Post on 21-May-2019
Verfasser: Betreuender Professor:
Martin Buczynski Prof. F.-J. Kuhn
Kai Ritter Hochschule Albstadt-Sigmaringen
Harald Siber Fakultät Engineering
Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen
Pressebericht Untersuchung der PV-Anlagen
der Stadtwerke Balingen
Sommersemester 2009
1
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis........................................................................................................1
Abbildungsverzeichnis.................................................................................................2
Tabellenverzeichnis.....................................................................................................4
1 Einleitung .............................................................................................................5
2 Technischer Hintergrund......................................................................................7
2.1 Photovoltaik ..................................................................................................7
2.2 Arten der Photovoltaik Anlagen.....................................................................7
2.3 Komponenten einer Photovoltaik Anlage ......................................................8
3 Die Photovoltaik Anlagen der Stadtwerke Balingen ...........................................10
3.1 Auswertung der Daten ................................................................................10
3.2 Auffällige Photovoltaik Anlagen...................................................................14
3.2.1 Besichtigung auffälliger PV-Anlagen....................................................15
3.2.2 Besichtigungsprotokolle .......................................................................16
3.2.3 Begehung auffälliger PV-Anlagen........................................................25
3.2.4 Begehungsprotokolle ...........................................................................28
3.3 Ranking.......................................................................................................44
3.4 Fazit ............................................................................................................46
4 Fragebogen........................................................................................................47
4.1 Auswertung der Fragebögen.......................................................................47
4.2 Fazit ............................................................................................................68
5 Eigene Auswertungen ........................................................................................69
5.1 Fazit ............................................................................................................74
6 Plakate ...............................................................................................................75
1
7 Anhang...............................................................................................................84
7.1 Plakat: Anzahl und Anlagengröße in kW.....................................................84
7.2 Plakat: Energie – Ertrag kWh/Jahr ..............................................................85
7.3 Plakat: Energie – Ertrag Durchschnittswert.................................................86
7.4 Plakat: Mittelwert kWh/kWp Nennleistung...................................................87
7.5 Plakat: Vergleich der Energieerträge im Jahr 2008.....................................88
7.6 Plakat: Vergleich der Energieerträge im Jahr 2008.....................................89
7.7 Plakat: Vergleich Stadtwerke Balingen und Albstadtwerke .........................90
7.8 Nutzungsbedingungen Google Maps..........................................................91
8 Quellenverzeichniss ...........................................................................................92
2
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1 Komponenten einer PV-Anlage.....................................................................8
Abb. 2 Wechselrichter der Firma SMA, Modelreihe Sunny Boy ...............................9
Abb. 3 Abweichung der PV-Anlagen vom Durchschnittswert .................................12
Abb. 4 Absolute Ertragswerte aller PV-Anlagen .....................................................12
Abb. 5 Abweichung PV-Anlagen (Inbetriebnahme vor dem Jahr 2007) .................13
Abb. 6 Abweichung PV-Anlage (Inbetriebnahme 2007) .........................................14
Abb. 7 Übersicht aller Besichtigungen....................................................................16
Abb. 8 Besichtigungsprotokoll Marianne Conzelmann ...........................................17
Abb. 10 Besichtigungsprotokoll Ralf Luipold.........................................................18
Abb. 11 Photovoltaikanlage Ralf Luipold ..............................................................19
Abb. 12 Besichtigungsprotokoll Volkstanzgruppe Frommern................................20
Abb. 17 Besichtigungsprotokoll Angelika Gimple..................................................23
Abb. 19 Besichtigungsprotokoll Heidemarie Kügelgen .........................................24
Abb. 21 Übersicht aller Begehungen ....................................................................27
Abb. 22 Begehungsprotokoll Max Mesam ............................................................28
Abb. 23 Photovoltaikanlage Max Mesam..............................................................30
Abb. 24 Begehungsprotokoll Thomas Gastel........................................................31
Abb. 25 Leistungsverlauf eines Wechselrichters ..................................................33
Abb. 26 Photovoltaikanlage Thomas Gastel .........................................................34
Abb. 27 Begehungsprotokoll Andreas Schnee .....................................................35
Abb. 28 Photovoltaikanlage Andreas Schnee.......................................................36
Abb. 29 Begehungsprotokoll Dieter Arndt.............................................................37
Abb. 30 Montageplan Dieter Arndt........................................................................38
Abb. 31 Photovoltaikanlage Dieter Arndt ..............................................................39
Abb. 32 Begehungsprotokoll Hans-Dieter Henle ..................................................40
Abb. 33 Photovoltaikanlage Hans-Dieter Henle....................................................41
Abb. 34 Begehungsprotokoll Karl-Heinz Rominger...............................................42
Abb. 35 Photovoltaikanlage Karl-Heinz Rominger ................................................43
Abb. 36 Serienbrief des Rankings ................... Fehler! Textmarke nicht definiert. Abb. 37 Ranking der PV-Anlagen .........................................................................45
3
Abb. 38 Diagramm Anschaffungsgrund ................................................................48
Abb. 39 Diagramm Angebotseinholung ................................................................49
Abb. 40 Diagramm Angebotsanzahl .....................................................................50
Abb. 41 Diagramm Auswirkungen des Kabelquerschnitts ....................................51
Abb. 42 Diagramm Pflege und Wartung der PV-Anlage .......................................52
Abb. 43 Diagramm Zählerstandüberwachung.......................................................53
Abb. 44 Diagramm Häufigkeit der Zählerstandsüberwachung..............................54
Abb. 45 Diagramm Computergestützte Überwachung der PV-Anlage .................55
Abb. 46 Diagramm Anlagengröße laut Einspeisevertrag ......................................56
Abb. 47 Diagramm Kabelbefestigung ...................................................................57
Abb. 48 Diagramm Abschattung ...........................................................................58
Abb. 49 Diagramm Zeit der Abschattung..............................................................59
Abb. 50 Diagramm Ursachen der Abschattung.....................................................60
Abb. 51 Diagramm Wechselrichterstandort ..........................................................61
Abb. 52 Diagramm Standortbedingungen.............................................................62
Abb. 53 Diagramm Defekte an Anlagen ...............................................................63
Abb. 54 Diagramm Teil an dem Defekte auftraten................................................64
Abb. 55 Diagramm Übernahme der Defekte.........................................................65
Abb. 56 Diagramm Anlagenversicherung .............................................................66
Abb. 57 Diagramm Zufriedenheit mit der Anlage ..................................................67
Abb. 58 PV-Anlagen gegliedert nach Teilorten .....................................................69
Abb. 59 Neue PV-Anlagen gegliedert nach Teilorten ...........................................70
Abb. 60 Diagramm PV-Anlagen pro 1000 Einwohner...........................................71
Abb. 61 Diagramm Einwohner pro PV-Anlage......................................................72
Abb. 62 Diagramm Ranking der einzelnen Stadtteile ...........................................74
Abb. 63 Plakat - Anzahl + Anlagengröße in kW....................................................76
Abb. 64 Plakat - Energie-Ertrag ............................................................................77
Abb. 65 Plakat - Energie-Ertrag Durchschnittswert...............................................78
Abb. 66 Plakat - Mittelwert kWh / kWp Nennleistung............................................79
Abb. 67 Plakat - Vergleich der Energieerträge im Jahr 2008 ................................80
Abb. 68 Plakat - Vergleich der Energieerträge im Jahr 2008 ................................81
Abb. 69 Vergleich zwischen den Stadtwerken Balingen und den Albstadtwerken83
4
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1 Auflistung aller Besichtigungen............................................................16
Tabelle 2 Auflistung aller Begehungen ................................................................26
Tabelle 3 Personen, die ein Ranking zugeschickt bekommen (rot markiert)Fehler! Textmarke nicht definiert. Tabelle 4 Ranking der einzelnen Stadtteile .........................................................73
5
1 Einleitung
Auch in diesem Jahr untersucht die Hochschule Albstadt-Sigmaringen im
Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen die Photovoltaik-Anlagen der Stadtwerke
Balingen. 2007 sind 67 Anlagen an das Netz der Stadtwerke Balingen gegangen,
damit steigt die Zahl der Anlagen auf rund 266. Dies ist ein Zeichen dafür, dass PV-
Anlagen weiterhin eine gute Geldanlageform darstellen und darüber hinaus einen
Beitrag für den Umweltschutz leisten. Obwohl der Preis pro kWh, den die PV-
Anlagenbetreiber vergütet bekommen, stetig nach unten geht, bleibt durch das EEG
die Förderdauer von 20 Jahren auch nach der Neuerung 2009 bestehen. Das
wiederum bedeutet, dass die PV-Anlagen, um wirtschaftlich zu bleiben und Renditen
einfahren zu können, diesen Zeitraum störungsfrei überstehen müssen. Die
Vergütung geht zurück, da der Staat davon ausgeht das mit wachsender Zahl
installierter PV-Anlagen der Erfahrungskurven-Effekt eintritt und somit der Einbau
und die Komponenten einer PV-Anlage günstiger werden. Insoweit ist das Richtig.
Richtig ist aber auch, dass sich auf dem Installations- und Komponentenmarkt
ebenso „Schwarze Schafe“ tummeln wie auch in anderen Bereichen in denen man
Geld mit dem Unwissen der Kunden verdienen kann. Hiervon bleibt auch der Raum
Balingen, in dem Ehrlichkeit und Qualität zu den Tugenden zählen, nicht
ausgeschlossen.
Der Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen unterstützt die Stadtwerke Balingen seit
2004 in der Aus- und Bewertung rund um die PV-Anlagen, die am Netz der
Stadtwerke angeschlossen sind.
Ziel des diesjährigen Projektes ist es, die PV-Anlagen, die im Jahr 2007 an das Netz
der SWB angeschlossen wurden und das volle Jahr 2008 Erträge einfahren konnten,
in einem Ranking zu vergleichen, diverse Auswertungen zu erstellen und diese
ansprechend darzustellen. Ein Pressetermin, an dem die Erkenntnisse der
diesjährigen Untersuchungen veröffentlicht werden, rundet das Projekt ab. Zu den
Aufgaben zählten das Ergänzen und versenden lassen von Fragebögen, das
6
Auswerten und Aufbereiten der Informationen aus den rückläufigen Fragebögen, das
Ergänzen von Plakaten mit den neuesten Ertragszahlen, das Vergleichen und die
Begehung und Besichtigung von ertragsauffälligen PV-Anlagen. Die Studenten
arbeiten die verschiedenen Punkte und Aufgaben dieses Projektes eigenständig ab.
7
2 Technischer Hintergrund
2.1 Photovoltaik
„Das Wort Photovoltaik ist eine Zusammensetzung aus dem griechischen Wort für
Licht und dem Namen des Physikers Alessandro Volta.“1 „Die Photovoltaik nutzt die
direkte und diffuse Strahlungsenergie der Sonne zur Erzeugung von Strom mit Hilfe
von Solarzellen.“ 2
2.2 Arten der Photovoltaik Anlagen
Direktversorgung „Dabei wird einem angeschlossenen Elektrogerät direkt über die PV-Anlage Energie
zugeführt. Anwendbar bei kleineren Verbrauchern, zum Beispiel Taschenrechnern,
oder Verbrauchern, die nur tagsüber laufen.“3
Inselbetrieb „Hierbei werden ein oder mehrere Geräte über die PV-Anlage mit Energie versorgt.
Mit der Energie, die dafür aktuell nicht benötigt wird, werden Akkumulatoren
aufgeladen. Diese in den Akkus gespeicherte Energie kann dann verwendet werden,
wenn die PV-Module nicht aktiv sind (zum Beispiel nachts); Gleichspannung 12 Volt.
Sinnvoll anwendbar in Gebieten ohne Elektroverteilernetz, oder beispielsweise in der
Mess- und Fernmeldetechnik.“4
1 http://www.solarklar.de/solarklar-themen/Photovoltaik.html (herunter geladen am 16.06.2009). 2 Konrad, Frank: Planung von Photovoltaik-Anlagen. Grundlagen und Projektierung. 1. Auflage.
Wiesbaden: Vieweg Verlag 2007. S. 3. 3 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS 2007-2008, Hendrik Brod & Sebastian
Schätzle 4 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS 2007-2008, Hendrik Brod & Sebastian
Schätzle
8
Netzeinspeisebetrieb „Prinzipiell funktioniert eine solche Anlage wie ein normales Kraftwerk: Energie wird
am Tage ins öffentliche Netz eingespeist. Abends und nachts wird der elektrische
Strom wieder über das öffentliche Netz herbeigeführt. Betreiber einer PV-Anlage
dieses Typs bekommen für die ins Netz eingespeiste Energie eine
Einspeisevergütung vom Energieversorgungsunternehmen (EVU).“5
2.3 Komponenten einer Photovoltaik Anlage
Abb. 1 Komponenten einer PV-Anlage6
Photovoltaik Generator (PV-Modul) „Bei Lichteinfall ("Photonen - Aufprall") auf die Silizium-Solarzelle werden Elektronen
freigesetzt, die aufgrund der gezielten Verunreinigung der Vor- und Rückseite mit
unterschiedlichen Fremdatomen, wie Bor und Phosphor, zu einer Seite der Solarzelle
wandern; zur anderen Seite orientieren sich die positiven Ladungsträger. Es entsteht
ein Plus- und Minuspol, sodass bei Anschluss eines Verbrauchers Strom fließen
kann.
5 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS 2007-2008, Hendrik Brod & Sebastian
Schätzle 6 http://www.sonnendeal.de/html/solaranlage.html (herunter geladen am 16.06.09)
9
Die aus vielen miteinander verbundenen Solarzellen bestehenden Module sind
laminiert, verglast und werden mit einem steifen Aluminiumrahmen versehen.
Lieferbar sind auch Module ohne Rahmen.
Die Alternative zu Silizium-Modulen ist die Gruppe der Dünnschicht-Module mit z.B.
den Materialien amorphes Silizium, Kupfer-Indium-Diselenid (CIS) und Cadmium-
Tellurid (CdTe). Diese Module benötigen für die gleiche Nennleistung wie von
Silizium-Modulen erheblich mehr Montagefläche; jedoch haben sie ein besseres
Hitze-Verhalten (Temperaturkoeffizient), einen bis zu 18% höheren Stromertrag [...].
Dünnschicht-Module bieten ein großes Entwicklungspotenzial.“7
Wechselrichter „Der in den Modulen hergestellte Gleichstrom wird durch Wechselrichter in
Wechselstrom umgewandelt und dann ins öffentliche Stromnetz eingespeist.
Wechselrichter erreichen einen Wirkungsgrad von ca. 95%.“8
Abb. 2 Wechselrichter der Firma SMA, Modelreihe Sunny Boy9
7 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS 2007-2008, Hendrik Brod & Sebastian
Schätzle 8 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS 2007-2008, Hendrik Brod & Sebastian
Schätzle 9 http://www.sma.de/de/produkte/solar-wechselrichter/sunny-boy/sunny-boy-1100-1200-1700-2500-
3000.html (herunter geladen am 16.06.09)
10
Einspeisezähler „Die von der PV-Anlage produzierte Strommenge wird von einem separaten
Stromzähler erfasst und mit dem gesetzlich festgelegten Preis pro kWh vom
Energieversorger bezahlt.“10
Bezugszähler „Der (bereits vorhandene) Verbrauchsstromzähler misst danach den selbst
verbrauchten Strom, der mit dem ortsüblichen Preis vom Kunden bezahlt werden
muss.“11
3 Die Photovoltaik Anlagen der Stadtwerke Balingen
3.1 Auswertung der Daten
Zu Beginn des Projektes bekam die Projektgruppe von den Stadtwerken Balingen
eine Auflistung über alle vorhandenen Photovoltaikanlagen im Raum Balingen. Die
Auflistung beinhaltete sämtliche Daten über die entsprechenden PV-Anlagen. In
einem ersten Schritt bestimmte die Projektgruppe die Daten, die für das Projekt von
Bedeutung waren. Relevante Daten waren der PV-Anlagenbetreiber, der PV-
Anlagenstandort, die Rechnungsanschrift des PV-Anlagenbesitzers, das Datum der
Inbetriebnahme sowie die Nennleistung und die im Jahr 2008 erbrachten Erträge.
Da die bereitgestellten Daten geheimhaltungspflichtig sind, wurde von der
Projektgruppe eine Geheimhaltungserklärung unterzeichnet, in der sich alle
Gruppenmitglieder verpflichteten, keine der bereitgestellten Daten an Dritte
weiterzugeben. Ebenso wurden die Daten nach Beendigung des Projektes gelöscht.
10 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS 2007-2008, Hendrik Brod & Sebastian
Schätzle 11 Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke, WS 2007-2008, Hendrik Brod & Sebastian
Schätzle
11
Um eine vernünftige Datenauswertung zu erreichen, wurden nur die PV-Anlagen
berücksichtigt die im gesamten Jahr 2008 am Netz waren. Dies hatte zur Folge, dass
nur die PV-Anlagen, welche im Jahr 2007 oder früher installiert wurden, zu
berücksichtigen waren. PV-Anlagen, die erst später installiert wurden, konnten leider
nicht berücksichtigt werden und werden von einem späteren Semester untersucht.
Bei der Auswertung wurden letztendlich die prozentualen Ertragsabweichungen vom
Durchschnitt aller PV-Anlagen errechnet, die das gesamte Jahr 2008 am Netz waren.
Aus diesem Grund konnten nur PV-Anlagen betrachtet werden, die im Jahr 2007
oder früher installiert wurden. Die Projektgruppe beschäftigte sich bei den
Auswertungen verstärkt mit den Neuanlagen, d.h. mit PV-Anlagen die im Jahr 2007
installiert wurden da diese PV-Anlagen noch nicht ausgewertet wurden.
Hierzu wurden zunächst die Erträge aller PV-Anlagen für das Jahr 2008 in
Kilowattstunden pro Kilowatt errechnet (kWh/kW). Weiterhin wurde der
Durchschnittsertrag aller PV-Anlagen bestimmt. Dieser liegt bei einem Wert von
959,95 kWh/kW und wird anschließend als Referenzwert (100%) gesetzt. Mit Hilfe
dieses Durchschnittswertes konnte nun die Abweichung jeder einzelnen PV-Anlage
berechnet werden. Zur Veranschaulichung wurden die prozentualen Abweichungen
einer jeden PV-Anlage in ein Punktdiagramm übertragen. So konnten relativ schnell
Ausreißer, d.h. PV-Anlagen, deren Erträge stark von dem Durchschnitt abwichen,
ausfindig gemacht werden.
Aus dem folgenden Punktediagramm wird ersichtlich, dass sich die Ertragswerte bei
den neuen PV-Anlagen stabilisiert haben. Es gibt keine extremen Ausreißer nach
unten, wie bei den älteren (blau markierten) PV-Anlagen. Dadurch ist eine durchaus
positive Entwicklung der Ertragswerte zu sehen. Bei den Neuanlagen, die im Jahre
2007 installiert wurden, liegt die höchste negative Abweichung bei -20,3 %. Somit ist
die höchste negative Abweichung deutlich geringer im Vergleich zu den
Abweichungen in früheren Jahren. Insgesamt wurden 266 PV-Anlagen ausgewertet.
Der Durchschnittsertrag liegt bei 959,95 kWh/kW.
12
Abb. 3 Abweichung der PV-Anlagen vom Durchschnittswert12
Im folgenden Diagramm sind die absoluten Ertragswerte aller PV-Anlagen in kWh/kW
zu sehen.
Abb. 4 Absolute Ertragswerte aller PV-Anlagen13
12 Eigene Darstellung 13 Eigene Darstellung
13
Die rote Linie veranschaulicht den positiven linearen Ertragstrend im Laufe der
Installationsjahre. Dies bedeutet, dass die neueren PV-Anlagen im Durchschnitt
einen besseren Ertrag erwirtschaften als die älteren PV-Anlagen, da die rote Linie
stetig steigt.
Abb. 5 Abweichung PV-Anlagen (Inbetriebnahme vor dem Jahr 2007)14
Um nun diese PV-Anlagen herauszufiltern, welche die Projektgruppe besichtigen will,
wurden die prozentualen Abweichungen genauer betrachtet. Für eine Besichtigung
kamen die PV-Anlagen in Frage, die vor dem Jahr 2007 installiert wurden. Aus
diesem Grund wurden die zehn „besten“ und zehn „schlechtesten“ PV-Anlagen,
welche nicht von einer vorherigen Projektgruppe besucht wurden, für eine
Besichtigung vorgeschlagen. Die PV-Anlagen wurden anhand der obigen Abbildung
ausgewählt. Dies bedeutet aber nicht, dass die vorgeschlagenen PV-Anlagen die
„besten“ oder „schlechtesten“ im Bereich der Stadtwerke Balingen sind, da die
„besten“ bzw. „schlechtesten“ unter Umständen bereits in vorherigen Projekten
besucht wurden.
Für die Begehungen kamen ausschließlich die Neuanlagen in Frage.
14 Eigene Darstellung
14
Abb. 6 Abweichung PV-Anlage (Inbetriebnahme 2007)15
Der absolute Durchschnittsertragswert der Neuanlagen liegt bei 1020 kWh/kW. Dies
ist eine Ertragssteigerung von durchschnittlich 81 kWh/kW im Vergleich zu den
älteren PV-Anlagen. Insgesamt wurden 67 PV-Anlagen ausgewertet. Für die
Begehungen wurden die drei „besten“ und „schlechtesten“ PV-Anlagen
vorgeschlagen.
3.2 Auffällige Photovoltaik Anlagen
Als auffällige Photovoltaik Anlagen werden die Anlagen bezeichnet, die den zuvor
festgelegten Toleranzbereich überschreiten und die in Folge dessen von der
Projektgruppe begangen bzw. besichtigt wurden. Eine Begehung beinhaltet die
Terminvereinbarung mit dem jeweiligen Besitzer. An diesem Termin konnte dann die
PV-Anlage näher Untersucht werden und es konnte ein Informationsaustausch
15 Eigene Darstellung
15
zwischen der Projektgruppe und dem Besitzer erfolgen. Auch konnten aus den
Gesprächen heraus direkt Empfehlungen ausgesprochen werden.
Die Besichtigungen beinhalteten lediglich das Untersuchen der PV-Anlagen von
Außen. Es wurde mit verschiedenen Hilfsmitteln versucht die PV-Anlage zu
untersuchen. In beiden Fällen wurden die PV-Anlagen mit Hilfe von Protokollen und
der digitalen Photographie dokumentiert.
3.2.1 Besichtigung auffälliger PV-Anlagen
Für die Auswahl der zu Besichtigenden PV-Anlagen wurden von der Projektgruppe
die Erträge der einzelnen PV-Anlagen herangezogen. Dabei wurde der
Durchschnittsertrag von allen PV-Anlagen im Bereich der Stadtwerke Balingen mit
dem jeweiligen Ertrag der PV-Anlage verglichen. Bei der Auswertung der „guten“
bzw. „schlechten“ PV-Anlagen fiel jedoch auf, das diese zum Großteil bereits von
vorherigen Projektgruppen besichtigt oder begangen wurden und somit nicht mehr
für eine Besichtigung in Frage kamen. Aus diesem Grund wurden die zehn „besten“
und zehn „schlechtesten“ PV-Anlagen, welche nicht bereits besucht wurden für eine
Besichtigung vorgeschlagen. Dies bedeutet aber nicht, dass die vorgeschlagenen
PV-Anlagen die „besten“ oder „schlechtesten“ im Bereich der Stadtwerke Balingen
sind, da die „besten“ bzw. „schlechtesten“ unter Umständen bereits in vorherigen
Projekten besucht wurden.
Bei der Besichtigung wurden die PV-Anlagen zusammen mit Hr. Prof. Kuhn
aufgesucht und mit Hilfe diverser Medien (Kompass, Fernglas, Digitalkamera) näher
untersucht und dokumentiert. Durch diese Besichtigungen wurde versucht durch
äußerliche Betrachtung der PV-Anlagen eine Aussage über die hohen
Abweichungen vom Durchschnittsertrag zu treffen.
In folgender Karte sind alle „guten“ und „schlechten“ PV-Anlagen eingezeichnet, die
letztendlich besichtigt wurden. Aufgrund von zeitlichen Restriktionen konnte jedoch
nur bei 5 PV-Anlagen eine Besichtigung durchgeführt werden.
16
Abb. 7 Übersicht aller Besichtigungen16
In Tabelle 1 sind die PV-Anlagen mit Nennleistung und Gesamtertrag 2008
aufgeführt, die besichtigt wurden. Der Ertrag pro kW (kWh/kW) und die prozentuale
Abweichung wurden von der Projektgruppe berechnet und ebenfalls mit in die
Tabelle eingebracht.
Tabelle 1 Auflistung aller Besichtigungen17
3.2.2 Besichtigungsprotokolle
Auf folgenden Seiten werden die Besichtigungsprotokolle aufgeführt. Einige
Informationen zu den besichtigenden PV-Anlagen konnte die Projektgruppe
zusätzlich aus den Fragebögen gewinnen.
16 Google Maps 17 Stadtwerke Balingen, Ertragsauswertung 2008
17
Abb. 8 Besichtigungsprotokoll
Die PV-Anlage fiel der Projektgruppe aufgrund von enorm schlechten Ertragswerten
für das Jahr 2008 auf. Es handelt sich um eine PV-Anlage mit 3,82 kWp
Nennleistung in Balingen. Mit 320
kWh/kW gehört sie zu den absolut
schlechtesten PV-Anlagen im
gesamten Raum Balingen. Dies
entspricht einer prozentualen
Abweichung vom
Durchschnittsertrag von -65,90%.
Leider konnte die Projektgruppe
um Prof. Kuhn aus zeitlichen
Restriktionen kein Gespräch mit Abb. 9 Photovoltaikanlage
18
der Besitzerin führen. Durch die Besichtigung konnte aber festgestellt werden, dass
die PV-Anlage vollkommen in Richtung Osten ausgerichtet ist. Dies ist ein
wesentlicher Grund für die schlechten Ertragswerte. Weiterhin wurde eine
Abschattung durch umstehende Bäume und Sträucher festgestellt. Auch dies führt zu
einem erhöhten Ertragseinbruch. Weitere Gründe für die schlechten Ertragswerte
konnten durch die Besichtigung nicht bestimmt werden. Dafür müssten der
Projektgruppe Informationen über die PV-Anlage und dem Wechselrichter in einem
Gespräch zur Verfügung gestellt werden. Aus dem Fragebogen konnten leider keine
Informationen gewonnen werden, da der Fragebogen nicht an uns zurückgeschickt
wurde.
Abb. 10 Besichtigungsprotokoll
19
Eine weitere Besichtigung fand in Weilstetten statt. Hierbei handelt es sich um eine
PV-Anlage mit 2,3 kWp Nennleistung. Der Grund für die Besichtigung waren wieder
die schlechten Ertragswerte. Mit einem Ertrag von 662,17 kWh/kW liegt die PV-
Anlage mit einer Abweichung von -29,50% unter dem Durchschnittsjahresertrag
2008. Die PV-Anlage besteht aus 9 Modulen. Der Modultyp ist polykristallines
Silizium. Bei der Besichtigung der PV-Anlage fiel der Projektgruppe auf, dass
einzelne Zellen in den Modulen vollkommen verdreht sind. Sogar der PV-Experte
Prof. Kuhn hatte solche Zellen noch nie bei bisherigen PV-PV-Anlagen festgestellt.
Dies könnte ein wesentlicher Grund für die schlechten Ertragswerte sein. Eine
genaue Betrachtung der Zellen wäre für weitere Projektgruppen sehr interessant. Ein
weiterer Grund für die schlechten Ertragswerte ist die Abschattung durch die im
folgenden Bild zu sehende Tanne. Um die Erträge in Zukunft zu steigern wäre es
sinnvoll die Tanne zu entfernen.
Abb. 11 Photovoltaikanlage
20
Abb. 12 Besichtigungsprotokoll
Die nächste Besichtigung fand in Dürrwangen statt. Es handelt sich um eine PV-
Anlage mit 5 kWp Nennleistung. Der Grund dieser Besichtigung lag darin, dass der
Jahresertrag aus 2008 mit einer Abweichung von -27,80% unter dem Durchschnitt
lag. Diese PV-Anlage war Herr Prof. Kuhn bereits bei der Besichtigung bekannt, da
er diese mit früheren Studenten untersucht hatte. Die PV-Anlage besteht aus 96
Modulen. Davon sind 33 Module aus polykristallinem Silizium und 63 Module aus
monokristallinem Silizium. Eine Verschattung der Module konnte ausgeschlossen
werden. Ein Grund für die schlechten Ertragswerte ist der starke Neigungswinkel, der
mit 50° nicht optimal ist. Die PV-Anlage wird mit drei Wechselrichtern betrieben.
21
Zwei der Wechselrichter sind MaxiSunrise und ein MultiString von der Firma SMA.
Herr Prof. Kuhn und die Projektgruppe versuchten einen Ansprechpartner der PV-
Anlage zu finden. Doch leider war dieser an dem Tag der Besichtigung nicht
anwesend. Weitere wichtige Informationen konnten somit nicht gewonnen werden.
Die folgende Abbildung zeigt die gesamte PV-Anlage mit den 96 Modulen.
In der obigen Abbildung ist die
Verkabelung zu sehen. Hierbei ist
der Projektgruppe aufgefallen,
dass einige Kabel der Witterung
ausgesetzt sind. Durch die starken
Beanspruchungen können die
Kabel im Laufe der Zeit beschädigt
werden. Außerdem sind die
Steckverbindungen nicht mit
Kabelbindern befestigt. Da
Steckverbindungen Schwach-
stellen darstellen, ist die Gefahr der Beschädigung sehr groß. Weiterhin werden zu
lange Kabel verwendet, die Ertragsverluste hervorrufen.
Abb. 13 Photovoltaikanlage
Abb. 14 Photovoltaikanlage
22
Abb. 16 Photovoltaikanlage
In der Abb. 15 ist ein Vogel auf
den Modulen zu sehen. Die
Verschmutzung der Module von
Vögeln führt ebenfalls zu enormen
Ertragsverlusten. Dies könnte ein
weiterer Grund für den schlechten
Jahresertrag sein. Sollte die PV-
Anlage tatsächlich verschmutzt
sein, wird dringend eine Reinigung
empfohlen, um den Ertrag zu
steigern.
In der folgenden Abbildung ist die
Kabelverbindungen der ver-
schiedenen Modultypen zu
sehen. Die Kabelverbindungen
sind potenzielle Schwachstellen.
Vor allem kann es durch
Schneelasten zu Schäden
kommen. Weiterhin wird das
Kupfer im Kabelinneren ständig
durch die Wettereinflüsse wie
beispielsweise Wind beansprucht.
Dies führt zu einer schnelleren Beschädigung der Kabelverbindungen.
Abb. 15 Photovoltaikanlage
23
Abb. 17 Besichtigungsprotokoll
Eine weitere Besichtigung fand in
Weilstetten statt. Die PV-Anlage
hat eine Nennleistung von
2,16 kWp. Diese PV-Anlage liegt
bei dem Jahresertrag von 2008
mit einer Abweichung von -24,5 %
unter dem Durchschnittsertrag.
Dies stellte auch den Grund der
Besichtigung dar. Die PV-Anlage
besteht aus 40 Modulen des
Modultyps Silizium amorph. Die PV-Anlage befindet sich auf einem Satteldach und
ist nach Süd-Westen ausgerichtet.
Abb. 18 Photovoltaikanlage
24
Bei der Besichtigung konnte man erkennen, dass die Module auf unterschiedlichen
Dachneigungen angebracht sind. Es befinden sich 32 Module auf dem Satteldach mit
einer Neigung von ca. 35°. Weitere 8 Module sind unter einer Neigung von ca. 30°
angebracht. Weiterhin kann sich Schnee an den Dachfenstern ansammeln und einen
Teil der Module bedecken. Ein Grund für den schlechten Ertrag kann auf die
Abschattung der umliegenden Häuser zurückgeführt werden. Weitere Gründe
konnten durch die Besichtigung nicht festgestellt werden.
Abb. 19 Besichtigungsprotokoll
25
In Streichen wurde eine weitere
PV-Anlage besichtigt. Die PV-
Anlage hat eine Nennleistung
2,28 kWp. Die PV-Anlage wurde
wegen der unterdurch-schnittlichen
Ertragslage besichtigt. Da wir in
Streichen einen Begehungstermin
hatten, bot sich diese Besichtigung
zusätzlich an. Die PV-Anlage
besteht aus acht Modulen des
Typs Silizium EFG. Der
Wechselrichter der PV-Anlage befindet sich in der Garage und ist von der Firma
Sunnyboy. Die PV-Anlage ist nach Osten unter einem Neigungswinkel von 30°
ausgerichtet. Die schlechten Erträge aus dem Jahr 2008 sind auf eine Abschattung
durch eine Laterne und durch einen Baum zurück zu führen. Außerdem ist die
Ausrichtung in Richtung Osten ein weiterer Grund für die unterdurchschnittlichen
Erträge. Durch das Entfernen des Baumes könnten die Erträge für das nächste Jahr
gesteigert werden.
3.2.3 Begehung auffälliger PV-Anlagen
Begangen wurden durch die Projektgruppe und Hr. Prof. Kuhn PV-Anlagen, die zum
einen, im Jahr 2007 an das Netz der SWB angeschlossen wurden, das gesamte Jahr
2008 Strom in das Netz einspeisten und die in Tabelle 2 festgelegten Toleranzwerte
über-, bzw. unterschritten. Zuvor fand eine Terminvereinbarung durch die
Projektgruppe mit den PV-Anlagenbesitzern statt. Alle angesprochenen Besitzer
waren aufgeschlossen und zu einem Termin bereit. Durch die Begehung sollten
Rückschlüsse gezogen werden, weshalb diese neuen PV-Anlagen teils gute und teils
schlechte Ertragswerte liefern.
Abb. 20 Photovoltaikanlage
26
Tabelle 2 Auflistung aller Begehungen18
Dieses Jahr wurden die Toleranzwerte so gelegt, dass die Projektgruppe sowohl 3
gute als auch 3 schlechte PV-Anlagen begehen konnte. Bei der Begehung wollte die
Projektgruppe mehr über die PV-Anlage erfahren als das durch eine Befragung oder
Besichtigung möglich wäre. Hier konnten die einzelnen Komponenten, wie PV-
Module, Wechselrichter oder Verkabelung näher in Augenschein genommen werden.
Darüber hinaus konnten Datenblätter und Installationszeichnungen eingesehen
werden, aus denen Rückschlüsse auf die Qualität und die Leistung der gesamten
PV-Anlage gezogen werden konnten. Als Hilfsmittel setzte die Projektgruppe
Kompass und Fernglas ein um die PV-Anlage näher zu bestimmen und mögliche
Schäden zu lokalisieren. Durch die Präsenz vor Ort konnte die Projektgruppe sowohl
einen Eindruck über die Qualität der Installation erhalten als auch einen Eindruck
über mögliche Verschattungen der PV-Module gewinnen. In den sich daraus
ergebenden Gesprächen konnten die Besitzer ebenfalls über Erfahrungen mit ihren
Installationsfirmen berichten. Die durch Hr. Prof. Kuhn abgegebenen Einschätzungen
und Ratschläge nahmen durchweg alle Besitzer positiv auf. Alle besprochenen
Punkte wurden in einem Begehungsprotokoll und durch Bilder festgehalten.
Abb. 21 zeigt mit Hilfe von Google Maps die Standorte der PV-Anlagen die begangen
wurden. Mit grün sind positiv aufgefallene PV-Anlagen gekennzeichnet, mit rot die
negativen. Auffallend in diesem Zusammenhang ist die Tatsache, dass im Stadtteil
Heselwangen augenscheinlich jedes zweite Haus eine Solaranlage besitzt und dort 2
der Guten PV-Anlagen stehen.
18 Stadtwerke Balingen, Ertragsauswertung 2008
27
Abb. 21 Übersicht aller Begehungen19
Im Kap. 3.2.4 Begehungsprotokolle werden die Protokolle aufgeführt und
Einzelheiten der jeweiligen PV-Anlage, die bei der Begehung erörtert werden
konnten dokumentiert. Es wurde darauf geachtet mögliche Fehlerquellen
ausreichend zu beschreiben und diese Beschreibung nicht zu wiederholen, so dass
die hier aufgeführten Begehungen einen größtmöglichen Umriss der potentiellen
Fehler darstellen.
19 Google Maps
28
3.2.4 Begehungsprotokolle
Abb. 22 Begehungsprotokoll
29
Die erste, hier aufgeführte, Begehung fand in Balingen im Stadtteil Heselwangen
statt. Hier steht die PV-Anlage mit den besten Ertragswerten für das Jahr 2008.
Diese Tatsache freute ganz besonders den Besitzer. Die PV-Anlage lieferte im Jahr
2008 8.991 kWh, was durch die installierte Nennleistung von 7,7 kWp zu einem
Ertrag von 1167,66 kWh/kW führte. Damit liegt diese PV-Anlage 14,4% über dem
Durchschnitt aller im Jahr 2007 installierten PV-Anlagen. Im Gespräch hat der
Besitzer gleich am Anfang darauf aufmerksam gemacht, dass die freie Fläche rechts
unten auf dem Dach bereits für eine thermische Solaranlage zur
Warmwassergewinnung reserviert ist. Und dass er bereits kurz nach der Installation
der PV-Anlage, den Rat der Installationsfirma befolgte und alle zur Abschattung
beitragenden Bäume entfernt hat. Für eine PV-Anlage und diese Installationsfirma
hat sich der Besitzer entschieden, nach dem er sich im Internet über die
Möglichkeiten der Nutzung einer PV-Anlage informiert und 5 Angebote verschiedener
Installationsfirmen eingeholt hat. Darüber hinaus ließ er sich auch durch die SWB
beraten. Um die PV-Anlage jederzeit im Auge zu behalten nutzt der Besitzer eine
schnurlose PV-Anlagenüberwachung in Form eines Displays, welches über all im
Haus verwendet werden kann. Dieses Werkzeug ist der erste Schritt zu einer
professionellen Anlagenüberwachung und erleichtert das notieren des
Zählerstandes, respektive der Überwachung der Funktionsfähigkeit der
Wechselrichter und der Module. Da es leider keine Verlaufswerte speichert ist es
nicht möglich zu erkennen ob die Wechselrichter für auftretende Ertragsspitzen
ausreichend dimensioniert sind. Es wurden hier 2 trafolose SMA Sunny Boy 3300
TL-HC-D mit je 3,4 kW maximaler Leistung verbaut. Damit sind die Wechselrichter
für die Anlagengröße mit 0,9 kW unterdimensioniert. Dies macht im allg. keine
Schwierigkeiten, da die heutigen Wechselrichter eine eingebaute Begrenzung haben
und sich bei Überlast automatisch regeln. Jedoch kann in dieser Zeit nur der, durch
die Wechselrichter begrenzte Ertrag geerntet werden. Fährt ein Wechselrichter,
aufgrund der Unterdimensionierung jedoch öfters in die Begrenzung könnte das zu
einem Ausfall des Wechselrichters führen. Klar ist auch, dass der Wechselrichter
eines der teuren Komponenten einer PV-Anlage ist und dass oft durch die
Verwendung eines „kleineren“ Wechselrichters gespart werden kann.
30
Bei der hier begangenen PV-Anlage liegt die Unterdimensionierung jedoch in einem
vertretbaren Rahmen.
Alles in allem ist der Besitzer sehr mit der Installationsfirma, der Beratung und den
verbauten Komponenten zufrieden. Ärger gab es allerdings mit dem Finanzamt, hier
war die Besteuerung der Erträge nicht deutlich geregelt und bescherte in der
Anfangsphase dem Besitzer Kummer. Er wünscht sich von den SWB einen Leitfaden
für das Finanzamt um Neueinsteigern diese Hürde zu erleichtern.
Abb. 23 Photovoltaikanlage
31
Abb. 24 Begehungsprotokoll
32
Die nächste begangene PV-Anlage liegt mit nur 2,32 kWh/kW hinter der Ersten auf
Platz Zwei. Die Module sind auf einem nach Süden ausgerichteten Satteldach
befestigt. Es gibt keinerlei Verschattung durch Bäume oder andere Gebäude.
Lediglich der Kamin verschattet einen Teil der Module nachmittags in den
Sommermonaten. Bemerkenswert ist, dass diese Verschattung die Leistung nicht
merklich reduziert. Die Kabel sind nach einer Untersuchung mit dem Fernglas und
laut Aussagen des Besitzers sehr sauber verlegt. Es geschieht ab und an, dass die
Kabel, falls sie nicht richtig befestigt werden, durch Bewegungen im Wind oder durch
herabrutschende Schneelasten brechen. Die Steckverbindungen können aber auch
aufgehen oder sie korrodieren einfach. Immerhin soll eine PV-Anlage 20 Jahre
störungsfrei funktionieren. Für die Zukunft können Fehler bei dieser Fehlerquelle
nahezu ausgeschlossenen werden. Aber nicht nur hier hat der Besitzer seine PV-
Anlage auf Langlebigkeit und Beständigkeit ausgelegt. Grund für den Kauf der
gewählten Module war die lange Lebensdauer dieser. Für den Besitzer ist die PV-
Anlage laut Aussage in erster Linie eine finanzielle Investition. Er hat voll und ganz
auf Qualität gesetzt und die PV-Anlage bei einer im Zollernalbkreis bekannten
Installationsfirma gekauft und von dieser aufbauen lassen. Seine Zuversicht in die
PV-Anlage zeigt der Besitzer noch in einer anderen Form. Es wird im Sinne der
Anlagenüberwachung lediglich ein Mal im Monat überprüft ob die 3 installierten
Wechselrichter synchron laufen. Auch ist es bis dato nicht vorgesehen worden die
PV-Anlage über ihre Lebensdauer zu warten und zu pflegen. Verwundernd ist auch,
dass die installierten Wechselrichter deutlich unterdimensioniert sind. Sie liegen mit
ihrer maximalen Leistung bei 7,8 kW, auf dem Dach liegen 9,03 kWp Nennleistung,
das sind 1,23 kW zuwenig. Der Wechselrichter sollte somit öfters im Jahr in die
Begrenzung laufen. Nach Angaben der Besitzer ist dies noch nicht passiert.
Eine Unterdimensionierung ist in folgendem Sinn zu verstehen. Es gibt einige
Faktoren, die den Ertrag eines Tages beeinflussen. In Deutschland liegt die
durchschnittliche jährliche Sonneneinstrahlung, je nach Region zwischen 900 und
1200 W/m². Eine Weitere Einflussgröße auf die Leistung einer PV-Anlage ist die
Dachneigung. Hinzu kommen Verschattungen. Diese Faktoren sind bei der
Auslegung der PV-Anlage zu berücksichtigen und werden nach Einschätzung des
33
Installateurs oder Anlagenplaners durchgeführt. So kann es unter Umständen
kommen, dass die Wechselrichter kleiner dimensioniert werden können, weil man
bspw. davon ausgeht, dass Verschattungen 20% Ertragseinbussen verursachen
oder die Sonneneinstrahlung einen Wert von z.B. 850 W/m² nicht überschreitet. Die
technischen Angaben der Module werden vom Hersteller nach den STC (engl.
Standard Test Conditions, Standard-Testbedingungen: 25°C, 1000W/m², AM=1,5)
angegeben. Das bedeutet, dass bspw. die Leistung unter Normalbedingungen von
der im Datenblatt angegebenen abweichen kann. Im Frühjahr oder im Herbst, wenn
die Temperatur um 10°C liegt und die Sonneneinstrahlung einen Spitzenwert erreicht
liegt die Leistung der Module deutlich über der angegebenen. Bei einer
Unterdimensionierung, sogar bei einer 1:1 Dimensionierung des Wechselrichters,
geht dieser in so einem Fall in die Begrenzung. D.h. er begrenzt die
Einspeiseleistung auf seine Maximalleistung; Er schneidet so zu sagen die
Gaußsche Leistungskurve im oberen Teil ab. Ist die Abschalttemperatur, meist 80°C,
erreicht, schaltet sich der Wechselrichter um abzukühlen ab. In der Regel benötigen
Wechselrichter ½ - 1 Std. bis sie sich abgekühlt haben und wieder hochgefahren
sind. In dieser Zeit können keine Erträge eingefahren werden.
Abb. 25 Leistungsverlauf eines Wechselrichters20
20 Eigene Darstellung
Tagesverlauf
Leistung
Maximalleistung
d. Wechselrichters
Abschalttemperatur
d. Wechselrichters
34
Die Besitzer sind mit ihrer PV-Anlage trotz der Unterdimensionierung sehr zufrieden.
Sie wollen diesbezüglich keine Veränderungen vornehmen, werden die
Wechselrichter aber diesen Sommer über genauer beobachten.
Abb. 26 Photovoltaikanlage
35
Abb. 27 Begehungsprotokoll
36
Auch die dritte „gute“ PV-Anlage liegt mit 1161,36 kWh/kW nicht weit weg vom ersten
Platz. Das Dach ist nach Süden ausgerichtet und weist einen Neigungswinkel von
33° auf. Es gibt keinerlei Verschattung durch Bäume und andere Gebäude und so
wie es in diesem Wohngebiet aussieht, wird es auch in Zukunft wohl keine
Verschattungen geben. Nach einer Untersuchung mit dem Fernglas konnte
festgestellt werden, dass die Verkabelung der Module ordentlich durchgeführt
worden ist. Dies bestätigte auch der Besitzer. Als einziger Besitzer verfügte er über
einen Leistungsnachweis der gelieferten und verbauten Module. Dieser wird bei
hochwertigen Modulen mitgeliefert und weist die Leistung jedes einzelnen Moduls
durch die Seriennummer zuordenbar nach. Die Wechselrichter sind mit insgesamt
5,26 kW im Vergleich zu den vorherigen besser dimensioniert. Allerdings stellte Prof.
Kuhn bei der Überprüfung der beiden Wechselrichter fehlerhafte Symmetrie fest. Es
wurde eine Überprüfung durch den Installateur vorgeschlagen. Der Besitzer überprüft
seine PV-Anlage nicht regelmäßig und hat auch keine softwaregestützte
Anlagenüberwachung. Dieses Beispiel zeigt aber wie wichtig wenigstens eine
regelmäßige Überprüfung der PV-Anlage ist. Es sollen Erträge eingefahren werden
damit sich die Investition so schnell wie möglich amortisiert. Ein unbemerkter Ausfall
führt zu Verzögerungen und zu einer Verschiebung des Break-Even-Points.
Abb. 28 Photovoltaikanlage
37
Abb. 29 Begehungsprotokoll
38
Die nächste, hier aufgeführte PV-Anlage, ist die erste begangene und die
Ertragsschwächste der im Jahr 2007 installierten PV-Anlagen. Sie weicht mit -20,3%
vom Durchschnitt der untersuchten PV-Anlagen ab. Allerdings ist die Ausrichtung der
PV-Anlage Süd-Ost, Ost. Laut Ertragskarte ist mit einer 15%-igen Ertragseinbusse
bei dieser Ausrichtung zu rechnen. Des Weiteren wird die PV-Anlage durch den auf
dem Dach montierten Strommast verschattet. Die Besitzer sind dennoch zufrieden,
da die PV-Anlage in etwa den errechneten Ertrag einfährt. Sie wird wöchentlich
durch Vergleich der Leistung an den Wechselrichtern überwacht. Dabei wird auch
der Zählerstand notiert um die Abrechnung der Stadtwerke zu überprüfen. Die PV-
Anlage wurde als Investition in die Zukunft und aus Umweltschutzgründen
angeschafft. Es gibt dennoch an der Montage der PV-Module Mängel. Zum einen ist
es die Verkabelung, die lose zwischen den Modulen hängt und nicht richtig an den
Gestellen befestigt ist. Zum anderen ist bei der anschließenden Nachbereitung der
Begehungen, durch das Projektteam, aufgefallen, dass einige Module wahrscheinlich
verkehrt herum montiert worden sind. Dies konnte dem Montageplan entnommen
werden.
Abb. 30 Montageplan
Das ist in sofern ein Problem, da die Kabelanschlussdosen der PV-Module so
konzipiert sind, damit im Normalfall kein Wasser eindringen kann. Und zwar werden
die Kabel von unten in die Dose eingeführt. Sie werden dabei gleichzeitig mit einem
O-Ring abgedichtet. Direkter Wassereintritt wird minimiert.
39
Werden die Module verkehrt herum montiert, befinden sich die Kabelöffnungen oben.
Über die Zeit verliert der dichtende O-Ring seine Weichmacher und wird porös. In
diesem Fall wird der Wassereinfall begünstigt. Wasser in der Kabelanschlussdose
verursacht Korrosion an den Anschlüssen, weswegen das einzelne Modul über die
Zeit an Leistung verliert oder ganz ausfällt. Module sollten immer mit der
Anschlussdose nach unten montiert werden. Die Kosten zwischen eingesparten
Kabelmetern und kaputten Modulen stehen in keinem Verhältnis zu einander. Zumal
meist nur eine Modullänge an Kabel benötigt wird. In horizontaler Richtung werden
die Module wie bisher verkabelt; Hier gibt es kein Einsparpotential. Das und die
Tatsache, dass die Kabel unter den Modulen lose hängen läst darauf schließen, dass
der Installateur weniger Erfahrung in der Montage von PV-Modulen hatte. Der
Leittragende in diesem Fall ist der Kunde, der nach 10 – 15 Jahren einen Fehler
durch Leistungsabfall oder Ungleichmäßigkeit am Wechselrichter feststellt und nicht
genau weiß weswegen.
Abb. 31 Photovoltaikanlage
40
Abb. 32 Begehungsprotokoll
41
Die nächste begangene PV-Anlage liegt auf einem Dach eines Hauses am Hang. Die
Südseite richtet sich Richtung Hang. Dies ist in sofern erwähnenswert, da die Bäume
der Nachbargrundstücke nach oben hin höher erscheinen und schneller verschatten
als das es im Flachen der Fall wäre. Die eigenen Bäume, die die Solarmodule
verschatten konnten, wurden bereits gefällt. Leider sind auf dem Nachbargrundstück
Bäume, die nicht gefällt werden können. Diese verschatten die PV-Anlage im
Frühjahr in den Morgenstunden. Auch hier ist die Verkabelung der PV-Anlage unter
den Modulen nicht befestigt, sondern hängt lose. Verbaut wurde ein Vaillant-
Wechselrichter mit 4800 W Spitzeneinspeiseleistung was im Vergleich mit den bisher
aufgeführten PV-Anlagen richtig dimensioniert erscheint. Nach Aussagen Hr. Prof.
Kuhns stellt Vaillant die Wechselrichter nicht selber her sondern kauft sie bspw. bei
Kaco und vertreibt diese unter ihrem eigenen Namen. Kurz nach der Installation
funktionierte das Display nicht mehr. Der Wechselrichter wurde im Rahmen der
Garantie getauscht, allerdings über den Installateur. Vaillant selber wollte dies nicht
tun. Die Besitzer sind mit dieser Leistung nicht zufrieden. Weiterhin wird der
Zählerstand am Wechselrichter täglich überprüft und in einem Buch festgehalten. Es
ist nicht vorgesehen die PV-Anlage computergestützt zu überwachen.
Abb. 33 Photovoltaikanlage
42
Abb. 34 Begehungsprotokoll
43
Die letzte begangene PV-Anlage liegt auf einem perfekt nach Süden ausgerichtetem
Dach. Es sind monokristaline Module verbaut worden, die nach näherer
Untersuchung keine Seriennummer aufweisen. Ein Anzeichen dafür, dass die
Module wahrscheinlich im fernen Osten hergestellt worden sind. Auch wurde kein
Datenblatt den Modulen beigefügt. Ob die Module die deklarierte Leistung bringen ist
so nicht Nachvollziehbar. Schön wäre in diesem Fall ein Leistungsnachweis jedes
einzelnen Moduls nach verbauter Seriennummer. Es gibt aber auch offensichtlichere
Gründe für die schlechte Ertragsleistung im Jahr 2008. Erst im Winter des Jahres
2008 wurden Bäume, die nach Aussagen der Besitzer zur 15%-igen Verschattung
der Module führen, gefällt. Bleibt zu hoffen, dass die Erträge in diesem Jahr besser
ausfallen.
Nach näherer Betrachtung der Installationszeichnung wurde festgestellt, dass die
Module, wie schon an einer PV-Anlage zuvor, verkehrt herum montiert worden sind.
Dies konnte nach einer Begehung des Daches bestätigt werden. Auch hier sind die
Kabel nicht richtig an den Schienen befestigt. Die Untersuchung der Wechselrichter
ergab unterschiedliche Spannungen. Sie unterschieden sich mit ca. 25V und weisen
auf einen Defekt an einem der Module hin.
Abb. 35 Photovoltaikanlage
44
Erfreulich ist, dass diese PV-Anlage die einzige der begangenen PV-Anlagen ist,
deren Ertragsüberwachung softwaregestützt erfolgt. Das Unternehmen, welches die
PV-Anlage aufbauen lies bietet diesen Service an, in dem die PV-Anlage die
Ertragswerte via Internet an eine Datenbank sendet. Ziel dieser Überwachung ist es
bei auftretenden Ausfällen den Besitzer zu informieren um keine Ertragseinbussen
zu erleiden. Weniger erfreulich in diesem Zusammenhang ist, dass das
Unternehmen keine Reaktion zeigt wenn die Verbindung ausgefallen ist. Auf
Anfragen der Besitzer zu diesem Thema reagierte das Unternehmen gerade zu
gereizt. Verständlich, wenn die Besitzer mit dieser Leistung nicht zufrieden sind. Auf
der anderen Seite muss man sagen, dass die Möglichkeit die PV-Anlagen fern zu
überwachen relativ neu ist und auch die Unternehmen sich an dieses neue System
und die Kundenanforderungen gewöhnen müssen.
3.3 Ranking
Für alle PV-Anlagenbesitzer im Bereich der Stadtwerke Balingen, die einen
ausgefüllten Fragebogen zurückgesandt haben, wurde ein Ranking erstellt und den
Besitzern zugeschickt. In einem ersten Schritt wurden alle Anlagenbesitzer, die einen
Fragebogen zurück geschickt haben, in einer Excelliste markiert. Somit ist
gewährleistet, dass jeder PV-Anlagenbesitzer der den Fragebogen zurück geschickt
hat seine versprochene Rankingliste bekommt.
Das Ranking für die Anlagenbesitzer wurde anhand der Erträge in kWh pro kW des
Jahres 2008 erstellt. Bei allen Besitzern, die das Ranking zugeschickt bekommen, ist
grafisch zu sehen, auf welcher Position sich die eigene Anlage im Vergleich zu den
restlichen Anlagen im Zuständigkeitsbereich der Stadtwerke Balingen befindet.
Zusätzlich bekommt jeder Besitzer seinen Platz in der Photovoltaik „Hitparade“ der
Stadtwerke Balingen mitgeteilt. Außerdem wurde dem Besitzer sein Jahresertrag und
der Mittelwert aller Anlagen im Jahr 2008 mitgeteilt.
Da bei der Auswertung auf die Anonymität der Besitzer geachtet wurde, wurde jede
Anlage mit der Nummer der entsprechenden Platzierung versehen. Anhand dieser
Nummer, die nur dem PV-Anlagenbesitzer mitgeteilt wurde, ist ersichtlich, wo sich
seine Anlage in der beigefügten Grafik befindet.
45
Die folgende Abbildung zeigt das Ranking grafisch dargestellt. Jeder PV-Besitzer
kann anhand seines Platzes, seine Anlage im Diagramm finden. Außerdem sind
seine Erträge in kWh pro kW für das Jahr 2008 zu sehen. Somit bekommt er ein
detaillierter Überblick über die Erträge seiner Anlage und anderen Anlagen im Jahr
2008.
Abb. 36 Ranking der PV-Anlagen21
Insgesamt wurde an 143 Anlagenbesitzer das Ranking geschickt.
21 Eigene Darstellung
46
3.4 Fazit
Positiv an den diesjährigen Begehungen und Besichtigungen war, dass die Termine
mit den Besitzern alle an einem Tag gemacht werden konnten. Die Besitzer waren
durchweg positiv zur Begehung eingestellt und gerne bereit das Projektteam zu
empfangen und Auskünfte über ihre PV-Anlage zu erteilen. Dadurch konnte das
Projektteam einen tiefen und breiten Einblick in die Welt der PV-Anlagen bekommen
und aus dem Erfahrungsschatz Hr. Prof. Kuhns und der Anlagenbesitzer schöpfen.
Auf der technischen Seite muss man zusammenfassend sagen, dass die
begangenen Neuanlagen, selbst die Schlechten, auf hohem Niveau arbeiten. Trotz
der manchmal nicht optimalen Ausrichtung der PV-Module und der prozentualen
Abschattungen liegen die Erträge im Rahmen der errechenbaren Sollgrößen. Die
Leistung der Module, auch der Importe aus Fern Ost, scheint zu stimmen.
Grobe Installationsfehler, wie nicht angeschlossene Stings oder das Verbauen nicht
funktionierender Module, konnte die Projektgruppe nicht entdecken. Auch die seit
neuestem vorgeschriebenen DC-Trennschalter waren an jeder begangenen PV-
Anlage angebracht, was sehr erfreulich ist und zeigt, dass sich die Installationsfirmen
mit den neuesten Regelungen auskennen. Dennoch, können auch negative Schlüsse
gezogen werden. Hier sind das verkehrte Verbauen der Solarmodule und die
unzureichende Befestigung der Kabel zu erwähnen. Beide Punkte können durch
Korrosion oder Kabelbruch zu einem frühzeitigen Ausfall der PV-Anlage führen. Auch
die Installation unterdimensionierter Wechselrichter kann zu einem frühzeitigen
Ausfall führen. Die Auswertung der Fragebögen hat gezeigt, dass der Wechselrichter
die für Defekte anfälligste Komponente ist. Ein weiterer Punkt ist das Können und der
Service der Installationsfirma. Die zukünftigen PV-Anlagenbesitzer informieren sich,
zu fast gleichen Teilen, sowohl bei den Installationsfirmen als auch bei PV-
Anlagenbesitzern über die PV-Anlagen und deren Komponenten. Für
Installationsfirmen ist es die beste Werbung von einem PV-Anlagenbesitzer
weiterempfohlen zu werden. Sie müssen sich mit der Thematik und zunehmend dem
Service rund um die PV-Anlagen genauer auseinander setzen um für sich eine
Investition in die Zukunft zu tätigen
47
4 Fragebogen
Ein wichtiger Bestandteil des Projektes ist der Fragebogen. Durch das Auswerten der
rückläufigen Fragebögen kann die Projektgruppe wichtige Informationen in Bezug auf
die installierten PV-Anlagen bewerten und angemessen darstellen. Ebenso können
Rückschlüsse über das Verhalten der PV-Anlagen und ihrer Komponenten für die
Dauer der Nutzung gezogen werden.
Ältere Projektgruppen befassten sich bereits mit der Erstellung eines Fragebogens
weswegen lediglich leichte Veränderungen vorgenommen werden mussten. Es
wurden zwei verschiedene Fragebögen an die Anlagenbetreiber versendet. Ein
Umfangreicher, der an PV-Anlagen neu Besitzer gerichtet ist und ein kleinerer, der
die Änderungen aufnehmen soll, die PV-Anlagenaltbesitzer an ihrer PV-Anlage
vorgenommen haben. PV-Anlagenneubesitzer sind alle Besitzer, die ihre PV-Anlage
im Jahr 2007 an das Netz der SWB geschlossen haben, Anlagenaltbesitzer
bezeichnet jene Besitzer, die ihre PV-Anlage vor dem Jahr 2007 an das Netz
geschlossen haben. Um die Arbeit der SWB zu erleichtern wurden die Besitzer
vorsortiert und ein entsprechendes Serienbriefanschreiben erstellt.
4.1 Auswertung der Fragebögen
Die zurückgesandten Fragebögen der PV-Anlagenbesitzer im Gebiet der Stadtwerke
Balingen und der Albstadtwerke, wurden von den Projektgruppen ausgewertet und
nachfolgend beschrieben. Dabei freute uns die sehr große Resonanz von den PV-
Anlagenbesitzern die ihre PV-Anlage im Jahr 2007 installiert hatten.
48
Von 67 möglichen Fragebögen, wurden 38 im Bereich der SWB zurückgesendet
(57%). Im Bereich der ASW wurden von 71 möglichen Fragebögen, 27
zurückgesendet (38%).
Des Weiteren erreichten uns sehr viele Fragebögen, von PV-Anlagenbesitzern, die
ihre PV-Anlage vor dem Jahr 2007 installiert hatten und uns somit Veränderungen an
ihrer PV-Anlage mitteilten.
Auf den nachfolgenden Seiten ist die Auswertung der Fragebögen beschrieben.
Aus welchem Grund haben Sie sich für eine PV-Anlage entschieden?
Aus diesem Diagramm ist erkennbar, dass sich die meisten PV-Anlagenbesitzer
aufgrund des Umweltschutzes für eine PV-Anlage entschieden haben (87%). Ein
weiterer wichtiger Aspekt war bei 61% der PV-Anlagenbesitzer die Schaffung einer
finanziellen Investition. Lediglich bei 41% stand das technische Interesse im
Vordergrund. Bei dieser Frage waren Mehrfachnennungen zugelassen, weshalb
100% auf 295 beantwortete Fragen bezogen wurde.
Abb. 37 Diagramm Anschaffungsgrund22
22 Eigene Darstellung
49
Bei wem haben Sie Informationen über ihre PV-Anlage eingeholt?
In diesem Diagramm ist zu erkennen, dass der Großteil der PV-Anlagenbesitzer sich
die Informationen vor dem Kaufprozess von Installationsfirmen einholte. Des
Weiteren sind auch PV-Besitzer und Bekannte eine sehr starke Informationsquelle.
Unter dem Punkt „Sonstige“ ist bei einer detaillierten Betrachtung zu erkennen, dass
sehr viele Befragte das Internet als Informationsquelle angaben. Die Hochschule liegt
leider nur an letzter Position.
Bei dieser Frage waren Mehrfachnennungen möglich.
Abb. 38 Diagramm Angebotseinholung23
23 Eigene Darstellung
50
Wie viele Angebote wurden von ihnen im Vorfeld eingeholt?
In diesem Diagramm ist dargestellt, wie viele Angebote von den PV-
Anlagenbesitzern vor der Kaufentscheidung eingeholt wurden. Dabei ist zu
erkennen, dass insgesamt 172 PV-Anlagenbesitzer diese Frage beantwortet haben.
Dies ergibt, dass der größte Teil der PV-Anlagenbesitzer (41%) 2 Angebote eingeholt
haben. 25% haben 3 Angebote eingeholt und 18% haben sogar mehr als 3 Angebote
eingeholt. Lediglich 16% haben nur ein Angebot eingeholt.
Abb. 39 Diagramm Angebotsanzahl24
24 Eigene Darstellung
51
Wurden Sie aufgeklärt, dass der Kabelquerschnitt Auswirkungen auf die Erträge der PV-Anlage hat?
Anhand des nachfolgenden Diagramms ist zu erkennen, dass von 105 PV-
Anlagenbesitzern, die diese Frage beantwortet haben weniger als 50% über die
Auswirkungen von unterdimensionierten Kabelquerschnitten informiert wurde. Unter
Umständen kann daraus, aufgrund des hohen Anteils von Installationsfirmen an der
Informationsbeschaffung geschlossen werden (siehe Diagramm 2), dass diese durch
verschweigen dieses Sachverhalts versuchen könnten die Materialkosten zu
verringern. Deshalb ist den (neuen) PV-Anlagenbesitzern zu empfehlen sich von
neutraler Stelle wie der Hochschule zusätzlich Informationen zu beschaffen.
Abb. 40 Diagramm Auswirkungen des Kabelquerschnitts25
25 Eigene Darstellung
52
Wer pflegt und wartet die Anlage?
In diesem Diagramm ist zu erkennen, dass von 287 PV-Anlagenbesitzern, die diese
Frage beantwortet haben 62% ihre PV-Anlage selbst pflegen und warten. Des
Weiteren lassen rund 41% ihre PV-Anlage von der Installationsfirma warten und
pflegen. 18% haben angegeben, dass die PV-Anlage niemand pflegt und wartet, was
aufgrund der hohen Investitionskosten unter Umständen sehr kostspielig werden
kann.
Mehrfachnennungen waren bei dieser Frage zugelassen, was die Prozentuale
Summe von über 100% erklärt.
Abb. 41 Diagramm Pflege und Wartung der PV-Anlage26
26 Eigene Darstellung
53
Überwachen Sie den Zählerstand ihrer PV-Anlage von Hand?
Im nachfolgenden Diagramm ist zu erkennen wie viele PV-Anlagenbesitzer den
Zählerstand durch manuelles Ablesen und Notieren kontrollieren. Diese Frage wurde
von 78 PV-Anlagenbesitzern beantwortet, wobei 83% der Anlagenbesitzer ihren
Zählerstand eigenständig überwachen. Dies zeigt, dass die meisten PV-
Anlagenbesitzer an den Erträgen ihrer PV-Anlage interessiert sind, was aufgrund der
hohen Investitionskosten sicherlich sehr sinnvoll ist.
Abb. 42 Diagramm Zählerstandüberwachung27
27 Eigene Darstellung
54
Wie oft überwachen Sie den Zählerstand?
In diesem Diagramm wird dargestellt, wie oft die PV-Anlagenbesitzer den
Zählerstand ihrer PV-Anlage überwachen. Von 68 PV-Anlagenbesitzern, die diese
Frage beantwortet haben, überwachen 38% ihren Zählerstand täglich. 29%
überwachen ihren Zählerstand wöchentlich, 27% überwachen ihren Zählerstand
monatlich und 6% überwachen ihren Zählerstand unregelmäßig. Dies zeigt das hohe
Interesse der PV-Anlagenbesitzer an den Erträgen ihrer PV-Anlage.
Abb. 43 Diagramm Häufigkeit der Zählerstandsüberwachung28
28 Eigene Darstellung
55
Wird ihre PV-Anlage Computergestützt überwacht?
In diesem Diagramm wird dargestellt wie viele PV-Anlagenbesitzer eine
Computergestützte Überwachung einsetzen. Dabei ist zu erkennen, dass von den 77
PV-Anlagenbesitzern, die diese Frage beantwortet haben, nur 32% eine
Computergestützte Überwachung einsetzen. Wobei bei einer genaueren Betrachtung
auffällt, dass vor allem die neu installierten PV-Anlagen diese Technologie einsetzen
und bei älteren PV-Anlagen dies nur sehr wenig vertreten ist. Dies lässt auf einen in
Zukunft sehr stark wachsenden Markt im Bereich der Computergestützten PV-
Anlagenüberwachung schließen.
Abb. 44 Diagramm Computergestützte Überwachung der PV-Anlage29
29 Eigene Darstellung
56
Wie groß ist die Nennleistung ihrer PV-Anlage laut Einspeisevertrag?
In diesem Diagramm wird die Größe der PV-Anlagen laut Einspeisevertrag
dargestellt. Daraus lässt sich erkennen, dass von 311 PV-Anlagenbesitzern, die
diese Frage beantwortet haben, die meisten PV-Anlagen im Intervall zwischen 2,5
und 5 kW anzutreffen sind. Jedoch sieht man bei einer detaillierten Betrachtung der
PV-Anlagen die im Jahr 2007 installiert wurden, dass die Tendenz zu größeren PV-
Anlagen geht. Dies lässt sich sehr wahrscheinlich auf die gesunkenen Modul- und
Anlagenpreise und die Leistungsfähigeren Module zurück führen.
Abb. 45 Diagramm Anlagengröße laut Einspeisevertrag30
30 Eigene Darstellung
57
Sind die Kabel der PV-Module mit Kabelbindern befestigt? In diesem Diagramm ist die Befestigung der Kabel von den PV-Modulen dargestellt.
Daraus lässt sich erkennen, dass von den 58 PV-Anlagenbesitzern, die diese Frage
beantwortet haben, bei 67% die Kabel mit Kabelbindern befestigt sind. Dies zeichnet
unter Anderem eine gute arbeit der Installationsfirmen aus und sollte zukünftig bei
sämtlichen Installationsfirmen der Fall sein.
Abb. 46 Diagramm Kabelbefestigung31
31 Eigene Darstellung
58
Werden ihre Module zu einer bestimmten Tages-/ Jahreszeit abgeschattet? In diesem Diagramm wird dargestellt, wie viele Anlagen der PV - Anlagenbesitzer
eine Abschattung ihrer Anlage haben. Daraus lässt sich erkennen, dass von
insgesamt 291 Teilnehmern die diese Frage beantwortet haben, 44% keine
Abschattung haben wobei 24% keine Angebe zu dieser Frage angegeben haben.
Abb. 47 Diagramm Abschattung32
32 Eigene Darstellung
59
Wann werden die Module abgeschattet? In diesem Diagramm wird dargestellt, zu welcher Tages- und Jahreszeit die Module
abgeschattet werden. Es wird deutlich das hauptsächlich morgens oder Abends eine
Abschattung erfolgt. Des weiteren sieht man, dass die Anlagen insbesondere im
Winter und Frühjahr abgeschattet werden.
Abb. 48 Diagramm Zeit der Abschattung33
33 Eigene Darstellung
60
Was verursacht die Abschattung? In diesem Diagramm wird dargestellt, was für die Abschattung der Module
verantwortlich ist. Es ist zu sehen, dass von 70 Teilnehmern, die diese Frage
beantwortet haben, 27% Bäume als Ursache angegeben haben, bei 25% sind
Gebäude der Hauptgrund der Verschattung und bei 21% sind es Dächer.
Abb. 49 Diagramm Ursachen der Abschattung34
34 Eigene Darstellung
61
Wo befindet sich der Wechselrichter? In diesem Diagramm ist zu erkennen, wo die PV- Anlagenbesitzer ihre
Wechselrichter installiert haben. Von 268 Teilnehmern, die diese Frage beantwortet
haben liegt bei 54% Teilnehmern der Standort des Wechselrichters im Keller und bei
20% auf dem Dachboden.
Abb. 50 Diagramm Wechselrichterstandort35
35 Eigene Darstellung
62
Die Bedingungen an diesem Ort sind? Aus diesem Diagramm wird ersichtlich wie die Bedingungen an den Standorten der
Wechselrichter sind. Es ist ersichtlich, dass die hauptsächlichen Bedingungen des
Standortes Kühl, Trocken und Belüftet sind. Diese Frage wurde in drei kleinere
Fragen unterteilt. Einmal konnten die Teilnehmer zwischen „kühl, Zimmertemperatur
und warm“ wählen bei der zweiten zwischen „trocken, Feucht und Nass“ und bei der
dritten Frage zwischen „Belüftet und unbelüftet“
Abb. 51 Diagramm Standortbedingungen36
36 Eigene Darstellung
63
Sind an ihrer Anlage schon einmal Defekte aufgetreten? In diesem Diagramm ist dargestellt, ob an den PV- Anlagen der Betreiber schon
einmal Defekte aufgetreten sind. Es ist zu erkennen, dass von 333 Teilnehmern die
diese Frage beantwortet haben, 67% der Anlagen noch nie einen Defekt hatten.
Abb. 52 Diagramm Defekte an Anlagen37
37 Eigene Darstellung
64
An welchem Teil der Anlage traten die Defekte auf?
Anhand des nachfolgenden Diagramms ist zu erkennen, an welchen Teilen die
Defekte der PV-Anlagen aufgetreten sind. Es ist sehr deutlich zu sehen, dass in
86% der Fälle die Wechselrichter für den Defekt verantwortlich waren.
Abb. 53 Diagramm Teil an dem Defekte auftraten38
38 Eigene Darstellung
65
Wer kam für die Behebung der Defekte auf? In diesem Diagramm ist dargestellt, wer für die Beseitigung des Defektes der PV-
Anlage aufkam. Von 57 der Teilnehmer, die diese Frage beantwortet haben wurde
der Schaden bei 85 % aller Fälle von der Garantie behoben. Bei 8 % aller
Teilnehmer mussten die Besitzer selbst für den Schaden aufkommen.
Abb. 54 Diagramm Übernahme der Defekte39
39 Eigene Darstellung
66
Ist ihre Anlage Versichert?
Im nachfolgenden Diagramm wird ersichtlich wie viele PV- Anlagenbetreiber ihre PV-
Anlage versichert haben. Dabei wurde eine Unterteilung der verschiedenen Städte
Albstadt und Balingen vorgenommen. Im Bereich der Albstadtwerke wurden 77% der
PV- Anlagen von den Betreibern versichert. Im Bereich der Stadtwerke Balingen sind
es 82%. Es ist zu erkennen, dass im Bereich der Stadtwerke Balingen 5% mehr der
Anlagenbetreiber ihre PV-Anlage versichert haben.
Abb. 55 Diagramm Anlagenversicherung40
40 Eigene Darstellung
67
Wie zufrieden sind sie mit ihrer Anlage? In diesem Diagramm wird die Zufriedenheit der PV-Anlagenbesitzer dargestellt.
Diese Frage wurde von 304 Teilnehmer beantwortet. Es wird deutlich, dass 93 % der
Anlagenbetreiber mit ihrer PV-Anlage zufrieden sind. Nur rund 6,5% sind mit ihrer
PV-Anlage nicht zufrieden. Dies liegt höchstwahrscheinlich an einer geringen
Ertragsleistung ihrer PV- Anlage oder einem aufgetretenen Defekt.
Abb. 56 Diagramm Zufriedenheit mit der Anlage41
41 Eigene Darstellung
68
4.2 Fazit
Es wurden insgesamt 156 von 266 möglichen Fragebögen im Bereich der
Stadtwerke Balingen zurückgesendet und ausgewertet. Dies entspricht 58%, was für
eine Umfrage eine sehr gute Quote ist und die Arbeit der Projektgruppe angemessen
honoriert. Dies zeigt ebenfalls, dass die Arbeit der Projektgruppe von den PV-
Anlagenbesitzern angenommen und befürwortet wird, vor allem da häufig
Kommentare wie „weiter so!“ und „Super“ auf den Fragebögen zu lesen waren.
Ebenfalls fand sich auf einigen Fragebögen bei der Frage, was sich die PV-
Anlagenbesitzer in Zukunft von den Stadtwerken Balingen wünschen, die Antwort
wieder „ein Vergleich mit anderen PV-Anlagen“. Dies lässt auf ein großes Interesse
an dem von der Projektgruppe durchgeführten Ranking schließen.
Außerdem fiel bei der Auswertung der Fragebögen auf, dass beinahe alle PV-
Anlagenbesitzer mit ihrer PV-Anlage zufrieden sind. Daraus kann geschlossen
werden, dass die Besitzer den Einsatz von PV-Anlagen weiter empfehlen werden
und somit in den nächsten Jahren das Wachstum anhalten wird.
Probleme innerhalb des Fragebogens, traten bei der Frage, „Sind die Kabel der PV-
Module mit Kabelbindern befestigt“ auf. Dabei wurde häufig ein Fragezeichen
ausgefüllt, was verdeutlicht, dass die PV-Anlagenbesitzer den Zusammenhang der
Frage nicht verstehen und diese Frage u. U. verändert werden sollte. Auf keinen Fall
sollte diese Frage allerdings weg gelassen werden, da bei 2-3 Teilnehmern die Kabel
durch herabrutschenden Schnee beschädigt wurden.
Durch die hohe Beteiligung an der Umfrage kann ein weiterführen dieser Befragung
nur angeraten werden, wobei der Fragebogen aufgrund des problematischen
Umstellens in der Datenbank nur gering verändert werden sollte. Vor allem bei neuen
Fragen, sollten diese wenn möglich an das Ende des Fragebogens angefügt und die
Reihenfolge der Fragen beibehalten werden.
69
5 Eigene Auswertungen
Die Aufteilung der PV-Anlagen auf die Stadtteile von Balingen ist in folgender Grafik
dargestellt. Dabei ist zu erkennen, dass nach Balingen die Teilorte Weilstetten und
Ostdorf mit Abstand die meisten PV-Anlagen besitzen. Die Teilorte sind in dem
Diagramm nach der Anzahl der PV-Anlagen sortiert.
Abb. 57 PV-Anlagen gegliedert nach Teilorten42
Im nächsten Diagramm sind alle PV-Anlagen die im Jahr 2007 installiert wurden
nach Teilorten aufgegliedert. Daraus ist zu erkennen, dass Balingen hier den
höchsten Zuwachs verzeichnet, was sicherlich auf die Einwohnerzahl zurück zu
führen ist. Des Weiteren folgen Weilstetten und Ostdorf, wie bereits im vorherigen
Diagramm auf den Plätzen zwei und drei.
42 Eigene Darstellung
85
3030
20
15
15
1210
8 6 4 4 1 Balingen
Ostdorf
Weilstetten
Frommern
Dürrwangen
Engstlatt
Endingen
Erzingen
Zillhausen
Roßwangen
Streichen
Heselwangen
StockenhausenAnlagenanzahl
Verteilung der PV-Anlagen auf Stadtteile
70
Abb. 58 Neue PV-Anlagen gegliedert nach Teilorten43
Aus den bisherigen Diagrammen wurde nicht ersichtlich, welcher Stadtteil am
fortschrittlichsten ist, da die verschiedenen Stadtteile unterschiedlich viele Einwohner
besitzen. Aus diesem Grund beziehen sich die nachfolgenden Diagramme auf die
Einwohnerzahl. Im folgenden Diagramm sind die PV-Anlagen pro 1000 Einwohner
aufgeführt. Daraus lässt sich entnehmen, dass der Teilort Weilstetten mit 19 PV-
Anlagen pro 1000 Einwohner in dieser Hinsicht am Fortschrittlichsten ist. Balingen
selbst befindet sich hierbei nur noch im hinteren Mittelfeld mit 6 PV-Anlagen je 1000
Einwohner. Die Einwohnerzahlen beruhen auf den Daten vom Einwohnermeldeamt
Balingen, Stand 01.01.2009.
43 Eigene Darstellung
17
9
75
5
5
4
4
32 2 1 1 Balingen
WeilstettenOstdorfFrommernEndingenZillhausenRoßwangenStreichenEngstlattDürrwangenHeselwangenErzingenStockenhausen
Verteilung der PV-Anlagen die im Jahr 2007 installiert wurden
Anlagenanzahl
71
Abb. 59 Diagramm PV-Anlagen pro 1000 Einwohner44
Im folgenden Diagramm sind die Anzahl der Einwohner je PV-Anlage dargestellt.
Hier raus lässt sich ein Vergleich zwischen den Stadteilen ziehen, da die ermittelte
Kennziffer in Abhängigkeit zu der Größe des Teilortes steht. Nun wird auch
ersichtlich, dass sich die Stadt Balingen im direkten Vergleich mit den Teilorten nur
noch im Mittelfeld befindet und der Stadtteil Weilstetten die meisten PV-Anlagen
bezogen auf die Einwohner besitzt. In Weilstetten kommt auf 52 Einwohner eine PV-
Anlage. Die Einwohnerzahlen beruhen auf den Daten vom Einwohnermeldeamt
Balingen, Stand 01.01.2009.
44 Eigene Darstellung
72
Abb. 60 Diagramm Einwohner pro PV-Anlage45
Ranking der einzelnen Stadtteile
Das Ranking der einzelnen Stadtteile zeigt auf, welcher Stadtteil im Jahr 2008
durchschnittlich den größten Ertrag geliefert hat. Dabei wurden in der Auswertung die
erbrachten Erträge im Jahr 2008 aufaddiert und durch die Anzahl der vorhandenen
PV-Anlagen dividiert. Das Ergebnis wird in nachfolgender Tabelle dargestellt. Es
wurden in der Auswertung alle PV-Anlagen betrachtet, die vom Jahr 1996 bis zum
Jahr 2007 installiert wurden. Der Ortsteil Stockenhausen steht an erster Stelle, da in
diesem Ort, bisher nur eine PV-Anlage installiert wurde und diese aufgrund ihres
neuen Installationsdatums einen sehr guten Ertrag liefert.
45 Eigene Darstellung
73
Stadtteil kWh/kW kummuliert
Anzahl Anlagen1996 - 2007
Durchschnitt kWh/kw
Stockenhausen 1099,91 1 1099,91
Ostdorf 31946,12 30 1064,87
Heselwangen 4057,44 4 1014,36
Frommern 19249,23 20 962,46
Zillhausen 7544,87 8 943,11
Balingen 78084,53 85 918,64
Streichen 7311,88 8 913,98
Weilstetten 26874,11 30 895,80
Engstlatt 13398,21 15 893,21
Endingen 10630,71 12 885,89
Erzingen 8758,85 10 875,88
Roßwangen 15763,11 18 875,73
Dürrwangen 12436,22 15 829,08 Tabelle 3 Ranking der einzelnen Stadtteile46
Anhand dieser Werte wurde ein Ranking erstellt, in dem die Reihenfolge der
Stadtteile grafisch dargestellt wird. Dabei ist der Stadtteil Ostdorf hervorzuheben, da
er mit 30 installierten PV-Anlagen einen hervorragenden zweiten Platz erreicht.
46 Eigene Darstellung
74
Abb. 61 Diagramm Ranking der einzelnen Stadtteile47
5.1 Fazit
In den eigenen Auswertungen wurden die PV-Anlagen in Abhängigkeit von deren
Standort untersucht. Dabei konnte festgestellt werden, dass Ostdorf einen großen
Aufschwung in Sachen PV-Anlagen im Jahr 2007 verzeichnen konnte. Weilstetten ist
dabei ebenfalls hervorzuheben, da in diesem Teilort im Jahr 2007 ebenfalls sehr
viele neue PV-Anlagen installiert wurden und der Teilort somit in fast allen
Auswertungen sehr weit vorne liegt. Bemerkenswert dabei ist allerdings, dass obwohl
in Weilstetten sehr viele neue PV-Anlagen installiert wurden, der Teilort bei der
Ertragsauswertung nur im Mittelfeld zu finden ist, was in Ostdorf nicht der Fall ist. Der
Teilort Dürrwangen ist ebenfalls etwas genauer zu untersuchen, da er sich auf dem
letzten Platz der Ertragsauswertung befindet. Dies ist etwas verwunderlich, da in
Dürrwangen im letzten Jahr acht neue PV-Anlagen hinzugekommen sind.
47 Eigene Darstellung
75
6 Plakate
In dem Projekt „Untersuchung der PV-Anlagen der Stadtwerke Balingen“ bestand
eine Teilaufgabe in der Erstellung von Plakaten welche Informationen über die PV-
Anlagen und deren Erträge widerspiegeln. Auf folgenden Seiten sind die Plakate mit
einer kurzen Erklärung dargestellt.
Plakat: Anzahl und Anlagengröße in kW Das folgende Plakat spiegelt zum einen die Entwicklung der Anzahl aller
Photovoltaikanlagen (momentan 266 PV-Anlagen), die sich im Bereich der
Stadtwerke Balingen befinden und zum anderen die durchschnittlich installierte
Anlagengröße (in kW) wieder.
Beispielsweise wurden im Jahr 2004 15 neue PV-Anlagen installiert, die eine
durchschnittliche Nennleistung von 4 kW aufweisen. Ein Jahr später kamen weitere
21 PV-Anlagen hinzu, deren durchschnittliche Nennleistung mit knapp 10,5 kW im
Vergleich zu 2004 über das 1,5-fache beträgt. Im Jahr 2007 wurden im Vergleich
zum Jahr 2006 weniger PV-Anlagen installiert mit einer ebenfalls geringeren
durchschnittlichen Anlagengröße. Dieser Trend hat sich jedoch bereits
im dargestellten Jahr 2008 wieder umgekehrt und wird sich auch in den folgenden
Jahren nicht weiter fortsetzen, da die bereits vorhandenen Daten der im Jahr 2008
installierten PV-Anlagen (152 neue PV-Anlagen) zeigt, dass der Ausbau der
Photovoltaik weiterhin schnell voran schreitet. Der Trend zu größeren Anlagen ist im
Jahr 2008 ebenfalls wieder angestiegen, befindet sich jedoch in dem
Betrachtungsjahr erst auf dem Niveau von 2005.
Hinweis: Die im Jahr 2008 installierten 152 PV-Anlagen wurden bei der Auswertung
nicht berücksichtigt, da ein korrekter Vergleich erst möglich ist, wenn diese ein Jahr
in Betrieb waren und somit vergleichbare Werte liefern.
76
Abb. 62 Plakat - Anzahl + Anlagengröße in kW48
48 Eigene Darstellung
77
Energie–Ertrag kWh / Jahr
Anhand dieses Plakates ist die Entwicklung der erbrachten Energieerträge der
Photovoltaikanlagen (in kWh/ Jahr) im Bereich der Stadtwerke Balingen zu erkennen.
Die Balken zeigen die jährlich erbrachten Leistungen, getrennt nach dem jeweils
ersten Jahr, in dem sie das gesamte Jahr über in das Netz der Stadtwerke Balingen
einspeisten. Die blaue Linie symbolisiert die von allen Photovoltaikanlagen erbrachte
Leistung pro Jahr. Hier erkennt man einen starken Anstieg im Jahr 2006, welcher
sich im Jahr 2008 wiederholt hat. Der hohe Anstieg im Jahr 2008 lässt sich unter
anderem darauf zurückführen, dass im Jahr 2008 eine hohe Anzahl neuer
Photovoltaikanlagen (67 Stück) hinzugekommen ist.
Abb. 63 Plakat - Energie-Ertrag49
49 Eigene Darstellung
78
Energie–Ertrag Durchschnittswert kWh / Jahr Das folgende Diagramm zeigt die Entwicklung der durchschnittlich erbrachten
Energieerträge pro Photovoltaikanlage (in kWh/Jahr). Hierbei ist zu erkennen, dass
die PV-Anlagen, die ab dem Jahr 2005 installiert wurden, einen deutlich höheren
Durchschnittswert (in kWh) aufweisen, als die PV-Anlagen die zuvor in Betrieb
genommen wurden. Hierbei sind wiederum die PV-Anlagen aus dem Jahr 2006 das
Maß aller Dinge, wobei die PV-Anlagen aus dem Jahr 2008 beinahe gleich auf liegen
und es sich in den nächsten Jahren zeigen wird, ob dieses hohe Niveau gehalten
oder sogar ausgebaut werden kann.
Ein Grund für die hohen Ertragsdurchschnittswerte liegt unter anderem in der immer
steigenden Anlagengröße, der jährlich steigenden Sonnenscheindauer, sowie der
stetigen Weiterentwicklung der technischen Komponenten.
Abb. 64 Plakat - Energie-Ertrag Durchschnittswert50
50 Eigene Darstellung
79
Mittelwert kWh / kWp Nennleistung
Da das vorherige Diagramm letztendlich keinen Aufschluss über die tatsächliche
Leistung pro installierter Nennleistung liefert, wurde nun eine Auswertung über die
Leistung pro kW durchgeführt. Anhand dieses Diagramms ist nun deutlich zu
erkennen, wie viele kWh tatsächlich pro kW installierter Leistung im Jahr erbracht
wurden. Weiterhin lässt sich eine Aussage darüber tätigen, ob neuere PV-Anlagen
eine höhere Jahresleistung erbringen als ältere. Dies trifft nicht unbedingt zu, da
beispielsweise im Ertragsjahr 2008 die PV-Anlagen, die im Jahr 2005 installiert
wurden, einen geringeren Mittelwert aufweisen, als PV-Anlagen, die im Jahr 2004 in
Betrieb genommen wurden. Jedoch ist auch zu erkennen, dass die PV-Anlagen aus
dem Ertragsjahr 2008 an der Spitze liegen, was an der technologischen
Weiterentwicklung liegen könnte und deshalb in der Zukunft weiter beobachtet
werden muss.
Abb. 65 Plakat - Mittelwert kWh / kWp Nennleistung51 51 Eigene Darstellung
80
Vergleich der Energieerträge im Jahr 2008
Anhand des folgenden Plakates ist die Streuung der erbrachten Leistung in kWh pro
KW Nennleistung der Photovoltaikanlagen zu sehen. Es ist zu erkennen, dass die
Leistung zwischen den PV-Anlagen stark schwankt. Die Spanne reicht hier von 194
kWh/kW bis hin zu einem Spitzenwert von 1308 kWh/kW. Im Vergleich zu den
anderen PV-Anlagen, wurden im Jahr 2007 im Schnitt die besten PV-Anlagen
installiert (1053 kWh/kW). Bei der Kurve der PV-Anlagen aus dem Jahr 2008 ist
deutlich zu erkennen, dass diese erst bei ca. 800 kWh/kWp beginnt, was auf eine
konstante Qualität der Module, der Installation und des Standortes hinweist.
Die Gesamtertragskurve hat sich im Vergleich zum vorigen Jahr zugespitzt, was
bedeutet, dass mittlerweile die Unterschiede zwischen den PV-Anlagen
abgenommen haben.
Abb. 66 Plakat - Vergleich der Energieerträge im Jahr 200852
52 Eigene Darstellung
81
Vergleich der Energieerträge im Jahr 2008
Das folgende Diagramm zeigt nun wiederum die erbrachten Energieerträge der
verschiedenen PV-Anlagen. Diese sind hierbei auf „Ertragsintervalle“ aufgeteilt
dargestellt. Man erkennt, wie viele PV-Anlagen beispielsweise einen Ertrag zwischen
850 kWh/kW und 950 kWh/kW erbracht haben. Diese Menge ist wiederum unterteilt
in die Jahre, in denen sie das komplette Jahr am Netz waren. Ebenfalls ist zu
erkennen, dass insgesamt 64 PV-Anlagen einen Ertrag in eben diesem genannten
Intervall lieferten. 15 davon speisten 2008 zum ersten Mal das gesamte Jahr über
ihren erbrachten Strom in das Netz der Stadtwerke Balingen ein.
Abb. 67 Plakat - Vergleich der Energieerträge im Jahr 200853
53 Eigene Darstellung
82
Vergleich der Stadtwerke Balingen und Albstadtwerke Im Folgenden Plakat werden mehrere Vergleiche zwischen den Stadtwerken
Balingen und den Albstadtwerken dargestellt. Dies soll die Unterschiede zwischen
den beiden Standorten aufzeigen und somit eine Aussage über vorhandene
regionale Unterschiede ermöglichen.
In Diagramm 1 werden die Gesamterträge aller PV-Anlagen im Bereich der beiden
Energieversorger miteinander verglichen. Daraus lässt sich erkennen, dass vom Jahr
2001 bis zum Jahr 2004 die Ertragsdifferenz ziemlich konstant war. In den Jahren
2005 bis 2007 nahm dann allerdings der Ertragsunterschied zu Gunsten der
Stadtwerke Balingen erheblich zu. Dies lässt sich hauptsächlich durch den starken
Anstieg von neuen PV-Anlagen bei den Stadtwerken Balingen erklären.
In Diagramm 2 wird die gesamte Nennleistung aller PV-Anlagen im Bereich der
beiden Energieversorger miteinander verglichen. Dabei wurde die Summe der
Vergleichswerte als 100% angenommen. Die Stadtwerke Balingen liefern dabei
61,73% an der gesamten Nennleistung mit 40,79% der Einwohner, d.h. obwohl der
Bereich Balingen weniger Einwohner hat, als der Bereich Albstadt (inkl. Bitz) wurden
im Bereich Balingen deutlich mehr bzw. größere PV-Anlagen installiert. Daraus lässt
sich auch der letzte Balken erklären, indem zu sehen ist, dass im Bereich Balingen
deutlich mehr Nennleistung pro Einwohner vorhanden ist als im Bereich der
Albstadtwerke.
In Diagramm 3 wird die Entwicklung der Anzahl der PV-Anlagen dargestellt. Dabei
wird unterteilt in die neu hinzugekommenen und der Gesamtanzahl der PV-Anlagen.
Es lässt sich daraus zum einen erkennen, dass im Bereich der Stadtwerke Balingen,
wie schon erwähnt deutlich mehr PV-Anlagen vorhanden sind. Jedoch ist auch
ersichtlich, dass bis zum Jahr 2008 Balingen stets einen größeren Zuwachs an
neuen PV-Anlagen verzeichnen konnte, im Jahr 2008 jedoch zum ersten Mal im
Bereich der Albstadtwerke mehr PV-Anlagen installiert wurden. Dieser Trend muss in
den nächsten Jahren beobachtet werden.
83
Abb. 68 Vergleich zwischen den Stadtwerken Balingen und den Albstadtwerken54
54 Eigene Darstellung
84
7 Anhang
7.1 Plakat: Anzahl und Anlagengröße in kW
85
7.2 Plakat: Energie – Ertrag kWh/Jahr
86
7.3 Plakat: Energie – Ertrag Durchschnittswert
87
7.4 Plakat: Mittelwert kWh/kWp Nennleistung
88
7.5 Plakat: Vergleich der Energieerträge im Jahr 2008
89
7.6 Plakat: Vergleich der Energieerträge im Jahr 2008
90
7.7 Plakat: Vergleich Stadtwerke Balingen und Albstadtwerke
91
7.8 Nutzungsbedingungen Google Maps
92
8 Quellenverzeichniss
Bücher 1 Konrad, Frank Planung von Photovoltaik-Anlagen Grundlagen und
Projektierung, 1. Auflage, Vieweg Verlag
Wiesbaden, 2007
Internet 2 o.V. (o.J.) http://www.sonnendeal.de/html/solaranlage.html
16.06.2009
3 o.V. (o.J.) http://www.solarklar.de/solarklar-
themen/Photovoltaik.html
16.06.2009
4 o.V. (o.J.) http://www.sma.de/de/produkte/solar-
wechselrichter/sunny-boy/sunny-boy-1100-1200-
1700-2500-3000.html
16.06.2009
5 o.V. (o.J.) Google Maps
(http://maps.google.de/maps?hl=de&tab=wl)
16.06.2009
Sonstige 5 Brod Hendrik, Schätzle
Sebastian
Photovoltaik-Anlagen im Netz der Albstadtwerke,
Projektarbeit an der Hochschule Albstadt-
Sigmaringen (Wirtschaftsingenieurwesen),
o. Verlag, WS 2007-2008
6 Alle
Besichtigungsprotokolle
Eigene Darstellungen
7 Alle
Begehungsprotokolle
Eigene Darstellungen
8 Alle Photographien Eigene Photographien