Kurzzusammenfassung:

SchlaGWorte (mind. 3, max. 6):

Abstract:

Keywords (at least 3, max. 6):

Inhaltsverzeichnis

1.  EINLEITUNG  1

1.1  PROBLEMSTELLUNG UND ZIELSETZUNG  1

1.2  AUFBAU DER ARBEIT  2

2.  BEGRIFFSERKLÄRUNG „PHOTOVOLTAIK“  4

2.1  HISTORISCHE ENTWICKLUNG DER PHOTOVOLTAIK  4

2.2  TECHNISCHE GRUNDLAGEN DER PHOTOVOLTAIK  9

3.  ENERGIEPRODUKTION DURCH DIE PHOTOVOLTAIK-ANLAGE  11

3.1  TECHNISCHE VORAUSSETZUNGEN  11

3.2  LEISTUNGSVERMÖGEN EINER PHOTOVOLTAIK-ANLAGE  12

3.3  LEBENSDAUER EINER PHOTOVOLTAIK-ANLAGE  13

4.  VERWERTUNG DES ERZEUGTEN STROMS  14

4.1  MÖGLICHKEIT DER STROMEINSPEISUNG INS BESTEHENDE STROMNETZ  14

4.2  DIE INSELANLAGE ALS ALTERNATIVE ZUR EINSPEISUNG  16

5.  KOSTEN UND LEISTUNG DER PHOTOVOLTAIK-ANLAGE IN  

EBREICHSDORF   18

5.1  KALKULATION DER KOSTEN DER PHOTOVOLTAIK-ANLAGE  18

5.2  KALKULATION DER LEISTUNG DER PHOTOVOLTAIK-ANLAGE  19

6.  EINNAHMEN DURCH DIE NETZEINSPEISUNG  21

7.  FÖRDERUNGSMÖGLICHKEITEN DURCH DAS LAND  

NIEDER  ÖSTERREICH  22

- III -

7.1 DER ENERGIEAUSWEIS 22

7.2 FÖRDERUNGSMÖGLICHKEITEN FÜR DIE ERRICHTUNG EINER PHOTOVOLTAIK-ANLAGE 23

7.3 FÖRDERUNGSMÖGLICHKEIT DER NETZEINSPEISUNG 23

8. KOSTEN-NUTZEN-RECHNUNG UND AMORTISATIONS-DAUER DER PHOTOVOLTAIK-ANLAGE AM BEISPIEL EINFAMILIENHAUS IN EBREICHSDORF 25

8.1 AMORTISATIONSDAUER EINER NETZGEKOPPELTEN ANLAGE 25

8.2 AMORTISATIONSDAUER EINER INSELANLAGE 26

9. SCHLUSSFOLGERUNG 28

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 30

ABBILDUNGSVERZEICHNIS 31

TABELLENVERZEICHNIS 32

LITERATURVERZEICHNIS 33

1. Einleitung

Effiziente und nachhaltige Nutzung der vorhandenen Energieressourcen ist nicht nur auf Grund des Umweltschutzgedankens, sondern auch wegen wirtschaftlicher Überlegungen ein überaus aktuelles Thema. Neben den großen Unternehmen haben auch einzelne Personen und private Haushalte die Möglichkeit durch Nutzung kostenloser Energiequellen wie der Sonnenkraft Energie zu gewinnen. Nicht zuletzt nach den Stromausfällen im Osten der USA und Kanada, in London und in Italien in den ersten Jahren des neuen Jahrtausends haben gezeigt, dass die so als selbstverständlich verstandene Versorgung von Energie alles andere als selbstverständlich ist. 1

Mit Blick auf die steigenden Öl- und Gaspreise der vergangenen Jahre und der zu erwartenden anhaltenden Preissteigerungen rücken alternative Energiequellen immer mehr in den Mittelpunkt der öffentlichen

Aufmerksamkeit. Die Sonne liefert ein Vielfaches der vom Menschen benötigten Energie und könnte somit bei effizienter Nutzung die Energieversorgung weltweit auf Dauer sichern. „Die Strahlungsenergie unserer Sonne ist heute die einzige unerschöpfliche Energiequelle der Menschheit.“ ² Voraussetzung um diese unerschöpfliche Energiequelle sinnvoll zu nutzen ist, dass die technischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen vorhanden sind um die Sonnenenergie auch jedermann sinnvoll zugänglich zu machen.

1.1 Problemstellung und Zielsetzung

In dieser Bachelorarbeit werden anhand eines Einfamilienhauses in Ebreichsdorf, zurzeit im Rohbau, die wirtschaftlichen Vor- und Nachteile einer Photovoltaik-Anlage im Privatbau aufgezeigt und analysiert. Folgende Aspekte werden diskutiert: welche technischen Voraussetzungen werden an eine Photovoltaik-Anlage für ein Einfamilienhaus gestellt, in welchem Ausmaß

1 Vgl. Stiftung Bauwesen, 2004, S. 13.

2 Wagemann, 2007, S. 1.

besteht die Möglichkeit der Energiekosteneinsparung im Land Niederösterreich und wie stark forcieren oder bremsen die derzeitigen Förderungen der öffentlichen Hand die Entwicklung und Ausbreitung von Photovoltaik-Anlagen im Land Niederösterreich.

Die zentrale Fragestellung lautet: Wie sehr bzw. ab welchem

Jahresenergieverbrauch ist der Einbau einer Photovoltaik-Anlage für ein Einfamilienhaus in Niederösterreich ökonomisch sinnvoll?

1.2 Aufbau der Arbeit

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der alternativen Energiegewinnung im privaten Haushalt. Im Speziellen wird die Stromversorgung eines Einfamilienhauses durch die Umwandlung der Sonnenenergie in elektrischen Strom beleuchtet. Hierzu wird ein Bogen von den ersten Schritten der Photovoltaik bis hin zu heutigen Einsatzmöglichkeiten gespannt. Im Mittelpunkt steht die wirtschaftliche Sinnhaftigkeit des Einsatzes einer Photovoltaik-Anlage in einem Einfamilienhaus in Niederösterreich beim heutigen Stand der Technik und derzeit gültigen Förderungen durch die öffentliche Hand.

Die Arbeit ist in neun Kapitel gegliedert, wobei nach der Einleitung in Kapitel 2 der Begriff Photovoltaik näher erklärt wird. Hierbei wird ein Blick auf die Geschichte der Nutzung der Sonnenenergie geworfen, der Marktanteil verschiedener Länder betrachtet und die technischen Grundlagen der Photovoltaik erläutert.

Im darauffolgenden Kapitel 3 stehen die heutigen Möglichkeiten der Energieproduktion mittels einer Photovoltaik-Anlage im Blickfeld. Hierbei werden technische Voraussetzungen für die Errichtung einer Photovoltaik-Anlage, deren Leistungsvermögen und Lebensdauer in den Mittelpunkt gerückt.

Kapitel 4 handelt von der wirtschaftlichen Verwertung der gewonnenen Energie. Hier wird zwischen der netzgekoppelten Anlage und der Insel-Anlage unterschieden.

Anhand des Beispiels eines Einfamilienhauses in Ebreichsdorf werden in Kapitel 5 konkret die Kosten sowie das Leistungsvermögen einer Photovoltaik-Anlage kalkuliert.

In Folge werden in Kapitel 6 die Einnahmen durch die Netzeinspeisung in das vorhandene Stromnetz in Ebreichsdorf berechnet.

Um die finanziellen Einnahmemöglichkeiten zu optimieren stehen in Kapitel 7 die Fördermöglichkeiten für das Einfamilienhaus in Ebreichsdorf im Mittelpunkt.

Auf Basis der in den zuvor angeführten Kapiteln erarbeiteten Informationen wird in Kapitel 8 eine Kosten-Nutzen-Rechnung aufgestellt und die Amortisationsdauer der beiden Varianten, netzgekoppelte Anlage und Insel-Anlage, errechnet.

Abgeschlossen wird diese Arbeit in Kapitel 9 mit einer kritischen Betrachtung der wirtschaftlichen Sinnhaftigkeit einer Photovoltaik-Anlage für ein Einfamilienhaus beim heutigen technischen Standard und den gegebenen Förderungen des Landes Niederösterreich.

2. Begriffserklärung „Photovoltaik“

Die Photovoltaik ist ein Teilgebiet der solaren Energiegewinnung. Man darf diese nicht mit der Solarthermie verwechseln. Während bei der thermischen Sonnenenergienutzung die Umwandlung von Sonnenstrahlen in Wärme erreicht wird, kann man bei der Photovoltaik durch Sonnenenergie elektrischen Strom erzeugen.

„Der Begriff „Photovoltaik“ definiert die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie in Elektrizität. Licht aus diffuser oder direkter Solarstrahlung setzt in Solarzellen unter normalen Bedingungen elektrische Ladungen frei und erzeugt an den Kontakten der Zelle eine elektrische Spannung. Diesen Effekt nennt man den „photovoltaischen Effekt“ - von „photo“ gleich Licht und „Volt“, der Maßeinheit für die Spannung.“ 3

Mit Hilfe des photovoltaischen Verfahrens wird die vorhandene

Strahlungsenergie der Sonne in elektrischen Strom umgewandelt. Das photovoltaische Verfahren könnte man auch als lichtelektrisches Verfahren bezeichnen, denn vereinfacht ausgedrückt wird, durch auf Solarzellen auftreffendes Licht elektrischer Strom erzeugt. 4

2.1 Historische Entwicklung der Photovoltaik

„Die Photovoltaik ist eine faszinierende Technik zur Umwandlung der Sonnenenergie in elektrischen Strom. Die Grundlagen der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom über den inneren lichtelektrischen Effekt sind zwar schon mehr als 150 Jahre bekannt, die technische Anwendung der Photovoltaik-Anlage begann aber erst mit dem Beginn der Raumfahrt Mitte der

3 Rexroth, 2002, S. 153.

4 Vgl. Staab, 2001, S. 67.