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8. Februar 2021

Kostenreduktion mit Solarenergie für Immobilien

Kostenreduktion mit Solarenergie für Immobilien

Die Energie der Sonne soll in Zukunft rund um die Uhr nutzbar gemacht werden, der Ort soll dabei keine Rolle spielen. Solarzellen können die Energie am Tag einfangen und in Form von Strom wiedergeben. Technische Entwicklungen haben nun Varianten gefunden die Energie zu speichern. Diese Fortschritte werden dabei von der Politik massgebend beeinflusst. Die Technik, Politik und Wirtschaftlichkeit bilden die drei Grundpfeiler bei der profitablen Nutzung von Solarenergie für Immobilien.

Von Anja Vaas und Daniel Schuwey

Die Solarenergie ist eine noch relativ junge Energie mit geringem Stromproduktionsanteil in der Schweiz. Mit mehr als 60% Strom aus erneuerbaren Energiequellen ist die Schweiz ein Vorreiter im internationalen Vergleich (Klimawahl.ch, online). Seit 2012 weisen die Photovoltaikanlagen nach der Wasserkraft die zweitgrösste erneuerbare Stromproduktion in der Schweiz aus (Bundesamt für Energie (b), online). Die Strommenge aus Photovoltaikanlagen im Verhältnis zur kompletten Strommenge in der Schweiz beträgt 3% im Jahr 2018 (Klimawahl.ch, online). Der Stromanteil aus Photovoltaikanlagen wird aber in den nächsten Jahren sehr stark steigen. Grund dafür sind politische Reglements und weltweite Klimaziele.

Abbildung 1: Die Schweizer Stromproduktion (Klimawahl.ch, online)

Technische Realisierbarkeit

Die Herausforderung gemäss der Firma IBG Baar besteht darin, die Solarenergie in jeglicher Form für eine Immobilie nutzbar zu machen, und das auch noch profitabel. Uhrzeit und Örtlichkeit dürfen dabei keine Rolle spielen. Die gängigsten Anlageformen sind die Photovoltaikanlage und die Solarthermie zur Erzeugung von Strom und Wärme. Die Sektorenkupplung und die Lithium-Ionen-Batterie stehen für die Speicherung zur Verfügung.

Sonne als Lieferant von Strom und Wärme

„Solarzellen wandeln Sonnenstrahlung in elektrische Energie um – ohne Abfall, Lärm und Abgase. Die Technik nennt sich Photovoltaik“ (Swiss Solar, online). Die Akzeptanz der Solaranlagen seitens der Architektur hat in den letzten Jahren zugenommen. Das Image hat sich positiv entwickelt – es ist heutzutage modisch und kann integriert werden, egal ob man es zeigen will oder verstecken möchte (IBG Baar). Die durchschnittliche Lebensdauer liegt momentan bei ca. 33 Jahren, 1985 waren es noch 28 Jahre. Bis zum Jahr 2050 dürften rund 20 Prozent des derzeitigen Strombedarfs durch Photovoltaik gedeckt werden (Bundesamt für Energie (c), online). Sowohl die Effizienz als auch die technischen Details der Photovoltaikanlagen sollen in den nächsten Jahren noch gesteigert werden. (IBG Baar).

Bei den Photovoltaikanlagen unterscheidet man zwischen einer Inselanlage und einer Netzverbundanlage. Die Inselanlagen sind autonom und erzeugen den Strom ausschliesslich für den Eigenbedarf. Bei einer Inselanlage ist ein Speicher wirtschaftlich sinnvoll und der Eigenverbrauch kann durch einen Stromspeicher erhöht werden. Die Unabhängigkeit der zeitlichen Nutzung wird dadurch gewährleistet. Die Netzverbundanlagen werden an ein öffentliches Elektrizitätsnetz angeschlossen und der dabei erzeugte Solarstrom kann vom Erzeuger selbst genutzt werden. Alternativ ist eine Einspeisung in ein öffentliches Stromnetz möglich. Der Strombezug aus dem Netz ist ebenfalls möglich. Diese Variabilität bietet einen wirtschaftlichen Spielraum, der einen je nach Preislage vom öffentlichen Netz profitieren lässt. Im Weiteren kann man sich für eine Volleinspeisung entscheiden. Bei dieser Variante wird keinerlei Strom für den Eigenbedarf verwendet, sondern der gesamte Solarstrom wird komplett ins Netz abgegeben (Schweiz-Solar, online).

Solarthermie wandelt die Sonnenstrahlung unter Benützung einer Umwälzpumpe in Wärme um und wird mit Strom betrieben (Solar-Profis, online). Laut IBG Baar, macht die Solarthermie heute nur noch Sinn in Kombination mit einem anderen nachhaltigen Medium zur Erzeugung von Strom, wie zum Beispiel der Photovoltaikanlage für die Stromproduktion zum Betreiben der Pumpe. Auf Grund dieser Abhängigkeit wird die Solarthermie mittel- und langfristig keine wesentliche Rolle mehr spielen. Die durchschnittliche Lebensdauer liegt momentan bei ca. 25 Jahren. 1985 waren es noch 15 Jahre Lebensdauer (Bundesamt für Energie (a), online).

Energiespeicherung – Unabhängigkeit von Ort und Zeit

Die Technologie Power-to-Gas wandelt Sonnenenergie in Gas um. Dabei wird der aus den Photovoltaikanlagen gewonnene Strom im Elektrolyseverfahren in Gas umgewandelt. „Der Vorteil: Sie kann Elektrizität aus erneuerbaren Energien saisonal und in großen Mengen speichern“ (Energie-Experten, online). Die Schweiz besitzt ein Gasnetz an das zahlreiche Verbraucher angeschlossen sind, so kann ohne große Investition das nachhaltig produzierte Gas großflächig genutzt werden. Ein Übergang zu einer dezentralen Energieerzeugung wäre geschaffen. Die Reduktion von AKW’s kann dadurch beschleunigt werden (IBG Baar). „Die Prozess- und Reaktortechnologie zur chemischen Speicherung und für den Transport von Sonnenenergie wird intensiv erforscht und entwickelt“ (Bundesamt für Energie (c), online).

Die Ressourcen für Lithium-Ionen-Batterien sind endlich und müssen abgebaut werden. Batterien sind teuer in der Anschaffung, dafür günstig im Betrieb (Energie-Experten, online). Bei einer höheren Produktionszahl könnte der Preis allerdings fallen. Für Tageszyklen sind diese sinnvoll, jedoch als Monatsspeicher sind die Batterien technisch nicht geeignet. Für eine langfristige Speicherung von Energie benötigt es Unmengen an Batterien und ein großer Platzbedarf wäre nötig. Auf Grund bereits getätigter hoher Investitionen und Forschungen besteht die Gefahr auf der jetzigen Technologie stehen zu bleiben (IBG Baar).

Energiestrategie – Umsetzung der Klimapolitik

Die Stimmbürgerinnen und Stimmbürger haben im Jahr 2017 das revidierte Energiegesetz angenommen. Dieses Gesetz sieht vor, die Energieeffizienz zu erhöhen, den Energieverbrauch zu senken und die erneuerbaren Energien zu fördern. Als Resultat hat der Bundesrat die Energiestrategie 2050 erarbeitet. Ein zentraler Punkt dieser Strategie ist die Solarenergie – die Sonne ist eine der «neuen» erneuerbaren Energien (Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK, online). Der Bund hat im Zuge der Energiestrategie auch die MuKEn «Mustervorschriften der Kantone» definiert. Diese legt fest, welche Wärmeerzeugungstypen bei einer Heizungssanierung ab 2020 verbaut werden dürfen. „Beim Ersatz einer fossil betriebenen Heizung müssen 10% des Energiebedarfes durch erneuerbare Energien erzeugt werden“ (Hauseigentümerverband Schweiz, online). Diese politischen Vorlagen und Regulationen sind wichtig um die Forschung und Entwicklung im Bereich Solarenergie vorantreiben zu können. Es soll aufgezeigt werden, dass die Politik ein wesentlicher Treiber in der Zukunft der Technik darstellt.

Subventionen zur Förderung von Photovoltaikanlagen

Seit 2018 gelten neue Regeln für die Fördergelder des Bundes. Photovoltaik-Anlagen werden vom Bund unterstützt. Dabei stehen unterschiedliche Fördergelder zur Verfügung – die Einmalvergütungen, die «kleine» Einmalvergütung (KLEIV), welche Anlagen bis 100 KWp fördern und die «grosse» Einmalvergütung (GREIV), für Anlagen ab 100 KWp sind gängige Subventionen. Für die Auszahlung der Fördergelder muss man mit 1.5 bis 3.0 Jahren rechnen. Die Einspeisevergütung (KEV) und die Direktvermarktung sind zwei weitere Varianten. Zusätzlich werden von einigen Kantonen und Gemeinden Batteriespeicher gefördert. Neben möglichen Fördergeldern können auch die Investitionskosten einer Solaranlage (Photovoltaik und Solarthermie) in den meisten Kantonen steuerlich abgezogen werden (EnergieSchweiz (a), online).

Formen der Energienutzung

Der ZEV «Zusammenschluss zum Eigenverbrauch» ist eine neue Variante zur Energieproduktion und -nutzung. Dabei handelt es sich um einen Zusammenschluss mehrerer Endverbraucher, welche über einen gemeinsamen Netzanschluss verfügen, der vertraglich geregelt ist. Der selbstproduzierte Strom soll an Ort und Stelle autark verbraucht werden.  Diese Form kristallisiert sich als sehr effizient und kostenwirksam heraus (EnergieSchweiz (b), online).

Kostenwahrheiten

Der Strompreis besteht im Wesentlichen aus 3 Komponenten – Energielieferung, Netznutzung und Abgaben/ Gebühren. Netznutzungsgebühren sind der Hauptbestandteil des Strompreises, diese Tatsache kommt der Technologie «Power-to-Gas» zugute. Der ungenutzte Strom von Solaranlagen wird dabei in erneuerbares Gas umgewandelt, eine anschliessende Speicherung im bestehenden Gasnetz und in grossen Gastanks ist günstig. Energieverluste können minimiert und Preise gesenkt werden. Durch diese neuartige Speicher- und Nutzungsform wird die Netznutzungsgebühr eliminiert. Momentan sind aber Power-to-Gas-Anlagen noch sehr teuer in der Anschaffung, weil es sich meist um Spezialanfertigungen handelt. Eine Weiterentwicklung zur Massentauglichkeit macht nur Sinn, wenn es zukünftig durch die Politik gefördert wird. Die drei Komponenten Technik, Politik und Wirtschaftlichkeit müssen dafür im Einklang stehen (Energie Experten, online; IBG Baar).

Dieser Beitrag ist während eines Projektes der Studierenden des MAS Immobilienmanagement entstanden.

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Quellenverzeichnis:

  • Schweiz-Solar. Solaranlagen Ratgeber: Alles über Photovoltaik-Anlagen und Solar Panels (Solarzellen bzw. Solarziegel). Abgerufen am 03.08.2020 von http://www.schweiz-solar.ch

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