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Alexander Werner

• Die Umstellung unserer Energieversorgung von fossilen Energieträgern auf erneuerbare Energien lässt den Photovoltaiksektor auch weiterhin wachsen. Durch diese Entwicklung sinken die Preise für Photovoltaikmodule stetig. Da eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) die Möglichkeit bietet, sowohl einen Teil des Elektroenergiebedarfes zu decken, als auch überschüssigen Strom einzuspeisen und die Preise für Elektroenergie beständig steigen, gibt es eine hohe Zubaurate für diese Anlagen. Im Jahr 2011 wurden 7,5 GWel Leistung in Form von PV-Analgen aber nur 0,9 GWth als solarthermische Kollektoren installiert. Es wird allerdings davon ausgegangen, dass 300 bis 400 GWth im Wärmebereich notwendig sind, um einen wirksamen Klimaschutz zu erzielen. Dies würde einem Anteil an Solarenergie von etwa 15% entsprechen. Eine Möglichkeit diese Entwicklung zu kompensieren, besteht darin einen Teil der erzeugten Elektroenergie zur Heizungsunterstützung und zum Bereiten von Warmwasser zu nutzen. Derzeitig ist das wirtschaftlich noch nicht interessant. Der Hauptgrund ist darin zu sehen, dass Erdgas und Heizöl derzeitig zu günstig sind, um sie durch Elektroenergie aus einer PV-Anlage zu ersetzen, wenn diese selbst verbraucht bzw. eingespeist werden kann. Die Netzparität für Strom aus Photovoltaikanlagen wurde bereits 2012 erreicht, aufgrund der großen Nachfrage von Photovoltaiksystemen fallen bei diesen Anlagen die Stromgestehungskosten stetig, während gleichzeitig die Bezugskosten für Öl und Gas steigen. Daher wird es bereits in naher Zukunft wirtschaftlich interessant sein, einen Teil des PV-Stroms zum Bereiten von Warmwasser und zur Heizungsunterstützung zu verwenden und so überschüssige Energie zu nutzen. In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene PV-Anlagen mit und ohne partieller Deckung des Wärmebedarfes unter den derzeitigen und zukünftigen preislichen Entwicklungen in Bezug auf Ihre Wirtschaftlichkeit verglichen. Des Weiteren wird der wirtschaftliche Nutzen der Verwendung von Akku-Systemen für PV-Anlagen zur Erhöhung des solaren Deckungsgrades (SD) im Vergleich zum Decken des Wärmebedarfes durch überschüssige Elektroenergie betrachtet. Diese verschiedenen PV-Anlagensysteme werden weiterhin solarthermischen Anlagen gegenübergestellt, um die Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu einem System mit ausschließlicher Wärmegewinnung beurteilen zu können. Abschließend wird der Fall betrachtet, dass bereits eine Wärmepumpe zur Bereitung von Warmwasser und als Raumheizung vorhanden ist und ein Teil der notwendigen Elektroenergie für diese Anlage durch Verwendung einer PV-Anlage gedeckt wird. Ziel ist die Klärung der Frage, welche der betrachteten Anlagen über den Betrachtungszeitraum von 20 Jahren am wirtschaftlichsten arbeitet. Dazu werden die Anschaffungskosten, die Amortisation und die Stromkosteneinsparung je Anlage ermittelt und innerhalb dieses Zeitraums verglichen. Der Betrachtungszeitraum erstreckt sich zum einen ab dem Jahr 2013 und zum andern ab dem Jahr 2030, wobei hier die jeweils geltenden Rahmenbedingungen berücksichtigt wurden. So soll geklärt werden, wie sich die Wirtschaftlichkeit der einzelnen Anlagen in Zukunft verändert und eine Empfehlung zur Wahl eines Anlagentyps gegeben werden.