What contribution do "small power plants" in private residential construction make to the desired energy- and heat-transition?

On the weekend I had another nice conversation with someone who was interested in installing a solar system on his roof. A conversation which animated me to this article.

In the course of the conversation, a question was asked again and again: "What is the point of my small system, if we strive for a global energy- and heat- transition?"

Well, the answer should be simple. Any system that ensures that we do not need a combustion process to generate heat or electricity is an asset.

To put it in rough figures, let's say 1 million roofs are equipped with a 3 kWp PV system and a 5 m² solar thermal system.

With PV this would be about 3 million KWp or 3 GWp of power that would be installed, which corresponds to an annual output of about 3 TWh of electricity that would be generated.

Yes, I estimated 1000 kWh/KWp. In the south it will be a little more, in the north less. It is a milkmaid's bill, no question, but not far from reality.

And if you now add to this the fact that a solar thermal system in summer can help to avoid burning oil or gas to generate hot water, I would say that this, taken as a whole, is no small contribution to the energy- and heat-transition.

But I have now focused only on solar. If we spin this idea further, then we come to heat pumps that can convert electricity into heat many times over. Depending on the type of system, it is possible to turn 1kWh electric power in up to 4 kWh of heat. How nice if most of the electricity or additional heat would now also come from the roof. ?!

Unfortunately, in such conversations, you come across a factor that is at the forefront of such considerations. "What does such a system cost me and when will my investment pay off?" A perfectly understandable question. But even here, just pull out the calculator and think about what e.g. the electricity from the grid costs and what e.g. the electricity generated by my PV system costs. Especially with regard to the low-interest loans that are currently granted for the construction of such a system.

And if you now add the subsidy programs for the use of "renewables" in general, the answer should not be difficult.

Here is an additional example from the past: "What, 10,000 EUR for a solar thermal plant, that's too expensive for me..." A few months later it sounded like this: " What 12,000 for a solar thermal plant with a subsidy of 2,000 EUR, ... I am interested".  Well, everybody can think about that on his own...

Another sentence that got stuck in my memory: "The energy-transition is more likely to be achieved with large solar and wind parks. Well, of course, a large plant concentrated on one area is able to generate more power than a plant on a private roof. BUT, on the one hand, such plants are more reserved for investors who want to generate a quick profit.

On the other hand, we have to ask ourselves to what extent a large plant, for which forests are cleared, agricultural areas are sealed, or natural areas destroyed, can still be called "sustainable".

It is not about demonizing these plants, whether wind or solar parks, but about not losing sight of the thoughts "environmentally friendly, nature conserving, real sustainable etc.", just because one concentrates on the fast profit.

Especially in regard to the fact, that there are already applications in the solar sector available that allow the occupied area to be used in a multiple way. Keyword "Agro-PV", here an agricultural area is used to generate electricity, but is still available for the cultivation of agricultural products. In combination with e.g. semi-transparent modules in the field of PV, even the cultivation of sun-sensitive agricultural products is possible.
In addition, even a reduction in water consumption can be achieved through partial shading.

Picture: Solidenergie GmbH - https://www.solidenergie.com/

We have to start looking a little bit more beyond the horizon. On the one hand, with regard to the effect of "many small systems from the field of renewables" in private or small commercial applications and, on the other hand, with a view towards "real sustainability" instead of "quick profitability", at least if we want to implement a truly environmentally friendly energy and heat turnaround in a globally sensible way. And this NOW!

Just a simple thought.

06.2020

Welchen Beitrag leisten „Kleinanlagen“ im privaten Wohnbau zur angestrebten Energie- und Wärmewende..

Ich hatte am Wochenende wieder ein nettes Gespräch mit Jemanden der Interesse gezeigt hatte auf seinem Dach eine Solaranlage zu installieren. Ein Gespräch, welches mich zu diesem Artikel animiert hat.        
Im Zuge des Gespräches wurde eine sich immer wieder wiederholende Frage in den Raum gestellt: „Was bringt denn meine kleine Anlage eigentlich, wenn wir eine globale Energie- und Wärmewende anstreben..?“

Nun, die Antwort sollte einfach sein. Jede Anlage die dafür Sorge trägt, dass wir keinen Verbrennungsvorgang benötigen um Wärme oder Strom zu generieren, ist ein Gewinn. Um das mal in Zahlen auszudrücken, sagen wir mal 1 Millionen Dächer werden mit einer 3 kWp-PV-Anlage und einer 5 m² Solarthermie-Anlage bestückt.
Bei PV wären das ca. 3 Millionen KWp bzw.3 GWp Leistung die installiert werden würden, das entspricht einer jährlichen Leistung von grob ca. 3 TWh an Strom die generiert werden würde. Ja, ich habe mal 1000 kWh/KWp angesetzt. Im Süden wird es ein wenig mehr sein, im Norden weniger. Es ist eine Milchmädchenrechnung, keine Frage, aber nicht weit von der Realität entfernt. Und wenn man jetzt noch dazurechnet, dass eine solarthermische Anlage im Sommer dazu beitragen kann auf die Verbrennung von Öl oder Gas zu verzichten um Warmwasser zu generieren, dann würde ich sagen, dass dies, in der Gesamtheit betrachtet, kein kleiner Beitrag zur Energie- und Wärmewende darstellt.

Dabei habe ich mich jetzt mal nur auf Solar fokussiert. Spinnt man diesen Gedanken weiter, dann kommen wir zu Wärmepumpen, die den Strom vervielfacht in Wärme umwandeln können. Je nach Anlagentyp kommt da auch mal auf 4 kWh Wärme aus 1 kWh eingesetztem Strom. Wie schön wenn der Strom oder zusätzliche Wärme jetzt auch noch vom Dach käme.. ?!   J

Leider kommt man bei solchen Gesprächen auf einen Faktor, der bei solchen Überlegungen im Vordergrund steht. „Was kostet mich eine solche Anlage und wann spielt sich meine Investition wieder ein?“ Eine durchaus nachvollziehbare Frage. Aber auch hier einfach mal den Taschenrechner zücken und überlegen, was z.B. der Strom aus dem Netz kostet, und was z.B. die über meine PV-Anlage generierte Strom kostet. Insbesondere im Hinblick auf die zinsgünstigen Darlehen die für die Erstellung einer solchen Anlage aktuell gewährt werden.       
Und wenn man jetzt noch die Fördermaßnahmen für den Einsatz von „Erneuerbaren“ allgemein dazu nimmt, sollte die Antwort nicht schwer fallen.

Hierzu noch ein Beispiel aus der Vergangenheit: „Was, 10.000 EUR für eine Solarthermische Anlage, das ist mir zu teuer..“ Ein paar Monate später hörte sich das dann so an: „ Was 12.000 für eine solarthermische Anlage mit einem Zuschuss von 2.000 EUR,.. ich bin interessiert“..  Nun, dazu kann sich jeder seine eigenen Gedanken machen. 

Ein weiterer Satz der im Gedächtnis haften geblieben ist: „Die Energiewende wird doch eher mit großen Solar- und Windparks erreicht..“ Nun, natürlich ist eine große Anlage auf eine Fläche konzentriert in der Lage mehr Leistung zu generieren, als eine Anlage auf einem privaten Dach. ABER, zum einen sind solche Anlagen doch eher den Investoren vorbehalten die einen schnellen Profit generieren wollen. Zudem muss man sich die Frage stellen, inwieweit eine Großanlage für die Wälder gerodet, landwirtschaftliche Flächen versiegelt, oder Naturflächen vernichtet werden noch als „nachhaltig“ zu bezeichnen ist. Es geht hierbei nicht darum diese Anlagen, ob Wind- oder Solarparks zu verteufeln, sondern darum die Gedanken „Umweltverträglich, Naturschonend, Real nachhaltig etc.“ nicht aus den Augen zu verlieren, nur weil man sich auf den schnellen Profit konzentriert.
Zumal es im Bereich Solar bereits Anwendungen gibt, die es ermöglichen die belegte Fläche mehrfach zu nutzen. 

Stichwort „Agro-PV“, hier wird eine landwirtschaftliche Fläche genutzt um Strom zu generieren, steht der landwirtschaftlichen Nutzung jedoch nach wie vor zum Anbau von landwirtschaftlichen Produkten zur Verfügung. Bei einer Kombination mit z.B. semitransparenten Modulen im Bereich PV ist sogar der Anbau von sonnenempfindlichen landwirtschaftlichen Produkten möglich. Zusätzlich lässt sich  durch die Teil-Verschattung sogar eine Reduzierung des Wasserverbrauches erzielen.

Bild: Solidenergie GmbH - https://www.solidenergie.com/

Wir müssen anfangen ein wenig mehr über den Tellerrand hinauszuschauen. Zum einen im Hinblick auf die Wirkung „vieler kleiner Systeme aus dem Bereich der Erneuerbaren“ in der Anwendung im privaten oder kleingewerblichen Bereich und zum Anderen mit einem Blick in Richtung „real nachhaltig“ statt „schnell profitabel“, zumindest wenn wir eine wirklich Umweltverträgliche Energie- und Wärmewende global sinnvoll umsetzen wollen. Und das JETZT!

Nur ein Gedanke.

06.2020