen. „Auch in der Schweiz könnten je nach Szenario kumulierte Abfallmengen, die 2015 zwischen 700 und 1500 Tonnen lagen auf 10‘000 bis 60‘000 Tonnen im Jahr 2030 ansteigen. Längerfristig könnten sie sogar auf über 100‘000 Tonnen steigen.“ Es gelte daher diese Entwicklung zu planen, um nicht dieselben Fehler wie zum Beispiel die Atomindustrie zu machen. Die Branche habe mit dem „Inpricing“ beim Bau einen guten Ansatz gewählt. Es gelte diesen konsequent weiterzuführen, um die zum grössten Teil recycelbaren Stoffe der Module wiederzuverwerten. Diese könnten auch direkt in die Modulproduktion zurückfliessen. Andreas Wade ist zuversichtlich: „In vielen Ländern gibt es bereits beträchtliche technologische und betriebliche Kenntnisse zum PV-End-of-Life Management. Dies kann die Entwicklung effektiver Abfallwirtschaftslösungen leiten und dabei helfen, den prognostizierten starken Anstieg der PV-Abfälle zu bewältigen.“

Farbige Module zum Dessert
Nach viel Zahlen und Technik waren die letzten vier Vorträge der Fassadenintegration gewidmet. „Solarfassaden sind heute schon wirtschaftlich“, rechnete Laure-Emmanuelle Perret vom CSEM in Neuenburg vor: „Die Module und die nötige Technik wie Verkabelung und Wechselrichter kosten heute rund 400 Euro pro Quadratmeter Photovoltaikfassade.“ Die Fassade liefere dann durchschnittlich 130 kWh pro Jahr. Das CSEM setzt einen Kilowattstundenpreis von 0.23 Euro ein, so dass pro Quadratmeter Fassade ein Ertrag von 30 Euro erwirtschaftet wird. „Damit sind die Photovoltaikfassaden in 10 Jahren abgeschrieben“, erklärte Laure-Emmanuelle Perret. Am CSEM wird an neuen Fassadenmodulen geforscht. Vor drei Jahren wurden die ersten weissen Fassadenmodule vorgestellt. Im Mai soll im Kanton Freiburg ein Bauernhaus mit terrakottafarbenen Modulen eingedeckt werden.

Nicht alles was möglich ist, ist auch machbar
Wie hoch ist die Ertragseinbusse von farbigen Modulen? Dieser Frage ist die Arbeitsgemeinschaft solarglaslabor nachgegangen. Markus Bloch, Inhaber der raumweg gmbh aus Muttenz erklärt: „Wir haben die Gläser von Modulen verschiedenfarbig eingefärbt und mittels Sandstrahlen mit Muster versehen.“ Auf dem Dach der Solvatec in Basel wurden dann die Erträge gemessen und verglichen: „Unsere flächendeckend gemusterten Module liefern 5-10 % weniger Ertrag, die farbigen je nach Farbe 5 bis 20 % weniger Strom.“ Gemäss einer Umfrage sei für Architekten und Bauherren ein Wirkungsgradverlust bis zu 30 % zu Gunsten einer individuellen Gestaltung akzeptabel, wusste Markus Bloch zu berichten. Dieser könne also folglich problemlos eingehalten werden. „Nur akzeptieren die Baubehörden nicht alles, was auch machbar ist!“ fügte er an. An der Dornachstrasse 109 in Basel plante der Architekt eine lindgrün Fassade, die jetzt aber in viel weniger leuchtenden Farben umgesetzt werden wird, da die Behörden die vorgesehene Farbe nicht akzeptiert haben.

Auch solarthermische Fassaden
„Solarfassaden haben eine massive Kostenreduktion erfahren, insbesondere für die Photovoltaik“, berichtet Anderas Haller der Ernst Schweizer AG, Metallbau. Pro Kilowatt installierte Leistung betrügen die Mehrkosten rund CHF 1800. Zudem sei bei einer Südorientierung der Ertrag im Tages- und Jahresgang viel ausgeglichener als auf dem Dach (siehe Grafik). „Auch das Interesse von Seiten Architekten und Bauherrschaften hat markant zugenommen.“ Seien lange die Rahmen der Kollektoren und Photovoltaikmodule das prägende Element von Solarfassaden gewesen, seien heute ganzflächige Fassaden mit sehr feinen Fugen möglich. Zudem seien dank Siebdruck immer mehr Muster und Farben möglich. Zurzeit stellt Schweizer eine farbige solarthermische Fassade eines Mehrfamilienhauses in Zürich fertig, die erste dieser Art in der Schweiz.

Weitere Informationen:

• David Stickelberger stellte eine neue Photovoltaik-Potenzialstudie von Meteotest sowie eine Roadmap für 50 % Solarstrom bis 2050 vor, wir haben am 24.3.17 darüber berichtet >>
  
  
• Christoof Biba des Instituts für Solartechnik SPF am HSR stellte die Forschung am SPF vor. Wir haben in einem Artikel vom 9.3.17 über den Industrietrag der SPF berichtet >>.

• Den Schlusspunkt der Vorträge setzte Karl Viridén, Viridén+Partner AG, Zürich, mit dem Leuchtturmprojekt eines Mehrfamilienhauses in Zürich(siehe ee-news.ch vom 22.4.16 >>)

• Alle Präsentationen der Nationalen Photovoltaik Tagung 2017 >>

©Text: Anita Niederhäusern, leitende Redaktorin ee-news.ch