{"id":6415,"date":"2021-12-20T06:55:00","date_gmt":"2021-12-20T05:55:00","guid":{"rendered":"https:\/\/hub.hslu.ch\/immobilienblog\/?p=6415"},"modified":"2026-02-11T14:53:16","modified_gmt":"2026-02-11T13:53:16","slug":"solarenergie-das-potenzial-ist-noch-nicht-ausgeschoepft","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hub.hslu.ch\/immobilienblog\/2021\/12\/20\/solarenergie-das-potenzial-ist-noch-nicht-ausgeschoepft\/","title":{"rendered":"Solarenergie: Das Potenzial ist noch nicht ausgesch\u00f6pft"},"content":{"rendered":"
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Studentischer Beitrag aus dem MAS Immobilienmanagement<\/a><\/p>\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Von Vilson Radi<\/a> und Samuel Stocker<\/a><\/em><\/p>\n\n\n

W\u00e4rme- und Stromgewinnung als Nutzungsform<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n

In Bezug auf Sonnenenergie gibt es zwei wichtige Begriffe, die es zu unterscheiden gilt: Photovoltaik (PV) und Solarthermie. Im Kern geht es bei beiden Begriffen um das Gleiche: die Kraft der Sonne zu nutzen. Die Energie der Sonnenstrahlen wird jedoch verschieden genutzt: Bei der Photovoltaik wird die Kraft der Sonne in Strom umgewandelt, bei der Solarthermie wird die Energie f\u00fcr W\u00e4rmeerzeugung genutzt. Dieser Unterschied ist in der Abbildung Nr. 2 \u2013 Darstellung der Nutzungsformen graphisch dargestellt (IWB, 2020).<\/p>\n\n\n

Erkl\u00e4rung der zwei Nutzungsformen<\/span><\/strong><\/h4>\n\n\n\n
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Abbildung: Darstellung der Nutzungsformen
Quelle: IWB, 2020<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n\n

Die beiden Nutzungsformen bringen unterschiedliche Vorteile mit sich. Zeichnet sich Photovoltaik durch die Vielseitigkeit aus \u2013 Strom kann im Haushalt f\u00fcr alles genutzt werden \u2013 punkten solarthermische Anlagen durch einen hohen Wirkungsgrad \u2013 es wird weniger Dachfl\u00e4che ben\u00f6tigt (IWB, 2020).<\/p>\n

Gem\u00e4ss Abbildungen 3 und 4 haben sich in den letzten Jahren die beiden Nutzungsformen in unterschiedliche Richtungen entwickelt. Verzeichnete der Verkauf von Photovoltaik einen kontinuierlichen Anstieg, haben die thermische Kollektoren deutlich abgenommen. Der Grund f\u00fcr diesen R\u00fcckgang liegt insbesondere bei der vermehrten Installation von W\u00e4rmepumpen, welche im Jahr 2019 ein Wachstum von 9% verzeichneten. Die Kombination von W\u00e4rmepumpen mit Photovoltaikanlagen ist technisch einfacher und effizienter als mit Solarthermie (Bundesamt f\u00fcr Energie, 2020).<\/p>\n\n\n

Verkaufte thermische Kollektoren<\/span><\/strong><\/h4>\n\n\n\n
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Abbildung: Entwicklung verkaufte Fl\u00e4che thermische Kollektoren, aufgeteilt nach Nutzung
Quelle: Bundesamt f\u00fcr Energie, 2020<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n\n\n

Verkaufte Photovoltaikmodule<\/span><\/strong><\/h4>\n\n\n\n
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Abbildung: Entwicklung verkaufte Fl\u00e4che Photovoltaikmodule; Quelle: Bundesamt f\u00fcr Energie, 2020 <\/figcaption><\/figure>\n\n\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Ausgereifte Technik, aber mit kostspieliger Speicherung<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n

Bei der Solarthermie ist die Technik f\u00fcr Energiegewinnung und Speicherung bereits ausgereift und die W\u00e4rme wird in einem Speicher gespeichert. Bei der Photovoltaik stellt die Stromproduktion an sich auch kein Problem dar, allerdings l\u00e4sst sich die gewonnene Elektrizit\u00e4t f\u00fcr den Eigenverbrauch noch nicht wirtschaftlich speichern da die Speicher zu teuer sind. Die Zur\u00fccklieferung an das Elektrizit\u00e4tswerk ist aber keine attraktive Option, da die Tarife im Vergleich zum Bezugspreis zu tief sind. Daher ist es am besten, den produzierten Strom selbst zu verbrauchen. Um auch in der Nacht oder an bew\u00f6lkten Tagen weniger Strom vom Netzbetreiber beziehen zu m\u00fcssen, sollten Stromspeicher eingesetzt werden. Ausser bei Inselanlagen sind die Speicherkapazit\u00e4ten momentan darauf ausgelegt, als Tagesspeicher zu dienen und den Strom nicht langfristig zu Speichern. Inselanlagen sind autarke Geb\u00e4ude, welche ohne Anschluss an das \u00f6ffentliche Stromnetz auskommen m\u00fcssen, wie zum Beispiel alpine Bergh\u00fctten. Heutige Stromspeicher werden meist mit Lithium-Ionen-Akkus ausgestattet, eine g\u00fcnstigere Alternative w\u00e4ren Bleiakkus. Da die Lithium-Ionen-Akkus aber einen h\u00f6heren Wirkungsrad sowie eine l\u00e4ngere Lebensdauer haben, sind diese \u00fcblicherweise wirtschaftlicher als Bleiakkus (Bundesamt f\u00fcr Energie, 2018).<\/p>\n\n\n

Subventionierte Startinvestition und geringe Betriebskosten<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n

Dass immer mehr Eigent\u00fcmer auf eine PV-Anlage setzen, hat nicht nur mit gr\u00f6sserem Umweltbewusstsein zu tun. In vielen Kantonen ist bei Neubauten ein gewisser Anteil an Photovoltaikfl\u00e4che vorgeschrieben. Zudem wird die Anfangsinvestition mit F\u00f6rdergeldern durch die sogenannte Einmalverg\u00fctung unterst\u00fctzt (Swissolar (a), online). Dank dieser Verg\u00fctung und gesunkenen Anlagenpreisen sind die Investitionskosten von PV-Anlagen in den letzten Jahren stark gesunken. Kostete eine 25m\u00b2 grosse Anlage nach Abzug der Einmalverg\u00fctung und der Steuerbeg\u00fcnstigung im Jahr 2015 noch rund CHF 13\u2018000 (Swissolar, 2015), waren die Kosten im Jahr 2020 bei einer 30m\u00b2 Anlage noch bei zirka CHF 10\u2018000 (Swissolar, 2021).  Mit jedem zus\u00e4tzlichen Quadratmeter sinkt der spezifische Preis pro Kilowattstunde. Eine 30m\u00b2 Anlage liefert circa 5’000 kWh Strom pro Jahr, damit kann bei einem \u00fcblichen Einfamilienhaus in etwa 45% des Strombedarfs selbst produziert werden.<\/p>\n

Da die PV-Anlage in den meisten F\u00e4llen darauf ausgelegt ist, den eigenen Verbrauch zu decken und weniger das Ziel hat, Strom dem Netz zuzuf\u00fchren, ist es wichtig, die Anlage richtig zu dimensionieren. Solarthermische Anlagen werden von fast allen Kantonen mit F\u00f6rdergeldern unterst\u00fctzt. PV-Anlagen werden auf Bundesebene unterst\u00fctzt (Swissolar (b), online). Die Verg\u00fctung setzt sich aus einem Grundbeitrag sowie einem Leistungsbetrag pro installiertem kW zusammen (EnFV, 2021). Auch Steuerabz\u00fcge sind f\u00fcr die Investition in Solarenergie m\u00f6glich. So k\u00f6nnen die Investitionskosten in allen Kantonen ausser Luzern von den Steuern abgezogen werden. Bei gewerblichen Nutzern k\u00f6nnen die Anlagen linear abgeschrieben werden (Swissolar (b), online).<\/p>\n

Bei der Frage, ob eine Investition in PV-Anlagen lohnend ist, m\u00fcssen neben den Investitionskosten auch die Betriebskosten ber\u00fccksichtigt werden. Welche Kosten anfallen, h\u00e4ngt von vielen Faktoren ab. Bei einem Schr\u00e4gdach ist zum Beispiel eine Reinigung weniger oft notwendig. Begr\u00fcnte D\u00e4cher mit PV-Anlagen ben\u00f6tigen mehr Pflege, womit sich die Betriebskosten erh\u00f6hen. Effizient betriebene und gut gebaute PV-Anlagen haben Betriebskosten im Bereich von 2 bis 6 Rp.\/kWh, wie in der Abbildung 6 ersichtlich ist. Bei der Lebensdauer der Module geht man von 30 Jahren aus (Bundesamt f\u00fcr Energie, 2017).<\/p>\n\n\n

Zielwerte Betriebskosten<\/span><\/strong><\/h4>\n\n\n\n
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SD = Schr\u00e4gdach | FD = Flachdach | FD Kies = Flachdach mit Kies | FD gr\u00fcn = Begr\u00fcntes Flachdach<\/strong>

Abbildung: Betriebskosten pro kWh bei verschiedenen Anlagegr\u00f6ssen und Dachvarianten
Quelle: Bundesamt f\u00fcr Energie, 2017<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n\n

Solarmodule setzen sich haupts\u00e4chlich aus Glas, Kunststoffe, Aluminium und Halbleitermaterialien zusammen. Aufgrund dieser Zusammensetzung k\u00f6nnen rund 95% des Materials recycelt und somit ein Grossteil der Solarmodule wiederverwendet werden. Das Recycling bringt neben der umweltfreundlichen Entsorgung auch einen Vorteil bei den Herstellungskosten mit sich. Solarmodule aus recycelten Materialien ben\u00f6tigen 70% weniger Energie f\u00fcr die Herstellung. Das Recycling wird durch die vorgezogene Recyclinggeb\u00fchr (VRG) finanziert, somit sind die Entsorgungsgeb\u00fchren bereits mit der Investition bezahlt (solarmotion gmbh (a), online).<\/p>\n\n\n

Selbstproduzierter Strom senkt die Nebenkosten und kann die Rendite steigern<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n

Die Wirtschaftlichkeit von PV-Anlagen h\u00e4ngt von diversen Begebenheiten ab. Die Anlagen sind innert 9 – 15 Jahren amortisiert, bei einer Lebensdauer von 30 Jahren l\u00e4sst sich so eine gute Rendite erwirtschaften (Helion, online). Als Renditeanlage kann der gewonnene Strom an die Mieter oder andere Bez\u00fcger zu Marktpreisen verkauft werden, was zu den \u00fcblichen Mieteinnahmen eine weitere Verdienstm\u00f6glichkeit ergibt. Allgemein geht man von einer Rendite von 3 – 5% aus, was angesichts des geringen Risikos als gut bezeichnet werden kann (Photovoltaik.org, online). Da heute bei allen Anlagen unter einer Leistung von 100kWp die Subventionierung \u00fcber einen einmaligen Beitrag an den Investitionskosten erfolgt, lohnt sich die Einspeisung ins \u00f6ffentliche Netz nur bedingt. Die wenigsten Anlagen kommen \u00fcber diesen Wert. Bei Anlagen, welche noch von der Einspeiseverg\u00fctung profitiert haben, w\u00e4re es lukrativer, den gesamten Strom einzuspeisen. Daher ist es f\u00fcr die meisten Objekte wie Einfamilienh\u00e4user, Mehrfamilienh\u00e4user und Industrie das Hauptziel, den erzeugten Strom m\u00f6glichst in der eigenen Verbrauchsgemeinschaft zu nutzen oder innerhalb der Gemeinschaft zu verkaufen. Aus diesem Grund wird grosser Wert daraufgelegt, den Eigenverbrauch zu optimieren und den Stromverbrauch m\u00f6glichst auf die Leistungszeit der PV-Anlage zu fokussieren. Nebst dem Betrieb von \u00fcblichen Haushaltsger\u00e4ten und technischen Installationen kann so zum Beispiel auch das Elektroauto \u00fcber die Solarenergie geladen werden. Falls man die Investition in eine PV-Anlage nicht selbst t\u00e4tigen m\u00f6chte, besteht auch die M\u00f6glichkeit, das Dach an einen externen Betreiber zu vermieten. Solche Investoren haben aber nur Interesse an Dachfl\u00e4chen \u00fcber 2\u2019000m2 bei Flachd\u00e4chern und 750m2 bei Steild\u00e4chern (solarmotion gmbh (b), online).<\/p>\n\n\n

Batteriespeicherung bei Photovoltaik ist momentan noch nicht wirtschaftlich<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n

In vielen Bauprojekten werden heute zwar Photovoltaikanlagen realisiert, allerdings ohne Batteriespeicher. Unter den heutigen Marktbedingungen sind nur wenige Speicher rentabel und dies auch nur mit guten Rahmenbedingungen. Man kann davon ausgehen, dass die Investitionskosten f\u00fcr Stromspeicher in Zukunft sinken werden. Zusammen mit F\u00f6rderprogrammen und Steuervorteilen ist so k\u00fcnftig ein wirtschaftlicher Betrieb m\u00f6glich. Die Amortisationsdauer einer Anlage ist nebst den Investitionskosten auch von den Strombezugs- und Einspeisetarifen abh\u00e4ngig. Da die Lebensdauer der Speicher begrenzt ist, m\u00fcssen die Batterien meist schon ersetzt werden, bevor die Kosten amortisiert sind. In der Abbildung 6 sieht man die spezifischen Preise in CHF pro kWh. Daraus ist ersichtlich, dass die Kosten pro kWh sinken, je gr\u00f6sser die Kapazit\u00e4t der Batterie ist. Anhand der gr\u00fcn schraffierten Fl\u00e4che ist aber auch ersichtlich, dass mit den heutigen Marktpreisen bei allen Speichergr\u00f6ssen kaum ein rentabler Betrieb m\u00f6glich ist (Bundesamt f\u00fcr Energie, 2018).<\/p>\n\n\n

Rentabilit\u00e4tsgrenze von PV-Anlagen<\/span><\/strong><\/h4>\n\n\n\n
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Abbildung: Rentabilit\u00e4tsgrenze von PV-Anlagen anhand der spezifischen Kosten
Quelle: Bundesamt f\u00fcr Energie, 2018<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n\n\n

Einfache Abrechnung dank innovativer Softwarel\u00f6sungen und Messtechnik<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n

Bei Photovoltaikanlagen, welche nur f\u00fcr einen Nutzer bestimmt sind, wie zum Beispiel Einfamilienh\u00e4user, wird die Leistung in der Regel direkt von der Software des Systemlieferanten gemessen und bedarf keiner Aufteilung. Bei Anlagen, von welchen mehrere Verbraucher Strom beziehen oder verschiedene Anlageneigent\u00fcmer vorhanden sind, ben\u00f6tigt es diverse Messpunkte und eine entsprechende Softwarel\u00f6sung, welche die Daten auswertet. Schliessen sich mehrere Anlageneigent\u00fcmer zusammen entsteht ein sogenannter \u00abZusammenschluss zum Eigenverbrauch\u00bb, (ZEV). Gegen\u00fcber dem Elektrizit\u00e4tsnetzbetreiber stellt der ZEV einen einzigen Endverbraucher dar. Alles, was innerhalb des ZEV passiert muss selbst organisiert werden. Also die Messung des individuellen Verbrauchs der jeweiligen ZEV Beteiligten, die Aufteilung der gesamten Stromkosten und deren Abrechnung. Zur Messung des Verbrauchs werden diverse Messpunkte installiert. Zum einen bei den jeweiligen Verbrauchern wie Wohnungseigent\u00fcmern und f\u00fcr den allgemeinen Bereich sowie bei den PV-Anlagen selbst, um die Eigenproduktion zu Messen. Zum anderen beim Anschluss ins \u00f6ffentliche Netz, um den Strom zu messen, welcher bezogen und abgegeben wird (Bundesamt f\u00fcr Energie, 2019).<\/p>\n

So kann eine Software automatisiert aufteilen, wer wie viel Strom verbraucht hat und welcher Anteil davon aus Eigenproduktion stammt. Die Software erstellt dann auf Wunsch die Abrechnung f\u00fcr jeden einzelnen Nutzer und entlastet so die Verwaltung.<\/p>\n\n\n

Ein Blick in die Zukunft<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n

Die Solarenergie spielt in der Energiestrategie 2050 des Bundes eine grosse Rolle. Die ben\u00f6tigte Produktionsfl\u00e4che f\u00fcr Solarw\u00e4rme- und Photovoltaikanlagen ist grunds\u00e4tzlich vorhanden. Bei der Speicherung der Energie gibt es dagegen noch einige Fragezeichen. Um das Potenzial der Solarenergie auszuwerten, wurde von den Bundes\u00e4mtern f\u00fcr Landestopografie (Swisstopo), Metrologie und Klima (MeteoSchweiz) und Energie (BFE) ein Solarpotenzialkataster f\u00fcr die ganze Schweiz erstellt. Auf dem Kataster wird f\u00fcr jedes Geb\u00e4ude die Dach- und Fassadenfl\u00e4che berechnet sowie dessen Potenzial f\u00fcr Photovoltaik- und Solarw\u00e4rme-Produktion aufgezeigt. Zus\u00e4tzlich wurden grobe Potenziale f\u00fcr Strasse, Parkpl\u00e4tze und Freifl\u00e4chen-Anlagen in den h\u00f6heren Alpen berechnet. Gem\u00e4ss diesem Kataster liegt das kurzfristig nutzbare Potenzial auf Geb\u00e4uded\u00e4chern bei rund 23 TWh, was der Produktion der f\u00fcnf Schweizer Atomkraftwerke entspricht und rund 40% des gesamten Stromverbrauchs der Schweiz. Mittelfristig soll das Potenzial rund doppelt so hoch sein (Albrecht, S., Remund, J., & Stickelberger, D., ohne Datum, S. 1).<\/p>\n

Bei der Speicherung sollen in Zukunft mehr dezentrale Anlagen das Stromnetz entlasten. Die Investitionskosten f\u00fcr entsprechende Batteriespeicher d\u00fcrften in den n\u00e4chsten Jahren sinken und so die Anlagen auch aus wirtschaftlicher Sicht lukrativ machen. Batteriespeicher sind heute aber nicht dazu geeignet, Strom langfristig zu Speichern.  Um Energie langfristig zu Speichern, werden heute Pumpspeicheranlagen eingesetzt. Diese in Stauseen gespeicherte Energie ben\u00f6tigt viel Fl\u00e4che und neue Anlagen d\u00fcrften nur schwer realisierbar sein. Vergleichbare Speicherkapazit\u00e4ten haben heute lediglich Power-to-Gas Anlagen, welche den Strom in Gas umwandeln und so im Gasnetz speicherbar machen (Bundesamt f\u00fcr Energie, 2013).<\/p>\n\n\n

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Solarenergie ist ein wichtiger Baustein zur Erreichung der Klimaziele. Der Fokus liegt auf Photovoltaikanlagen, sie wandeln die Sonnenenergie in Elektrizit\u00e4t um. Aus wirtschaftlicher Sicht ist es f\u00fcr Eigent\u00fcmer unter den heutigen Marktbedingungen am besten, den produzierten Strom m\u00f6glichst selbst zu verbrauchen. Station\u00e4re Batteriespeicher w\u00e4ren eine gute M\u00f6glichkeit, diese Eigenverbrauchsquote zu erh\u00f6hen. 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