Ratgeber Ökostrom

Die Nachfrage nach umweltfreundlich produziertem Strom steigt. Topten präsentiert Ökostromprodukte, die höchste ökologische Ansprüche erfüllen. Wenn Sie eine eigene Anlage bauen wollen (> Solarstromanlagen), finden Sie Informationen weiter unten in diesem Ratgeber. Zudem gibt es in der Schweiz eine grosse Anzahl von Unternehmen, welche Solarstromanlagen bauen und betreiben und an welchen man sich mit dem Kauf von Aktien oder Anteilen (z.B. Genossenschaften) oder der Gewährung von Darlehen beteiligen kann (vgl. Topten-Liste und Ratgeber Beteiligungen).

Empfehlungen

  1. Die topten-Auswahl für Oekostrom erfüllt höchste ökologische Ansprüche und basiert auf der S.A.F.E.-Analyse, die von wichtigen Umwelt- und Konsumentenorganisationen unterstützt wird. Angemessene Aufpreise sind daher gerechtfertigt. Übliche Aufpreise sind bei Solarstrom 20 - 80 Rp, bei Wasserkraft um 5 Rp. und bei Windenergie 10 - 20 Rp. pro kWh.
  2. Naturemade star-Produkte erfüllen höchste ökologische Ansprüche und sind dem schweizerischen Markt besonders angepasst. Zunächst sind daher alle naturemade star-Produkte in der topten-Auswahl enthalten. Besonders bei der Wasserkraft bringt dieses Label entscheidende Oekovorteile, weil hier Restwasservorgaben, naturnahe Ufergestaltung und Fischtreppen verlangt werden. Zudem werden bei Wasserkraftwerken mit einem Förderfonds von rund 1 Rp./kWh laufend ökologische Massnahmen im Umfeld realisiert. Zur Förderung der neuen erneuerbaren Energien muss deren Anteil mindestens 2.5% sein.
  3. An naturemade basic-Produkte werden wesentlich schwächere Anforderungen gestellt. Immerhin stammt auch naturemade basic zu 100% aus erneuerbaren Quellen und enthält keinen Atomstrom. Zudem müssen 5% des Stroms naturemade star-Anforderungen erfüllen (2.5% sogar neue erneuerbare Energien). Ein kleiner Aufpreis von rund 0.5 - 2 Rp./kWh erscheint sinnvoll. Zur Zeit wird kein naturemade basic-Produkt vermarktet.
  4. Die TÜV-Label legen den Schwerpunkt auf die Deklaration der Stromangebote und die Revision der Energiebuchhaltung. Für reine Sonnen-, Wind und Biomasseprodukte ist das TÜV-Label hilfreich. Zur Ökologisierung der Wasserkraft trägt das TÜV-Label aber kaum etwas bei. Eine unüberlegte Förderung von Kleinwasserkraftwerken schadet der Natur. Für TÜV-Wasserkraftprodukte sind daher nur minimale Aufpreise unter 0.5 Rp./kWh angebracht. Immerhin ist sichergestellt, dass kein Atomstrom enthalten ist.
  5. Produkte ohne Label: Bezahlen Sie nur Aufpreise, wenn Sie den Anbieter gut kennen, die ökologischen Leistungen transparent ausgewiesen werden und keine Zweifel an der Glaubwürdigkeit bestehen. Regionale Solarstrombörsen beispielsweise lassen sich zunehmend mit naturemade oder TÜV zertifizieren, um ihren KundInnen die gewünschte Sicherheit zu geben.

Solarstromanlagen

Was ist Solarstrom?

Unter Solarstrom verstehen wir Elektrizität aus Solarzellen, welche nach dem Prinzip der Photovoltaik arbeiten: Das Sonnenlicht bewirkt in geeignetem Halbleitermaterial direkt einen Stromfluss, ohne einen mechanischen Umweg über Wasser, Wind, Turbinen, Biobrennstoffe etc.. Solarzellen liefern aber nur Gleichstrom, welcher z.B. direkt für die Akku-Aufladung oder für den Betrieb von elektronischen Geräten (DC-Buchse) einsetzbar ist. Für die breite Anwendung ist jedoch die Umwandlung in Wechselstrom und Einspeisung ins Stromnetz notwendig. Damit wird auch das Speicherproblem gelöst – mit Schweizer Speicherkraftwerken.


Zur Zeit sind die Erzeugungskosten ähnlich hoch wie bei neuen Wasser- oder Windkraftwerken. Die Vorteile sind höchst attraktiv:

  • Dezentral in modularer Technik von der kleinsten Einheit (Solar-Rechner, 60- Watt- Steckdosen-Module) bis zu Anlagen mit 1 bis 5000 kW (Kilowatt = 1'000 Watt) möglich
  • Keine bewegten Teile, wartungsfrei, langlebig
  • Minimaler Raumbedarf, Aufbau auf vorhandenen bzw. sowieso belegten Flächen wie Dächern, Schallschutzwänden etc., oft als Fassadenschmuck oder Skulptur

Gegenüber anderen Ökostrom-Formen gibt es beim Solarstrom folgende Rahmenbedingungen zu beachten: Pro 1 kW Nennleistung wird eine südost bis südwest orientierte Fläche von etwa 5 - 7 m² benötigt; und die Stromproduktion ist wetterabhängig und im "stromhungrigen" Winterhalbjahr kleiner als im Sommer. Die Saisonale und Tages-Unregelmässigkeiten der Produktion können aber von den schweizerischen Speicherkraftwerken optimal ausgeglichen werden.

Technik

Einige wichtige Begriffe

  • Das Grundelement ist die Solarzelle: schwarze oder dunkelblaue Plättchen bis ca. 15 cm Seitenlänge, welche bei (Sonnen-) Beleuchtung Gleichstrom erzeugen, bei einer Spannung (zwischen Ober- und Unterseite) von ca. 0,5 Volt. Auch auf Solarradios, -Taschenrechnern etc. zu finden.
  • Solar-Paneel oder -Modul: Aufbau- oder einbaufertiges Element mit Glas- oder Kunststoffabdeckung mit vielen Solarzellen, welche durch Serieschaltung eine Gleichspannung von z.B. 12 oder 60 Volt liefern.
  • Photovoltaik (PV, auch Fotovoltaik FV): Funktionsprinzip der Solarzellen, oft auch als Überbegriff für die Stromerzeugung mit Solarzellen benutzt.
  • Nicht zu verwechseln mit Sonnenkollektoren: "Sonnen-Wärme- Sammler", damit sind thermische Kollektoren gemeint.
  • Ökostrom: Überbegriff für Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wasser-/Windkraft, Holz etc., Solarzellen oder solarthermischen Kraftwerken (Spiegel-Kollektoren, Dampfturbine, z.B. in der Wüste). "Echter" Ökostrom darf keine wesentlichen Umweltbelastungen verursachen, muss also nachhaltig sein.

Richtwerte für Solarstromanlagen

  • Max. elektrische Leistung pro 1 m² Solarmodul bei voller Sonne: 150 bis 200 Watt je nach Zellentyp und Wirkungsgrad. Für 1 kWp (Kilowatt peak, = 1000 Wp) werden also 5 - 7 m² Paneel-/Modulfläche benötigt.
  • Stromproduktion: ca. 150 - 200 kWh (Mittelland) bis 300 kWh (Hochalpen) pro m² Solarmodul und Jahr.
  • Im Mitteland beträgt die typische Aufteilung Sommer/Winter-Produktion ca. 70% zu 30%, in den Hochalpen 50% Sommer- zu 50% Winter -Produktion.
  • Anlagekosten (netzgekoppelt): ca. 2'000 bis 3'000 Fr. pro kWp, je nach Anlagengrösse. Die Kosten für Inselanlagen mit Batteriespeicher liegen höher.

Solarstromanlagen für Netzeinspeisung

Soll der Solarstrom zur allgemeinen Stromversorgung beitragen, so muss die Anlage mit dem Elektrizitätsnetz gekoppelt werden, weil dieses den unregelmässig anfallenden Solarstrom aufnehmen und kostengünstig speichern kann (indirekt als Wasser in Speicherseen). Wechselrichter (Inverter) für die Netzeinspeisung mit den erforderlichen Schutz- und Sicherheitseinrichtungen sind in allen Leistungsgrössen erhältlich und heute sehr zuverlässig. Die Kosten netzgekoppelter Solarstromanlagen sinken mit zunehmender Anlagengrösse durch Einsparungen bei Planung, Materialeinkauf und Bau (Mengeneffekt). Allerdings sind Grossanlagen "auf der grünen Wiese" wie etwa auf dem Mont Soleil oberhalb St. Imier BE abzulehnen, da es genügend überbaute bzw. sonst genutzte Flächen gibt.

Wer mit wenig Geldmitteln eine eigene netzgekoppelte Mini-Anlage betreiben möchte, kann Kompaktmodule mit eingebautem Wechselrichter, Kabel und Netzstecker ab gut 1'000 Fr. (je nach Leistung) kaufen und selbst in Betrieb nehmen. Es muss eine separate Steckdose für solche Module (z.B. auf dem Balkon) installiert werden, durch eine professionelle Firma; dabei sind besondere Bedingungen einzuhalten. Diese sind beschrieben in der europäisch harmonisierten Norm HD 60364-5-551:2010 (als Schweizer Norm in Kraft seit dem 1. Oktober 2009). Siehe auch Mitteilung von Swissolar zum rechtlichen Status von Plug-in-Modulen. Bei vielen Produkten sind kostengünstigere Erweiterungsmodule erhältlich, welche am Grundmodul angeschlossen werden. Natürlich ist ein gut besonnter Standort, z.B. grosser Balkon oder Flachdach, und bei fester Installation evtl. eine Baubewilligung Voraussetzung. Der damit produzierte Solarstrom ist allerdings teurer als solcher aus einer grösseren Anlage mit mehreren kW Leistung.

Um eine grössere Solarstromanlage sinnvoll bauen und betreiben zu können, sind folgende Voraussetzung abzuklären:

  • Verfügbare Flächen (Dächer, evtl. Fassaden, Schallschutzwände etc.): mindestens 10 m² (für 2 kWp), besser 30 m² und mehr.
  • Anmeldung beim Elektrizitätswerk und beim Bund (für Direktbeiträge). Solarstromanlagen bis 10 kW Leistung erhalten eine Einmalvergütung von maximal 30% der Investitionskosten von Referenzanlagen, vgl. Neue Erlasse des Bundes per 1. Januar 2014, VSE Bulletin 1/2014.
  • Finanzielle Unterstützung: In vielen Kantonen und Gemeinden sind Unterstützungsbeiträge erhältlich, welche manchen Investitionsentscheid erleichtern können! Am besten informieren Sie sich für Ihren Standort direkt auf der Internetseite www.swissolar.ch oder bei der Infoline für Beratungen: 0848 000 104. Innovative Projekte können auch vom Bundesamt für Energie als Pilotprojekte unterstützt werden. Achtung: Unterstützung muss vor Baubeginn beantragt werden!
  • Partner für Beratung, Planung, Komponenten-Lieferung, Montage. Wie bei Investitionsvorhaben dieser Grössenordnung üblich sollen mehrere Offerten eingeholt werden. Eine unabhängige, d.h. separat entschädigte Beratung ist zu empfehlen.

Wer die Abklärungen nicht selber treffen kann oder will, kann von Anfang an Fachpartner, z.B. von der Swissolar-Liste beiziehen. Noch einfacher wäre die Beteiligung an existierenden Firmen oder Anlagen (vgl. Topten-Liste und Ratgeber Beteiligungen).

Insel-Anlagen (netz-unabhängige Solarstromversorgung)

Autonome Solarstromanlagen werden an Orten ohne elektrisches Netz erstellt wie etwa Berghütten und Alpbetriebe, aber auch abseits gelegene Strassen- oder Tunnelbeleuchtungen. Sie sind meist für den Betrieb von Leuchten und elektronischen Geräten (Radio, TV, PC) ausgelegt, in Spezialfällen z.B. auch von Melkmaschinen etc.. Zur Überbrückung sonnenloser (Nacht-) Zeiten brauchen sie eine Speicherbatterie. Leuchten und z.T. auch Elektronik sind für Gleichstrom-Anschluss erhältlich; sollen auch normale Geräte fürs 230 V Netz versorgt werden, so ist ein Wechselrichter erforderlich, was die Anlage erheblich verteuert. Strom aus Inselanlagen ist immer viel teurer als Netzstrom, weshalb er nur für Energiedienstleistungen eingesetzt wird, die sich nicht anders (etwa mit Holzfeuerung) erbringen lassen.

Es gibt ein vielfältiges Angebot solcher Anlagen und Komponenten, von Bausätzen fürs Aufladen einer Autobatterie oder fürs Segelboot bis zur kompletten Stromversorgung eines Alpbetriebes samt Wechselrichter für Melkmaschine etc. Wer solche Anlagen beschaffen möchte, muss sich zuerst über die Verwendung und die Randbedingungen klar werden:

  • Elektrizitätsbedarf wofür? (pro Gerät: Leistung Watt, Spannung Volt, Betriebsdauer pro Tag/Woche/Jahreszeit). Da solcher Solarstrom sehr teuer wird, lohnt sich die Anschaffung der effizientesten Geräte und die Beschränkung auf das wirklich Nötige. Dies auch aus ökologischer Sicht, da auch diese Anlagen – u.a. wegen der beschränkten Batterielebensdauer – die Umwelt belasten.
  • Umgebungsbedingungen (min./max. Temperaturen übers Jahr, Batterieraum, Leitungsnetz, Überwachung/Kontrolle...)
  • Platzierungsmöglichkeit für Paneele (Dachflächen, Maste, Schneehöhe, Wind, Vandalen..)
  • Was darf die Anlage kosten?
    Man kann sich in der Auswahl-/Planungsphase "Kostendächer" setzen, z.B. eines fürs absolut Nötigste (Licht mit 2 Sparleuchten abends, Unterhaltungselektronik 2 Std./Tag) und eines für grosszügigere Möglichkeiten (mehr Leuchten, längere Benutzungsdauer, Gleichstrom-Fernseher, Spezial-Kühlschrank, evtl. Wechselrichter für 230 V Geräte...). Bei der Planung bzw. Offerte der gewünschten Anlage zeigt sich dann, ob die fürs Kostendach erhältliche Anlage deren Ausgabe rechtfertigt.
  • Bei den Kosten-Überlegungen darf der Unterhalt nicht vernachlässigt werden. Zwar sind Solarzellen und Elektrotechnik/Elektronik praktisch wartungsfrei, aber die Batterie muss gepflegt und gelegentlich ersetzt werden, und in den Bergen können z.B. Schnee und Stürme Schäden verursachen.

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Publikationen

Normen und Labels

Organisationen

  • BFE Bundesamt für Energie / EnergieSchweiz, Bern
  • BiomassEnergie, Zollikon
  • Greenpeace, Zürich
  • Pro Natura, Basel
  • S.A.F.E. Schweizerische Agentur für Energieeffizienz, Zürich
  • SES Schweizerische Energiestiftung, Zürich
  • SKS Stiftung für Konsumentenschutz, Bern
  • Suisse Eole Vereinigung zur Förderung der Windenergie in der Schweiz, Bubendorf
  • Swissolar Schweizerischer Fachverband für Sonnenenergie, Zürich
  • VSE Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen, Aarau
  • VUE Verein für umweltgerechte Elektrizität, Zürich
  • WWF Schweiz, Zürich
  • WWK-Verband Schweizerischer Fachverband für Wärmekraftkopplung, Baden

Links

  • www.topten.eu: internationale Online-Suchhilfe für die besten Produkte

01/2014 Bush/Nipkow

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