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Timestamp: 2020-01-21 08:52:03+00:00

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Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Photovoltaikanlagen auf Freiflächen | Masterarbeit, Hausarbeit, Bachelorarbeit veröffentlichen
2 Photovoltaik im Mix der erneuerbaren Energien
2.1 Status Quo der Photovoltaik
2.1.1 Hintergrund der Photovoltaik
2.1.2 Vorteile der Energieerzeugung durch Photovoltaik
2.1.3 Nachteile der Energieerzeugung durch Photovoltaik
2.2 Marktsituation für Solarparkbetreiber
2.2.1 Marktsituation für Photovoltaik in Deutschland
2.2.2 Photovoltaik in Sachsen
3.Die verschiedenen Möglichkeiten der Solarförderung
3.1 Fördermöglichkeiten für die Investition in Photovoltaikanlagen
3.2 Die kostendeckende Einspeisungsvergütung über das Erneuerbare-Energien-Gesetz
3.3 Öffentliche Finanzierungshilfen und Darlehensvergünstigungen
3.3.1 KfW-Programm „Erneuerbare Energien"
3.3.2 ERP-Regionalförderprogramm
3.3.3 Andere Darlehensformen
4 Technische Annahmen einer Freiland-Photovoltaikanlage
4.1 Standortwahl unter Ertragsgesichtspunkten
4.2 Parameter der Anlage
4.2.1 Anlagenleistung
4.2.2 Spezifischer Jahresertrag
4.2.3 Wirkungsgrad von Solarzellen und Solarmodulen
4.3 Wartung, Instandhaltung und Instandsetzung
4.3.1 Wartung
4.3.2 Instandhaltung
4.3.3 Ausfallbedingte Instandsetzung
5 Kosten des Solarparks
5.1 Die Investitionskosten einer Photovoltaikanlage
5.1.1 Der Investitionsbegriff
5.1.2 Kosten der Anlagenkomponenten
5.2 Betriebskosten und laufende Kosten
5.2.1 Wartungskosten
5.2.2 Kosten für Versicherung
6.1 Investitionsrechenverfahren
6.1.1 Statische versus dynamische Investitionsrechenverfahren
6.1.2 Kalkulationszinssatz
6.1.3 Kapitalwertmethode
6.1.4 Amortisationsrechnung
6.1.5 Interner Zinsfuß
6.1.6 Vollständige Finanzpläne
6.2 Darlehensberechnung
6.2.1 Annuitätendarlehen
6.2.2 Abzahlungsdarlehen
6.2.3 Tilgungsfreie Zeiten
6.2.4 Unterjährige Zahlung
6.2.5 Gebühren für Kredite als Auf- und Abgelder
6.2.6 Berechnung der Restschuld
6.4 Aufbau der Wirtschaftlichkeitsrechnung
6.4.1 Aufbau
6.4.2 Abgrenzungen
6.5 Durchführung größenabhängiger Wirtschaftlichkeitsrechnung
6.7 Bewertung von PV-Wirtschaftlichkeitsprogrammen
7 Risikobetrachtung für Photovoltaikanlagen
7.1 Grundlagen des Risikomanagements
7.2 Mögliche Risiken bei der Errichtung und dem Betrieb von Photovoltaikanlagen
7.2.1 Risiken mit finanziellen Schäden
7.2.2 Risiken mit Sachschäden
7.2.3 Risiken mit Personenschäden
Abbildung 1: Auswirkungen der Fläche des Solarparks auf Kosten und Erlöse
Abbildung 2: Aufbau einer netzgekoppelten Solaranlage
Abbildung 3: Aufbau eines Solarparks
Abbildung 4: Solareinstrahlung versus Heizöl
Abbildung 5: Netto-Elektrizitätserzeugung in 2008
Abbildung 6: Eingespeiste Jahresarbeit in 2008 an EEG-Strom
Abbildung 7: Entwicklung Stromerzeugung aus Photovoltaik in Deutschland seit 2001
Abbildung 8: Solarindustrie in Sachsen
Abbildung 9: Instrumentenmix
Abbildung 10: Beitrag der erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung in Deutschland 1990 -2009
Abbildung 11: Förderprogramme Photovoltaik
Abbildung 12: Einordnung des Solarparks in die Investitionsarten
Abbildung 13: Klassifizierung der Investition in den Solarpark
Abbildung 14: Kostenstruktur einer Photovoltaikanlage
Abbildung 15: Preisentwicklung für Anlagen von 10 bis 30 kW
Abbildung 16: Preisentwicklung von Anlagen > 100 kW
Abbildung 17: Faktoren für den Kalkulationszinssatz
Abbildung 18: Übersicht Kapitalwertmethode
Abbildung 19: Übersicht Dynamische Amortisationsrechnung
Abbildung 20: Übersicht Interner Zinsfuß
Abbildung 21: Annuitätendarlehen
Abbildung 22: Abzahlungsdarlehen
Abbildung 23 Diagramm Harmonisierter Verbraucherpreisindex
Abbildung 24 Diagramm Harmonisierter Verbraucherpreisindex - Veränderungsraten zum Vorjahr
Abbildung 25: Diagramm Kapitalwerte der Wirtschaftlichkeitsrechung
Abbildung 26: Der Risikomanagementprozess
Tabelle 1: Flächengrößen für die Wirtschaftlichkeitsrechnung
Tabelle 2: Eigenschaften von Solarzellenmaterial
Tabelle 3: Vergleich von Solarmodulen
Tabelle 4: Preise für Wechselrichter
Tabelle 5: Jährliche Wartungskosten in Abhängigkeit von der Anlagengröße
Tabelle 6: Beitragssätze Allgefahrenversicherung
Tabelle 7: Beträge für Betreiber-Haftpflichtversicherungen für ausgewählte Anlagengrößen
Tabelle 8: Harmonisierter Verbraucherpreisindex 1995 bis 2009
Tabelle 9: Einsatz finanzmathematischer Funktionen von Microsoft Excel®
Tabelle 10: Investitionskostenparameter für die Wirtschaftlichkeitsrechnung
Tabelle 11: Finanzierungsparameter für die Wirtschaftlichkeitsrechnung
Tabelle 12: Berechnungsparameter für die Wirtschaftlichkeitsrechnung
Tabelle 13: Kapitalwerte aus der Wirtschaftlichkeitsrechnung
Tabelle 14: Herstellungskosten je kWp - Break-Even-Point
Das Erdölzeitalter neigt sich seinem Ende zu. Erdöl wie auch die fossilen Energieträger Kohle und Erdgas und Erdöl sind in menschlichen Maßstäben endlich, ihr Einsatz wird immer teurer. Auch die Ressourcen an Uran als Grundlage für Atomstrom sind begrenzt. Im Gegenzug steigt die weltweite Nachfrage nach Energie ständig. Regenerative Energien und allen voran Energie aus Sonnenlicht weisen den Ausweg aus dieser Situation. Sie sind sicher und umweltfreundlich.
Schon heute existieren zahlreiche Photovoltaikanlagen im Niedrigwattbereich, häufig als Investitionen privater Haushalte. Aber auch der Anteil an Großanlagen nimmt stetig zu, denn diese sind Grundvoraussetzung für eine flächendeckende Versorgung mit Solarstrom. Insbesondere international tätige Unternehmen wie Q-Cells oder die juwi-Gruppe engagieren sich auf dem Gebiet der Solarenergie, denn sie haben erkannt, dass die Kosten für Solarstrom in absehbarer Zeit niedriger sein werden als die Kosten für konventionellen Strom.[1] Deshalb geht auch diese Arbeit von einem international tätigen Unternehmen aus, das im Großraum Leipzig ein Pilotprojekt auf den Weg bringen möchte.
Der Fokus dieser Fallstudie liegt auf der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Photovoltaikanlagen, die auf Freiflächen installiert werden. Sowohl die Kosten- als auch die Erlösseite dieser Investition werden maßgeblich von der Größe der Anlage und damit durch die Fläche bestimmt, auf der die Anlage installiert wird. So hängt von der verfügbaren Grundstücksgröße die Anzahl der installierbaren Module ab, die wiederum die Anschaffungs- und Herstellkosten genauso wie die Menge des erzeugten Stroms und damit die Höhe der Vergütung nach dem EEG bestimmt. Ebenso stehen die laufenden Betriebskosten - zum Beispiel für Wartung und Instandhaltung - damit in einem unmittelbaren Zusammenhang. Abbildung 1 verdeutlicht diese Beziehung.
Da mit der EEG-Novellierung 2010 die Vergütungssätze für Anlagen auf Ackerflächen entfallen sind, geht diese Arbeit von der Installation der Anlagen auf erschlossenen, versiegelten Flächen wie zum Beispiel brachliegenden Gewerbeimmobilien aus. Weitere denkbare Flächen sind sogenannte Konversionsflächen wie ehemalige Militärgelände, Bergbauflächen, Kiesgruben oder Mülldeponien.
Nachdem in Abschnitt 2 geklärt wurde, worum es sich bei Photovoltaik überhaupt handelt, wird die derzeitige Marktsituation in Deutschland und in Sachsen umrissen. Anschließend werden die verschiedenen Möglichkeiten der Solarförderung vorgestellt. Abschnitt 3 definiert die technischen und kaufmännischen Annahmen für eine Freiflächenanlage, auf deren Grundlage die Kosten bestimmt werden. Die darauf basierende Wirtschaftlichkeitsbetrachtung nutzt dynamische Investitionsrechenverfahren und berücksichtigt neben der Darlehensberechnung auch die Inflation. Außerdem wird hier die vorgenommene Wirtschaftlichkeitsberechnung nach streng betriebswirtschaftlichen Kriterien mit den im Internet verfügbaren Wirtschaftlichkeitsrechnern für Photovoltaikanlagen verglichen. Eine Risikobetrachtung für Photovoltaikanlagen rundet die Arbeit ab.
Die Umwandlung der Sonnenenergie auf direktem Weg in Energie wird als Photovoltaik bezeichnet.[2] 1839 entdeckte der Franzose Alexander Edmond Becquerel das Grundprinzip des photoelektrischen Effektes, 1905 lieferte Albert Einstein die theoretische Erklärung und erhält dafür 1921 den Nobelpreis für Physik.[3]
1954 nutzte die Raumfahrt diesen Effekt und entwickelte erste Solarzellen. Die faltbaren Photovoltaikpaneele für Satelliten oder Raumfahrtstationen sind hinlänglich über das Fernsehen in den vergangenen Jahrzehnten publiziert und dargestellt worden. Als permanente, im Prinzip unbegrenzte Energielieferanten machen sie die Raumfahrt unabhängiger von den zum Teil sehr gefährlichen chemischen und atomaren Energieträgern, die zudem durch die eingeschränkt mitführbare Menge begrenzt sind.
In den siebziger Jahren stieg das Bewusstsein, dass fossile Energiequellen endlich sind. Hieraus und als Reaktion auf die Ölkrisen folgte die Entwicklung von Solarzellen auf Siliziumbasis.[4] Die erste Generation von größeren netzgekoppelten Photovoltaikanlagen auf Freiflächen wurde Ende der 1970er Jahre in den USA errichtet. Zu Beginn der 1980er Jahre wurden in Europa vielfältige Programme zur Förderung photovoltaischer Systeme beschlossen.[5] Deutschland besitzt seit den Neunzigern nationale Förderprogramme wie zum Beispiel das 100.000-Dächer-Programm und nimmt seitdem auch als Technologiestandort eine internationale Spitzenstellung ein.
Photovoltaikanlagen lassen sich in netzunabhängige und netzgekoppelte Anlagen unterscheiden. Im Alltag sind netzunabhängige Anlagen, sogenannte Inselanlagen, unverzichtbar geworden. Sie verfügen in der Regel über eine geringe Leistung und werden zum Beispiel in Kleingeräten wie Armbanduhren, Spielzeug oder Taschenrechnern aber auch in Navigationsleuchten für die Schifffahrt oder als Straßenbeleuchtung eingesetzt. Des Weiteren erfolgt die Nutzung als autonome
Stromversorgungsanlage für Fahrzeuge, Segelboote und für Wochenendhäuser. Insofern kann man Photovoltaik durchaus als „High-Tech zum Anfassen" bezeichnen.[6]
Quelle: http://www.b5-solar.de/images/content/1234385413-1.gif, Zugriff am 16.04.2010
Netzgekoppelte Solaranlagen sind Anlagen zur Stromeinspeisung, die den Strom in Form von solaren Kraftwerken an das öffentliche Netz liefern. Diese Anlagen können entweder auf bzw. an Gebäuden oder auf Freiflächen installiert sein.[7] Abbildung 2 veranschaulicht den grundsätzlichen Aufbau einer netzgekoppelten Solaranlage, bestehend aus dem Solargenerator, dem Wechselrichter, auch Netzeinspeisegerät (NEG) genannt, und dem Einspeise-Stromzähler.
Grundsätzlich bestehen Photovoltaikanlagen aus mehreren Solarzellen, die zu einem Solarmodul verbunden sind. Mehrere Solarmodule werden zu einem String geschaltet. Ein Solargenerator, der Gleichstrom erzeugt, besteht meist aus mehreren Strings. Dieser Aufbau ist für alle Solaranlagen gleich, unabhängig davon, ob sie auf Dächern oder auf Freiflächen installiert sind.
Eine Dachanlage für Eigenheimbesitzer verfügt über eine Leistung von 3 bis 6 kWp. Wird der erzeugte Strom vom Anlagenbetreiber selbst verbraucht, so sieht der Gesetzgeber gesonderte Regelungen vor. Die Einspeisung erfolgt ins Niederspannungsnetz.
Photovoltaikanlagen auf Freiflächen speisen aufgrund der Leistung im oberen Kilowatt-und im Megawattbereich in das Mittelspannungsnetz ein. Sie bestehen aus mehreren
Solargeneratoren und mehreren Wechselrichtern. Dies hat den Vorteil, dass die Anlage auch dann noch Strom ins Netz einspeist, wenn ein Generator ausgefallen ist.
Quelle: eigene Erstellung, in Anlehnung an Seltmann (2007), S. 31
Der Aufbau eines Solarparks von der Solarzelle bis zum Solargenerator wird in Abbildung 3 dargestellt.
Ein Wechselrichter wandelt diesen Gleichstrom in Wechselstrom um. Der erzeugte Strom wird entweder direkt genutzt oder über einen Einspeisezähler, der die erzeugten Kilowattstunden misst, ins öffentliche Netz eingespeist.[8]
Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen sind erneuerbare Energien in menschlichen Zeiträumen unerschöpflich, weil sie durch die Sonne oder durch andere Quellen ständig neu generiert werden.[9] Der Primärenergieträger Sonne ist unbegrenzt, denn die Verfügbarkeit der Sonnenenergie wird durch ihre Nutzung nicht eingeschränkt. Demzufolge kann die eingestrahlte Solarenergie als kostenloser, heimischer Brennstoff eingestuft werden, der uneingeschränkt genutzt werden kann.[10]
Photovoltaische Systeme arbeiten - sofern es sich nicht um nachgeführte Anlagen handelt, geräuschfrei und ohne bewegte Teile und es werden während des Betriebes keinerlei Schadstoffe an die Atmosphäre abgegeben.[11] Zur Herstellung der photovoltaischen Anlagen werden überwiegend Ausgangsmaterialien eingesetzt, die noch für längere Zeit verfügbar sind, wie Silizium, Glas und Stahl.
Im Gegensatz zu fossilen und nuklearen Brennstoffen wird die Solarenergie nicht importiert, sondern sie wird direkt vor Ort erzeugt und in das bestehende Elektrizitätsnetz eingespeist.[12] Photovoltaik ist damit die einzige Form der Energieerzeugung, die sich in bestehende Infrastruktur eingliedern lässt.[13]
Photovoltaikanlagen arbeiten ohne Emissionen von CO2, lediglich bei der Herstellung der Komponenten wird CO2 freigesetzt. Damit leistet Photovoltaik einen Beitrag zum weltweiten umweltpolitischen Ziel der Reduktion von CO2.[14] Wie Abbildung 4 zeigt, entspricht in Deutschland 1 m2 Sonneneinstrahlung mit im Durchschnitt 1.000 kWh pro Jahr der Energie von 100 l Öl.[15]
Quelle: entnommen aus Antony (2005), S. 23
Eines der wichtigsten strategischen, energiewirtschaftlichen Ziele Deutschlands ist die Unabhängigkeit von anderen Staaten. Bisher konnte die Energieversorgung über die Nutzung und Verbrennung von Kohle im Wesentlichen sichergestellt werden. Solarenergie bietet langfristig das Potenzial, auch nach Ende der Kohlevorräte die Elektrizitätsnachfrage über die inländische Stromproduktion zu decken.
Photovoltaik schafft zusätzliche Arbeitsplätze, zum einen im industriellen Mittelstand, der die Anlagenteile herstellt, und zum anderen im regionalen Handwerk, das die Anlagen installiert.[16] Es werden bereits in Deutschland vollständige Photovoltaik-Systeme produziert und die Branche wächst stetig.[17] Die Solarenergie trägt mit knapp 27 %, das sind 79.600 Arbeitsplätze, im Jahr 2009 zur Bruttobeschäftigung im Bereich der erneuerbaren Energien bei. 2004 waren es noch 25.100 Arbeitsplätze.[18]
Nachteilig ist, dass die Leistung der Solarmodule im Laufe ihrer Lebensdauer nachlässt. Nach 20 bis 25 Jahren bringen sie nur noch ca. 80 % ihrer ursprünglichen Leistung.[19] Der Anteil der von den Modulen in Strom umgewandelten Sonnenenergie liegt derzeit bei ca. 5 bis 17 %, der Wirkungsgrad von Photovoltaikanlagen ist damit derzeit im Vergleich zu anderen Formen der Energieerzeugung niedrig.[20]
Ein Nachteil der Solarenergie ist ihre Bereitstellung zur rechten Zeit. Die erzeugte Strommenge schwankt im Rhythmus der Jahreszeiten und sie ist von den Wetterbedingungen abhängig. Um diese Schwankungen auszugleichen und eine kontinuierliche Stromabgabe zu erreichen, müssten kostenintensive Speicher errichtet werden, die zudem zu einer Verringerung des Wirkungsgrades der Anlage führen.[21]
Soll die Stromerzeugung aus Sonnenenergie in Deutschland ausgebaut werden, so werden derzeit große Flächen benötigt, da die Leistungsdichte, das heißt die Leistung in Watt pro Quadratmeter, im Vergleich zu anderen Energieerzeugungsarten sehr gering ist.[22] Damit schreitet die Urbanisierung der Natur weiter voran, naturbelassene Räume werden zurückgedrängt. Jedoch steigt die Effizienz der Solarmodule aufgrund des technologischen Fortschritts in den kommenden Jahren an, so dass künftig auf kleineren Flächen entsprechende Mengen Strom produziert werden können.
Freiflächenanlagen werden in Deutschland kontrovers diskutiert.[23] Ihre Gegner lehnen Freiflächen ab, da sie Landflächen belegen und damit zur Zersiedelung der Landschaft führen. Außerdem stehen sie in direkter Konkurrenz zu Ackerflächen. Obwohl unter ihnen Gräser und Kräuter wachsen, können die Pflanzen nicht so viel CO2 aus der Atmosphäre binden, wie sie es ohne Abschattung durch die Module vermögen. Befürworter halten dagegen, dass Freiflächenanlagen höhere Erträge als gebäudeintegrierte Anlagen erwirtschaften können, da sie optimal zur Sonne ausgerichtet werden. Außerdem ist der in Freiflächenanlagen erzeugte Strom billiger.
Mittels des EEG unterstützt die Bundesregierung den Ausbau der Energieerzeugung aus erneuerbaren Energien. Der Anteil regenerativer Energien am Energiemix in Deutschland erhöht sich von Jahr zu Jahr. Abbildung 5 zeigt die Netto-Elektrizitätserzeugung nach Energieträgern im Jahr 2008.
Quelle: eigene Erstellung auf Basis des Monitoringberichts 2009 der Bundesnetzagentur, S. 60, Download von www.bundesnetzagentur.de[24]
Insgesamt wurden 91 TWh Energie aus den regenerativen Energieträgern Biomasse, Wind, Wasser, Biogas, Geothermie und solare Strahlungsenergie erzeugt. Damit steigt die Erzeugungsmenge gegenüber 2007 um 4,8 TWh bzw. 0,8 %.[25]
Das Wachstum im Bereich Stromerzeugung aus Photovoltaik entspricht dem der gesamten regenerativen Energien. Die von Photovoltaikanlagen erzeugte Energie beträgt in 2008 4.420 GWh, das sind 6 % der gesamten regenerativen Energien (vgl. Abbildung 6).
Quelle: eigene Erstellung in Anlehnung an den EEG-Statistikbericht 2008 der BNetzA, S. 25, Download von www.bundesnetzagentur.de. Auf die Darstellung von Geothermie wurde aufgrund des geringen Anteils verzichtet.
Damit steigt sie gegenüber 2007 um 1.345 GWh und hat sich gegenüber 2006 sogar verdoppelt. Im Jahr 2009 nimmt sie um weitere 1.780 GWh zu und beträgt 6.200 GWh (vgl. Abbildung 7).[26] Ähnlich stetig steigt die installierte Leistung zur Stromerzeugung aus solarer Strahlungsenergie von 2.812 MWp in 2006 auf 8.877 MWp in 2009.[27]
Quelle: eigene Erstellung in Anlehnung an den Bericht zur Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2009 des BMU, S. 10, Download von www.bmu.de
Auch bei den Investitionen sind die deutlichsten Zuwächse neben der Energieerzeugung aus Biomasse und Wind im Bereich Solarenergie zu verzeichnen.[28] Damit ist die Photovoltaik mit Investitionen in Höhe von 9,6 Mrd. Euro in 2009 die stärkste Sparte der erneuerbaren Energien. Bei der Mehrheit der Photovoltaikanlagen handelt es sich um kleinere Anlagen. Dies ist Ursache für den trotz der hohen Investitionen im Vergleich zu anderen Energieträgern geringen Anteil an eingespeister Energie. So sind 84 % der Solaranlagen ans Niederspannungsnetz angeschlossen.[29]
Durch die Nutzung von Photovoltaik wurden im Jahr 2009 in Deutschland 3,5 t Kohlendioxid vermieden.[30] Damit leistet die Solarenergie einen wesentlichen Beitrag zur Sicherung des Klimaschutzziels der Bundesregierung.
Laut Aussage des Sächsischen Staatsministeriums für Wirtschaft und Arbeit entwickelt sich Sachsen immer mehr zur Triebfeder der Solarindustrie.[31] In Sachsen arbeiten 1.700 Beschäftigte in der Fertigung von Solarkomponenten, 2.500 Arbeitsplätze sind in der sächsischen Solarindustrie insgesamt besetzt. Abbildung 8 veranschaulicht diese Situation. Größere Darstellung siehe Anhang A.
Quelle: Wirtschaftsförderung Sachsen GmbH, www.smwa.sachsen.de
In Sachsen beträgt im Jahr 2008 die installierte Leistung im Bereich Photovoltaik 168 MW, das sind rund 3 % der gesamtdeutschen Leistung an Solarerzeugungsanlagen. Damit liegt Sachsen im bundesdeutschen Vergleich auf Platz 7 und ist das stärkste unter den neuen Bundesländern. In 2008 hat Sachsen 110 GWh eingespeist, die mit 51 Mio. Euro vergütet worden sind.[32] In 2007 betrug die installierte Leistung noch 96 MW. Der Zuwachs von 75 % im Vergleich zum gesamtdeutschen Zuwachs von 41 %[33] zeigt deutlich, dass Sachsen als Standort für Photovoltaikanlagen attraktiv ist.
Bereits 2004 ging der zum damaligen Zeitpunkt größte Solarpark der Welt in Espenhain bei Leipzig ans Netz.[34] 33.264 Module erbringen eine Leistung von 5 MW. 2006 wurde in Borna auf dem Gelände eines ehemaligen Braunkohle-Kraftwerks eine weitere Anlage mit 3,44 MW in Betrieb genommen.[35] Beide Anlagen produzieren jeweils soviel Strom, dass damit 1.800 Haushalte versorgt werden können.
Im sächsischen Muldentalkreis hat die juwi-Gruppe in 2008 eines der weltgrößten Solarkraftwerke mit 40 MW in Betrieb genommen.[36] Auf einem ehemaligen Militärflughafen mit 110 Hektar, das entspricht rund 200 Fußballfeldern, produzieren 560.000 Dünnschichtmodule ca. 40 Mio. kWh Strom pro Jahr. Lars Falck, Geschäftsführer der juwi solar GmbH, sieht die Senkung der EEG-Vergütung für Solarstrom aus Freiflächenanlagen im novellierten EEG kritisch[37]: Der Bau von Solarparks wird vermutlich ab 2010 unwirtschaftlich sein und sich ins Ausland verlagern.
Das Kyotoprotokoll hat erfolgreich weltweit das öffentliche Bewusstsein für Probleme geschärft, die mit dem Klimawandel verbunden sind. Für eine zukunftsorientierte Klima-und Energiepolitik ist die Förderung der erneuerbaren Energien von wesentlicher Bedeutung, denn bei betriebswirtschaftlicher Betrachtung ist die Energieversorgung auf der Basis fossiler Energieträger meist kostengünstiger als die Nutzung regenerativer Energien. Um die Nutzung erneuerbarer Energien zu verstärken, ist unter diesen Marktbedingungen eine gezielte Unterstützung durch den Staat erforderlich.[38] In der Praxis kommt der in Abbildung 9 dargestellte Instrumentenmix zur Förderung
erneuerbarer Energien zur Anwendung[39]. Diese Förderung ist insbesondere sinnvoll und notwendig, um die Markteinführung der zu kunftsorientierten Photovoltaiktechnologie zu unterstützen.
Zugunsten der erneuerbaren Energien und der Energieeffizienz wurde 2007 das Integrierte Energie- und Klimaprogramm (IEKP) beschlossen. Es enthält ein umfassendes Maßnahmepaket von 29 Einzelpaketen und ist einer modernen Volkswirtschaft angemessen. Mit dem IEKP legt die Bundesregierung die Grundlage für eine zukunftsgerichtete Energie- und Klimapolitik. Das IEKP dient im Bereich der Energieversorgung zur Förderung erneuerbarer Energien. Es hat das Ziel, die derzeitige Abhängigkeit Deutschlands im Bereich des Energieimportes zu verringern. Das zweite Maßnahmepaket des IEKP ist das EEG, welches die Förderung regenerativ erzeugten Stromes durch Einspeisevergütung regelt.[40] Damit fördert das EEG die verschiedenen Sparten von erneuerbarer Energie durch Zuschüsse. Ein weiteres Programm zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung der erneuerbaren Energien ist das sogenannte Marktanreizprogramm. Hiernach unterstützen EU, Bund, Länder, Gemeinden und Energieversorger die Markteinführung umweltfreundlicher Energietechniken mit einer Vielzahl von Förderprogrammen. (siehe Anhang B) Die Investitionsförderung im Rahmen des Marktanreizprogramms des Bundes zur Förderung erneuerbarer Energien wurde vom Deutschen Bundestag im Mai dieses Jahres eingestellt. Es werden keine Mittel mehr für thermische Solaranlagen, Biomasseheizungen und Wärmepumpen durch den Bund zur Verfügung gestellt.[41]
Die Forschungsförderung für erneuerbare Energie hingegen unterstützt die wissenschaftliche Begleitung, bei der im Bereich der Photovoltaik die verschiedensten Projekte (siehe Anhang C) von der Bundesregierung gefördert wurden.
Schon seit 1999 finanziert die bundeseigene Bank Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) Solarstromanlagen im Rahmen des 100.000-Dächer-Programmes. Bei diesem Sonderdarlehen wurden die Kreditzinsen aus dem Bundeshaushalt getragen. Zinsgünstige Darlehen bot der Bund auch bis 2003 über die Deutsche Ausgleichsbank, die 2003 in die KfW integriert wurde. Diese führt die Förderprogramme der ehemaligen Deutschen Ausgleichsbank weiter. Zwischenzeitlich werden auch ohne Zinssubventionen des Bundes über die KfW Sonderkredite im Bereich des Solarstromes angeboten. Auch im Rahmen des Konjunkturpaketes können Förderungen über die KfW in Anspruch genommen werden. Die Besonderheit ist hierbei, dass das Darlehen mit Haftungsfreistellung gewährt wird. Demnach müssen die Banken keine Haftung
übernehmen. Damit wurde die Möglichkeit geschaffen, dass Kredite auch an Unternehmen in wirtschaftlich schwierigen Lagen gewährt werden können.[42] Darüber hinaus bietet die LBS Hessen-Thüringen als erste Bausparkasse 2001 einen besonderen Solarstromkredit an.[43]
Bezogen auf die guten wirtschaftlichen Rahmenbedingungen durch das EEG geben Bundesländer, Kommunen und Energieversorger Zuschüsse. Jedoch fördert der Bund nur noch Demonstrationsanlagen und Solaranlagen auf Schulen. Einige Bundesländer gewähren Zuschüsse für landwirtschaftliche Betriebe, so zum Beispiel aus dem Agrar-Investitionsförderprogramm. Für Berlin und die neuen Bundesländer kann die Investitionszulage in Betracht kommen.[44] Die Sächsische Aufbaubank GmbH (SAB) gewährt für Anlagen mit einer Spitzenleistung bis maximal 15 kWp einen Zuschuss von 250,00 Euro pro kWp. Für Freiflächenanlagen wird dieser Zuschuss jedoch nicht gewährt.
Eines der effektivsten Förderungsinstrumente Deutschlands zur Stromgewinnung aus erneuerbaren Energien findet seine Ausprägung im Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien (EEG). Ziel des EEG ist es, den Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromversorgung bis 2020 auf mindestens 30 % kontinuierlich zu steigern.[45] Das EEG einschließlich der regelmäßigen Novellierungen ersetzt seit dem 1. August 2000 das Stromeinspeisungsgesetz. Im Januar 2004 wurde das Photovoltaikvorschaltgesetz nahezu unverändert in das EEG 2004 übernommen. Die letzte Novellierung erfolgte am 6. Mai 2010 und eine weitere Novellierung ist für das Jahr 2012 beschlossen. Den Zusammenhang zwischen der Entwicklung an aus regenerativen Energieträgern erzeugten Stroms und der unterstützenden Gesetzgebung veranschaulicht Abbildung 10.
Im EEG werden nicht nur die Beziehungen des Stromeinspeisers zum Staat geregelt, sondern ebenso das Verhältnis zu den Netzbetreibern und den Energieversorgern. Das EEG organisiert die Anschluss-, die Abgabe- und die Vergütungspflicht der Energieversorgungsunternehmen (§§ 4 und 5 EEG) für Regenerativstrom. Des Weiteren wird die konkrete Höhe der Vergütung bezüglich der Erzeugungsart (§§ 6-11 EEG) sowie
die Verteilung der anfallenden Netzkosten zwischen Energieversorgungsunternehmen und Stromeinspeisern (§ 13 EEG) festgelegt. Der Anwendungsbereich des Gesetzes erfasst die Primärenergieträger, so unter anderem Solarenergie, Wind- und Wasserkraft und Biomasseanlagen.
Quelle: eigene Erstellung in Anlehnung an www.erneuerbare-energien.de
Auf dieser rechtlichen Grundlage sind Photovoltaik-Projekte zu einer interessanten Form der Geldanlage geworden, welche dank der staatlichen Einspeisungsvergütung ein hohes Maß an Sicherheit bieten. Die künftige Vergütung für Solarstrom wird an die aktuelle Marktentwicklung angepasst. Das bedeutet eine Senkung der Vergütung zum 1. Juli 2010
- für Dachanlagen um 16 %
- für Freiflächenanlagen auf Konversionsflächen um 11 % und
- für alle sonstigen Flächen um 15 %.
Ab 2011 gilt für alle Flächen ein einheitlicher Degressionsatz von 9 %.[46] Eine weitere Besonderheit ist die Einführung einer zubauabhängigen Degression. Für 2010 sind es 1.100 MW und 1.700 MW und für 2011 1.200 MW und 1.900 MW. Hier kann bei Über
oder Unterschreiten für das Folgejahr die Degression um 1 % angehoben bzw. abgesenkt werden.[47]
Eine entsprechende EEG-Vergütung für Solarstromanlagen auf Freiflächen im Außenbereich, insbesondere für große Solarparks, wird nur gewährt, wenn die Voraussetzungen gemäß § 32 EEG erfüllt werden. Hiernach sind die sogenannten Freiflächenanlagen immer genehmigungspflichtig, weil die Belange des Natur- und Landschaftschutzes berücksichtigt werden müssen (vgl. § 32 Abs. 2 EEG i. V. § 30 BauGB oder § 38 S.1 BauGB). Die Flächenkriterien des § 32 Abs. 2 und 3 EEG wurden in der Novelle 2010 neu justiert. Ab 1. Januar 2011 gilt ein neues und völliges Neubauverbot von Freiflächenanlagen auf Ackerflächen[48], um zum Beispiel für den Nahrungsmittelanbau wertvolle Flächen zu schützen. Bis 31. Dezember 2010 gilt eine Übergangsregelung für Freiflächenanlagen auf Äckern. Photovoltaikanlagen auf Freiflächen, für die bereits bis zum 25. März 2010 eine Baugenehmigung vorlag und deren Inbetriebnahme bis zum Endes des Jahres erfolgt, erhalten die reguläre Vergütung in Höhe von 28,43 Ct/kWh. Als Alternative zu den Äckern können Photovoltaikanlagen auf Konversionsflächen errichtet werden. Konversionsflächen im Sinne des § 32 Abs. 3 EEG können versiegelte Flächen, Flächen aus wirtschaftlicher und militärischen Nutzung, aber auch Flächen aus wohnungsbaulicher oder verkehrlicher Nutzung sein.[49] Für diese Fallstudie wird die Errichtung einer Photovoltaikanlage auf einer versiegelten Fläche, also auf einer Konversionsfläche, unterstellt. Für die Inbetriebnahme der Anlage wird der 1. Januar 2011 angenommen, so dass eine Grundvergütung von 24,17 Ct/kWh gezahlt wird.
Die Höhe der Fördervergütung richtet sich nach dem Ort der Montage, der Größe der Anlage und dem Jahr der Inbetriebnahme. Für den Vergütungssatz ist das Jahr der Inbetriebnahme der jeweiligen Anlage maßgeblich. Dieser Vergütungssatz gilt für 20 Jahre zuzüglich der Monate im Jahr der Inbetriebnahme, in denen die Anlage bereits Strom produziert. Die in dieser Arbeit unterstellte Inbetriebnahme der Photovoltaikanlage zum Stichtag 1. Januar 2011 führt dazu, dass die staatliche garantierte Einspeisungsvergütung in Höhe von 24,17 Cent für 21 Jahre als konstanter Betrag in die Kalkulation aufgenommen werden kann.
Seit dem 1. Januar 2009 besteht für Neuanlagen eine Registrierungspflicht.[50] Alle Neuanlagen sind der Bundesnetzagentur mit Angaben zum Standort und zur Leistung für ein zentrales Kataster zu melden. Damit verfügen Betreiber von Solaranlagen in Zukunft über ein größeres Maß an Rechtssicherheit gegenüber Netzbetreibern. Bei Großanlagen von mehr als 100 kWp gilt gemäß § 11 EEG ebenfalls seitdem 1. Januar 2009 ein modifiziertes Einspeisemanagement. Demnach dürfen Energieversorger die Anlage bei Überlastung vom Netz trennen, um die Einspeiseleistung zeitweilig zu reduzieren und so Netzbetriebsmittel wie Freileitungen oder Transformatoren vor Überlastung zu schützen. Die Anlagenbetreiber sind jedoch für die entgangene Vergütung zu entschädigen.
Das ursprüngliche solare Energieversorgungskonzept hat die einhundertprozentige Ausspeisung nach § 32 EEG bzw. § 33 Abs. 1 EEG vorgesehen, die Einspeisung konnte nur in das Netz des nächstgelegenen Netzbetreibers erfolgen. Dieses Konzept wurde mit § 33 Abs. 2 EEG um die Förderung des Eigenverbrauches (Eigennutzung mit Restausspeisung) und mit § 17 Abs. 1 EEG um den Drittverbrauch (Direktvermarktung) erweitert. Die solare Eigennutzung mit Restausspeisung gilt nur für Dach- bzw. Fassadenanlagen bis einschließlich 30 kWp, deren erzeugter Strom vom Anlagenbetreiber in räumlicher Nähe zur Anlage selbst verbraucht wird.[51] Der entstehende Überschuss wird in das Netz des Stromversorgers eingespeist.[52] Der Stromeigenverbrauch wird durch den Gesetzgeber mit der Zielsetzung zusätzlich vergütet, den Eigenverbrauch zu fördern. So gewinnen beispielsweise Privathaushalte beim Eigenverbrauch künftig bis zu 8 Ct/kWh. Hingegen entfällt bei der Direktvermarktung die gesetzlich festgelegte Mindestvergütung. Für die Betrachtung in dieser Fallstudie wird im Hinblick auf Investitionssicherheit und die gesetzlich garantierte Rentabilität die Direktvermarktung nicht geprüft. Es wird die einhundertprozentige Ausspeisung nach § 32 EEG in das Netz des nächstgelegenen Netzbetreibers unterstellt.
Die Förderung durch die KfW-Bankengruppe erfolgt in der Wirtschaft, Gesellschaft und Ökologie in Deutschland und weltweit. Bei allen KfW-Darlehen gilt das Hausbankprinzip. Interessenten können Fördermittel nicht direkt bei der KfW-Bankengruppe beantragen. Hierfür stehen Banken vor Ort wie die Sparkassen, Volks- und Raiffeisenbanken zur Verfügung.
Das KfW-Programm „Erneuerbare Energien"[53] dient der langfristigen Finanzierung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien zu einem günstigen Zinssatz mit tilgungsfreien Anlaufjahren. Abbildung 11 verdeutlicht die Wirkung des Förderprogramms. Grundsätzlich wird diese Förderung in zwei Schwerpunkte unterteilt: den Programmteil „Standard" und den Programmteil „Premium". Während bei dem Programmteil „Standard" die Nutzung erneuerbarer Energien zur Erzeugung von Strom und Wärme in Kraft-Wärme-Kopplung bis zu 100 % der Nettoinvestitionskosten und bis zu 10 Mio. Euro gefördert werden, kann im Programmteil Premium ein Kredit mit Tilgungszuschuss für Anlagen, die Wärme nur für die Eigennutzung erzeugen, gewährt werden. Speziell für den Bereich der Förderung von Photovoltaikanlagen kann nur der Programmteil „Standard" zum Einsatz gebracht werden. Hierbei wird auch nicht die Art der Anlage unterschieden. Alle Photovoltaikanlagen werden nach dem KfW-Standard-
Programm gefördert.[54] Es wird die Errichtung, der Erwerb oder die Erweiterung gefördert. Jedoch wird der Erwerb von gebrauchten Anlagen nicht gefördert.[55] Die KfW fördert nicht nur junge Unternehmen sondern auch etablierte Unternehmen mit zinsgünstigen Krediten. Voraussetzung dafür ist, dass ein inländisches Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft eine Anlage errichtet, die nach dem EEG gefördert wird, und dass über diese Maßnahme die Stellung des Unternehmens mittels eines neuen Projekts ausgebaut wird und damit auch Arbeitsplätze erhalten werden können. Der Tilgungszuschuss für Solaranlagen beträgt 30 % der förderfähigen Nettoinvestitionskosten und ist auf maximal 100.000 Euro begrenzt.
Die einzelnen Parameter des für diese Fallstudie angenommenen Darlehens werden in Abschnitt 6.5 vorgestellt.
Eine mittel- und langfristige Finanzierung von Investitionen zu einem günstigen Zinssatz kann kleinen und mittelständischen Unternehmen im Rahmen des ERP-Regionalförderprogramms[56] gewährt werden. Diese Regionalförderung, insbesondere für die neuen Bundesländer, werden bis zu 85 % der förderungsfähigen Investitionskosten mitfinanziert. Das sind alle Investitionen, welche einer mittel- und langfristigen Mittelbereitstellung bedürfen und einen nachhaltigen wirtschaftlichen Erfolg erwarten lassen.[57] Mittels dieses Regionalförderungsprogramms können maximal 3 Mio. Euro als Kreditbetrag zur Verfügung gestellt werden. Bei einer geschickten Kombination mit dem KfW-Programm „Erneuerbare Energien" könnte der Erwerb des Grundstückes hierüber gefördert werden. Je nach Kreditlaufzeit werden tilgungsfreie Anlaufjahre gewährt, zum Beispiel bei einer Laufzeit von 15 bis 20 Jahren maximal fünf tilgungsfreie Anlaufjahre. Der Programmzinssatz wird auf die Entwicklung des Kapitalmarktes abgestimmt beziffert, wobei bei einem Kredit mit einer Laufzeit von 10 Jahren ein Festzins für die gesamte Laufzeit vereinbart wird. Grundsätzlich erfolgt eine einhundertprozentige Auszahlung, jedoch wird für Anträge nach dem 1. März 2009 eine Bereitstellungsprovision von 0,25 % pro Monat erhoben.
[1] vgl. www.qcells.de.
[2] Vgl. Hadamovsky/Jonas (2007), S. 27.
[3] Vgl. Seltmann (2009), S. 26.
[4] Vgl. Henze/Hildebrand (1999), S. 5.
[5] Vgl. Staiß (1996), S. 4.
[6] Vgl. Staiß (1996), S. VII.
[7] Vgl. §§ 32 und 33 EEG.
[8] Vgl. Seltmann (2009), S. 117f.
[9] Vgl. Hadamovsky/Jonas (2007), S. 17.
[10] Vgl. Staiß (1996), S. 87.
[11] Vgl. Staiß (1996), S. 95.
[12] Vgl. Staiß (1996), S. 89.
[13] Vgl. Seltmann (2009), S. 35.
[14] Vgl. Staiß (1996), S. 91.
[15] Vgl. Antony (2005), S. 23.
[16] Vgl. Seltmann (2009), S. 49.
[17] Vgl. Staiß (1996), S. 91.
[18] Vgl. BMU, Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2009, S. 13ff.
[19] Vgl. Seltmann (2009), S. 143.
[20] Vgl. Theis (2008), S. 99.
[21] Vgl. Staiß (1996), S. 93.
[22] Vgl. http://solaranlagen-ratgeber.de
[23] Vgl. www.sfv.de.
[24] Der Anteil der regenerativen Energien stimmt nicht mit der in Abbildung 6 dargestellten EEG-Einspeisung überein, da ein Teil nicht nach dem EEG vergütet wird.
[25] Vgl. Monitoringbericht 2009 der BNetzA, S. 60.
[26] Vgl. Bericht zur Entwicklung der erneuerbaren Energien 2009 des BMU, S. 10, www.bmu.de.
[27] Vgl. Bericht zur Entwicklung der erneuerbaren Energien 2009 des BMU, S. 11, www.bmu.de.
[28] Vgl. Bericht zur Entwicklung der erneuerbaren Energien 2009 des BMU, S. 13, www.bmu.de.
[29] Vgl. Monitoringbericht 2009 der BNetzA, S. 53.
[30] Vgl. Bericht zur Entwicklung der erneuerbaren Energien 2009 des BMU, S. 29, www.bmu.de
[31] Vgl. www.smwa.sachsen.de.
[32] Vgl. EEG-Statistikbericht der BNetzA, S. 22.
[33] Vgl. Monitoringbericht 2009 der BNetzA, S. 53.
[34] Vgl. www.solarserver.de.
[35] Vgl. www.energieportal.24.de.
[36] Vgl. www.juwi.de.
[37] Vgl. www.solarserver.de.
[38] Vgl. Wirtschaftsförderung durch erneuerbare Energien, www.bmu.de, S. 47
[39] Vgl. Wirtschaftsförderung durch erneuerbare Energien, www.bmu.de, S. 49.
[40] Vgl. Wirtschaftsförderung durch erneuerbare Energien , www.bmu.de, S. 6.
[41] Vgl. www.energiefoerderung.info.
[42] Vgl. www.kredite-infoportal.de/deutsche-ausgleichsbank/.
[43] Vgl. Seltmann (2009), S. 126.
[44] Vgl. Seltmann (2009), S. 128.
[45] Vgl. § 1 Abs. 1 und 2 EEG.
[46] Vgl. Strom aus erneuerbaren Zukunftsinvestitionen mit Perspektiven, www.erneuerbare-energien.de, S. 27.
[47] Vgl. Strom aus erneuerbaren Zukunftsinvestitionen mit Perspektiven, www.erneuerbare-energien.de, S. 27.
[48] Vgl. Photon Mai 2010, S. 16.
[49] Vgl. Photon Mai 2010, S. 16. Die Regelung für Flächen aus wohnungsbaulicher oder verkehrlicher Nutzung gilt ab 2011.
[50] Vgl. § 32 Abs. 3 EEG Novelle 2010.
[51] Vgl. § 33 Abs. 2 EEG.
[52] Vgl. Henze/Hildebrand (1999), S. 26 f.
[53] Vgl. KfW-Erneuerbare Energien - Förderbedingungen Standard, www.kfw-mittelstandsbank.de.
[54] Vgl. KfW-Erneuerbare Energien - Förderbedingungen Standard, www.kfw-mittelstandsbank.de.
[55] Vgl. KfW-Erneuerbare Energien - Förderbedingungen Standard, www.kfw-mittelstandsbank.de.
[56] Vgl. ERP-Regionalförderprogramm, www.kfw-mittelstandsbank.de.
[57] Vgl. ERP-Regionalförderprogramm, www.kfw-mittelstandsbank.de.
BA Hessische Berufsakademie (Hessische Berufsakademie VWA Leipzig)
Marko Filler (Autor)Susan Gutzeit-Rost (Autor)Christoph Paulus (Autor)Manuela Rothlauf (Autor)Heike Wolff (Autor)
V163769
9783640784004
9783640784028
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen, Photovoltaikanlagen, Fallstudie, Dynamische Investitionsrechung, Darlehensberechung, Risikobetrachtungen, Kosten Solarpark
Marko Filler (Autor)Susan Gutzeit-Rost (Autor)Christoph Paulus (Autor)Manuela Rothlauf (Autor)Heike Wolff (Autor), 2010, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Photovoltaikanlagen auf Freiflächen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/163769
Diagnose und Unterstützung mentaler W...

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 § 30
 § 38
 § 32
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 § 17
 § 32
 § 1
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