Präsentation Photovoltaik vom Juli 2011 - Future Energy Vertrieb

Photovoltaik 

• Future Energy Vertrieb GmbH – 5020 Salzburg, Bayerhamerstraße 16

Future Energy Vertrieb GmbH 

(100%-Tochterunternehmen der Salzburg AG) 

• Der Aufgabenschwerpunkt der Future Energy Vertrieb 

GmbH 

ist die Projektentwicklung, Planung, Errichtung und der 

Betrieb von nachhaltigen Energieerzeugungsanlagen. 

• Seit Ihrer Gründung, hat die FEV in Österreich und 

Deutschland Anlagen mit einem Gesamtvolumen von 5 MWp 

realisiert. 

• Seit 2009 ist unser Tochterunternehmen Future Energy 

Photovoltaics Italy Srl mit Projektentwicklung und 

Realisierung am italienischen Markt vertreten und hat bis 

dato ca. 4,5 MWp errichtet und betreibt diese erfolgreich. 

• Photovoltaik Norbert Pesendorfer MBA, Juli 2011 

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Team 

Norbert Pesendorfer MBA 

Geschäftsführung 

Norbert Seigmann 

Projektabwicklung 

Roswitha Pölzl 

Organisation 


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Agenda 

• Geschichte 

• Potential 

• Technologie 

• Anlagenplanung technisch 

• Betriebsarten 

• Förderungen 

• wirtschaftliche Ansätze/Betrachtungen 

• von der Idee zur Anlage 

• Anlagenbeispiele 

• Anlagenbetrieb 

• Entwicklung/Ausblick 


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Geschichte - Potential 

• Entdeckung des „Photoelektrischen 

Effekts“ bereits 1839 durch den 

Physiker Alexandre Edmont Becquerel 

• 1954 wurden die ersten Silizium Zellen 

produziert 

• entscheidende Entwicklung durch 

die Raumfahrt ab den 1960er Jahren 

• Durchbruch als Energiequelle für Satelliten 


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Potential 

• 1.080.000.000.000.000.000 kWh jährliche 

Sonneneinstrahlung 

• Entspricht ca. dem 15.000 fachen Primärenergiebedarf der 

Erdbevölkerung 

• 3% der Fläche Österreichs reichen für den gesamten 

Strombedarf 

• Entspricht ca. 24.000 ha 


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Globalstrahlung 

Europa von 

1000 bis 1600 


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Globalstrahlung 


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Entwicklung Deutschland/weltweit 

In Deutschland wurden 2009 

ca. 3.800 MWp errrichtet. 

Weltweit stieg die installierte 

Leistung im Jahr 2009 auf 

7.400 MWp. 


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Entwicklung in Österreich 


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Technologie Grundlagen 

• Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie durch 

Halbleitermaterialien 

• Einsatz von Materialien wie Silizium, Kupfer-Indium-Diselenid, Gallium-Arsenid 

oder Cadmium-Tellurid. 

• Silizium als Hauptrohstoff 

• Die Energie der Sonne wir hier mit dem photoelektrischen Effekt direkt in 

elektrischen Energie umgewandelt. Zellen haben keine Alterung, somit könnte 

die Photovoltaikanlage theoretisch unbegrenzt genutzt werden. 

• Aufbau der Solarzelle 

o Die Zelle besteht aus zwei Schichten. 

o Eine Schicht der Solarzelle ist mit Phosphor negativ dotiert, hier herrscht 

ein Elektronenüberschuss (Minuspol). 

Diese Schicht ist der Sonne zugewandt. 

o Die Schicht darunter hat somit einen Elektronenmangel 

und ist mit Bor positiv dotiert. 

o Zwischen beiden Schichten befindet sich die Grenzschicht. 

Die Grenzschicht dient in der Solarzelle zur Trennung der 

freigesetzten Ladungen des Sonnenlichtes. Der Elektronenmangel 

und der Elektronenüberschuss werden bei Lichteinfall von 

der Grenzschicht verstärkt. 

• Funktion 

o Fällt also Sonnenlicht auf die Solaranlage, werden Ladungen 

durch das Material freigesetzt. Hier kommt die Grenzschicht 

zum Einsatz. Durch Ihre Trennung der beiden Schichten 

entsteht eine elektrische Spannung. 

o Durch Kontakte an der Vorder- und Rückseite der Solaranlage 

kann der entstandene elektrische Strom letztendlich genutzt werden. 


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Technologie Module 

• Siliziummodule: 

• Aufbau: 

• Silizium: der Rohstoff ist verfügbar wie Sand am Meer (Quarz) 

• aus dem Rohstoff wird ein Kristall gezüchtet und in Scheiben geschnitten 

• Wafer: mehrere Siliziumscheiben bilden die Basiseinheit (Zelle) 

• Modul: mehrere Wafer werden auf die Unterkonstruktion (Kunststoff) 

aufgeklebt, elektrisch miteinander verschalten und in einem 

witterungsbeständigen Gehäuse zu einem Modul zusammengefügt. 

• 

Dünnschichttechnologie 

• Grundstoffe: 

• Silizium 

• CIS, CIGS Kupfer-Indium-Gallenit-Diselenid 

• CdTe Cadmiumtellurid 

• Sulfosalze (Forschung, Salzburg) 

• Aufbau: 

• Material (Silizium, CIS,…) wird auf Trägermaterial (Glas) aufgedampft 

und direkt elektrisch verschalten 

• Vorteil: weniger Materialverbrauch, geringere Produktionskosten 

• Nachteil: derzeit geringerer Wirkungsgrad, Alterung 

(Ertragsminderung mit zunehmender Einsatzdauer) 


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Entwicklung 

• Steigerung der Leistungsdichte mit bestehenden 

Technologien 

• Beispiel - Flächenbedarf 

o Flughafen Salzburg 2003 8,1m 2 /kWp 

o Standard 2011 

6,2m 2 /kWp 

• Suche nach neuen Technologien und Grundstoffen 

• Salzburg AG unterstützt diese Entwicklung 

o Im Christian Doppler Labor ASCE an der Universität Salzburg wird an 

der Entwicklung neuartiger Halbleitermaterialen geforscht. 

o Universitätsprofessor Herbert Dietrich leitet das Labor und widmet sich 

der Erforschung neuer Halbleitermaterialien 

o Aktuell wird mit der Materialklasse der Sulfosalze versucht, alternative 

Materialien zur direkten Umwandlung von Sonnenstrahlen in elektrische 

Energie für den Markt zu entwickeln 


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Wechselrichter 

• Funktion 

• Im Wechselrichter wird mittels Dioden, Thyristoren 

und Triacs die Gleichspannung der PV-Module in 

netzkonforme Wechselspannung umgewandelt. 

• Netzgeführte Wechselrichter 

• Bei Netzausfall schaltet die Anlage automatisch ab. 

• Ein Inselbetrieb ist nicht möglich 

• Inselwechselrichter 

• Ein Netzparallelbetrieb ist nur über Puffer (Batterie) möglich 


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• Aufgabe 

• stellt das Bindeglied zwischen PV-Anlage und Netz 


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• Bindeglied zwischen Batterie und Verbraucher 


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• Information und Sicherheit 


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Batterie 

• In der Antike vorhandene Gefäße wie die „Bagdad-Batterie“ 

erzeugen durch das Zusammenspiel aus Kupfer, Eisen und 

Essig eine elektrische Spannung von circa 0,8 V. Ob dieses 

Gefäß zum damaligen Zeitpunkt vor etwa 2.000 Jahren als 

Batterie im heutigen Sinn verwendet wurde, ist umstritten. 

• Im Jahr 1780 bemerkte der italienische Arzt Luigi Galvani, dass 

ein Froschbein, das in Kontakt mit zwei verschiedenen Metallen 

kam, zuckte, und hielt dies für eine elektrische Wirkung. Das 

erste funktionierende galvanische Element und damit die erste 

Batterie wurde in Form der „Voltaschen Säule“ im Jahr 1800 

von Alessandro Volta vorgestellt. 


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Batterie 

• Batterie ist ein elektrochemischer Energiespeicher 

• Primärzellen/Sekundärbatterien 

• Beispiel Bleiakku 

• Ein Bleiakkumulator besteht im Prinzip aus zwei Bleiplatten, 

von denen die eine als positiv und die andere als negativ 

gepolte Elektrode dienen, sowie eine Füllung von 38- 

prozentiger Schwefelsäure (H2SO4) als Elektrolyt. 

• Im entladenen bzw. neutralen Zustand lagert sich 

an beiden Elektrodengruppen eine Schicht aus 

Bleisulfat (PbSO4) an. Im aufgeladenen Zustand 

bestehen die positiven Elektroden aus 

Bleioxid(PbO2), die negativ gepolten Elektroden 

aus fein verteiltem, porösem Blei (Bleischwamm). 


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Speicherentwicklung 

Erik Sehnal 


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Zusatzkomponenten 

• Unterkonstruktion 

• Gebäudestatik beachten 

• TÜV geprüfte Komponenten verwenden 

• Verkabelung 

• Leitungsquerschnitt/Verluste beachten 

• mechanischen- und UV-Schutz beachten 

• Sicherheitseinrichtungen 

• Blitzschutz, Erdung, Sicherheits- und Schalteinrichtungen 

entsprechend der aktuellen Vorschriften und Normen 

errichten. 


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Aufstellungsformen 

• dachintegriert 

• PV bildet einen integrativen Teil des Daches 

• dachparallel 

• PV wird parallel auf bestehendem Dach installiert 

• aufgeständert 

• Ausrichtung (Süd) und Neigung (23°-38°) Standort optimiert 

• Dachanlage 

• Freianlage 

• nachgeführte Anlage 

• einachsig 

• zweiachsig 


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Betriebsarten 

• Volleinspeiser 

• 100% der erzeugten Energie wird ins Netz eingespeist 

o Tariffördersysteme 

• Überschusseinspeiser 

• die erzeugte Energie wird primär selbst verbraucht, der 

Überschuss wird ins Netz eingespeist 

• Inselanlage 

• die erzeugte Energie wird über ein Puffersystem (Batterie) 

bedarfsgerecht bereitgestellt 


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Förderungen 

Österreich 

• Tarifförderung (OeMAG/2011) 

• 100% Netzeinspeisung 

• Private & gewerbliche Nutzung 

• Anlagen über 5kWp 

• Tarife 

• Gebäude 5-20 kWp 0,38 €/kWh 

• Gebäude > 20 kWp 0,33 €/kWh 

• Freianlagen 5-20 kWp 0,35 €/kWh 

• Freianlagen > 20 kWp 0,25 €/kWh 

• Laufzeit 13 Jahre 

• Investförderung (Kli.En/2011) 

• Überschusseinspeisung 

• private Nutzung 

• Anlagen bis max. 5kWp 

• Pauschalförderung 

• gebäudeintegriert 1.450,- €/kWp 

• freistehend bzw. Aufdach- 

Montage 1.100,- €/kWp 

• max. 30%, bezogen auf Investkosten 

brutto 

• Salzburg: geförderter Einspeisetarif 

9,6 Cent/kWh garantiert auf 

10 Jahre 


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Förderungen 

Österreich 

• Investförderung (Kommunalkredit AG) 

• Inselanlagen 

• gewerbl. Nutzung 

• max. 2MWp 

• „De-minimis“-Förderung 

• max. 30/40% umweltrelevanter 

Investkosten 

• max. 5%-Bonus 

Gebäudeintegration 

• max. 5%-Bonus für hochalpine 

bzw. ökologisch sensible Gebiete 

• Klima- und Energie-Modellregionen 

• Bei den Klima- und Energie- 

Modellregionen werden einerseits 

Regionen angesprochen, die noch am 

Anfang der Entwicklung hin zu einer 

Modellregion stehen, als auch 

Regionen, die bereits erste Vorarbeiten 

aufweisen können, wie zB. in Form von 

Ist-Analysen, Konzepten, Projektideen 

oder Umsetzungen. Bei der Errichtung 

von Photovoltaikanlagen werden 

Gemeinden, gemeindeeigene Betriebe, 

Betreiber- und Bürgerbeteiligungsgesellschaften 

angesprochen, die eine 

Anlage in einer bestehenden Region 

errichten wollen 


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wirtschaftliche Ansätze/ 

Betrachtungen 

• Faktoren 

• technische Ertragsfaktoren 

o Standort, Ausrichtung, Technologie 

• wirtschaftliche Ertragsfaktoren 

o Wert der erzeugten Energie 

• Beispielrechnung 

• 3.000,- €/kWp Investkosten, 1.000 kWh/kWp/a Energieertrag 

• 0,06 €/kWh Energiepreis 

• Ohne Ansätze für Kapital-Betriebskosten ergeben sich 

Amortisationszeiten von >50 Jahren 

• Netzparität 

• Erzeugungskosten = Bezugskosten vom Netz 


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von der Idee zur PV-Anlage 

Basisdaten 

• Kundenwunsch definieren 

• ökologisches Gewissen 

• Autarkie 

• Wirtschaftlichkeit als Basis 

• Anlagengröße festlegen 

• Abstimmung zwischen Kundenwunsch, Fördersystem, 

nutzbarer Fläche 

• Systematische Abarbeitung nachfolgender Punkte 


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organisatorischer Ablauf 

• Abklären grundsätzlicher Fragen 

• Projekt erarbeiten (Fachfirma) 

• Ausfüllen „Datenblatt für Erzeugungsanlagen“ 

• Rückmeldung durch den Netzbetreiber 

• Baubewilligung bei der Gemeinde 

• Förderantrag 

• Antrag auf Anerkennung als Ökostromanlage §7 

• Anlagenerrichtung 

• Meldung an Netzbetreiber 

• Zählermontage durch Netzbetreiber 

• Einspeisevertrag 


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Basisinformationen 


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Datenblatt Erzeugungsanlage 

Beispiel Salzburg AG 


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Anlagenbeispiele 

Unterkonstrunktion 


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aufgeständert 


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dachparallel 


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Fassade 


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dachintegriert 


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Anlagenbetrieb 

• Visualisierung/Anlagenüberwachung 

• Minimalinfo Display am Wechselrichter 

• Anbindung über Telefon oder Internet 

o Ertragsdaten 

o Störmeldungen 

• Service Wartung 

• zur Ertragssicherung sowie der Sicherung der Garantien 

und Gewährleistungen der Hersteller empfiehlt sich der 

Abschluss eines Wartungsvertrages mit einer Fachfirma. 

o Störmeldung und Behebung direkt von Fachfirma 

o wiederkehrende Anlagenkontrollen 

o Kontrolle und Sicherstellung des Betriebes entsprechend den 

aktuell gültigen Vorschriften 


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Ausblick 

• Photovoltaik wird einen steigenden Beitrag zur 

Energieversorgung leisten 

• Photovoltaik wird ein Bestandteil von Gebäuden 

• notwendige Rahmenbedingungen 

• Entwicklung Anlagenkosten 

• technologische 

Weiterentwicklung 

• Entwicklung Energiepreis 

• Entwicklung neuer 

Speichertechnologien 


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Präsentation Photovoltaik vom Juli 2011 - Future Energy Vertrieb

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