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Kostenanteil im Solarkraftwerk und Wirkungsgrad

Weniger als die Hälfte der Kosten zur Errichtung einer Photovoltaikanlage in der Schweiz entfallen heute noch auf die Solarmodule selbst und etwa ein Drittel auf die Montage der Module. Wegen dieser geringeren Kostanteile der Module ist der Druck auf höhere Modulwirkungsgrade gewachsen.

Prof. Dr. Franz BaumgartnerProf. Dr. Franz Baumgartner

Kostenanteil im Solarkraftwerk

Die Grosshandelspreise für Solarmodule sind in den letzten fünf Jahren von 3€ auf etwa 0.6€ pro Watt Nennleistung gesenkt worden. Erzielt wurde dies vor allem durch technische Erfolge und die Kostenvorteile durch Massenproduktion. In der Schweiz waren im Jahr 2013 für die Errichtung von grossen Solaranlagen mit einer Nennleistung von 200kW etwa 45% der Gesamtkosten für die Solarmodule aufzubringen. Für diese Mehrzahl der Fälle, bei denen die Module importiert werden, kann trotzdem von den verbleibenden Gesamtkosten der Grossteil zur lokalen Wertschöpfung beitragen. Dieser Anteil erbringt deutliche volkswirtschaftliche Vorteile in der Schweiz gegenüber allen fossilen importierten Energieträgern wie Erdgas und Erdöl.

Auf Platz 2 in der Kostenaufstellung im Solarkraftwerk liegen die Montagekosten der Module auf dem Dach mit 30% Anteil. Der notwendige Solarwechselrichter, der den Gleichstrom der Solarmodule in 50Hz Wechselstrom wandelt, bindet etwa ein Zehntel der Kosten. Auch hier können erfolgreiche Schweizer Solarprodukte eingesetzt und so indirekt Arbeitsplätze im Bereich der Photovoltaik in der Schweiz gestärkt werden. Für Planung und Komponenten der Elektroinstallation beläuft sich der Kostenanteil auf weitere 15%.

Abbildung: Kostenanteil im Solarkraftwerk für typische 200kW Leistung auf grossen Flachdächern. (Ref. F. Baumgartner, electrosuisse Bulletin 11 / 2013, Seite 32)

Wirkungsgrad von Solarmodulen und Preise

In den letzten 40 Jahren, war die Berichterstattung zur Photovoltaik in den Medien hauptsächlich durch das Thema von Wirkungsgradrekorden geprägt. Im Markt und beim Endkunden entscheidet aber das Zusammenspiel aus Modulkosten pro Watt Nennleistung und Wirkungsgrad. Die Kostenaufteilung bestimmt diesen Zusammenhang, da bei geringerem Modulwirkungsgrad die Montagekosten mit der zusätzlich nötigen Modulfläche steigen. Um dies zu verdeutlichen soll der Vergleich vom typischen Wirkungsgrad (16% für wirtschaftliche PV Anlagen im Jahr 2014) mit einem Dünnschichtmodul (8% Wirkungsgrad) betrachtet werden. Im letzteren Fall ist also die doppelte Modulfläche für die gleiche Nennleistung nötig. Die Montagekosten verdoppeln sich auf anteilsmässig 60%. Sollen aber die Gesamtkosten des Kraftwerks gleich bleiben, so müssen diese höheren Montagekosten mit geringen Dünnschichtmodulpreisen kompensiert werden. Damit verbleiben von den 0.4€/Wp nur noch 0.2€/Wp, was heute wirtschaftlich für eine Dünnschichtproduktion nicht darstellbar ist.

Bei einem Dünnschicht-Modulwirkungsgrad von nur 6.4% müsste das Modul gratis bereitgestellt werden, um die gleichen Systemkosten erzielen zu können

Ein höherer Wirkungsgrad muss aber auch nicht immer wirtschaftlich sein. So zeigt die erste Zeile der nachfolgenden Tabelle Modulpreise von nur 0.68€/W für hocheffiziente Module (Modulwirkungsgrad 20%). Solche Module sind zwar heute auf dem Markt erhältlich, aber nicht wirtschaftlicher verglichen mit Standardmodulen, weil die Kostenaufschläge deutlich höher sind, als jene in der Tabelle genannten.

Tabelle: Typische Kostenanteile von grossen PV Kraftwerken grösser gleich 200kW in der Schweiz mit unterschiedlichen Modulwirkungsgraden jedoch gleichen Gesamtkosten pro Watt Nennleistung.

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