Maturaarbeit

InhaltsverzeichnisVorwort ............................................................................................................................................... 11. Einleitung ............................................................................................................................................. 11.1 Fragestellung ................................................................................................................................. 21.2 Hypothese ..................................................................................................................................... 22. Definition zentraler Begriffe ................................................................................................................ 33. Verschiedene Möglichkeiten zur Solarenergienutzung ...................................................................... 43.1 Thermische Solarenergienutzung .................................................................................................. 43.2 Photovoltaik .................................................................................................................................. 54. Theoretische Grundlagen .................................................................................................................... 75. Vorgehen ........................................................................................................................................... 116. Resultate ............................................................................................................................................ 127. Diskussion .......................................................................................................................................... 148. Zusammenfassung ............................................................................................................................. 179. Literaturliste ...................................................................................................................................... 1910. Anhang ............................................................................................................................................. 211

VorwortBei der Wahl des Themas für meine Maturaarbeit war mir dessen Aktualität wichtig und zudem wollteich selbstständig einen kleinen Forschungsbeitrag leisten. Diese Bedingungen erfüllt das gewählteThema vollständig.Danken möchte ich an dieser Stelle meinem Betreuer Herrn Simon Schärer, welcher mich die ganzeZeit begleitete und mir in schwierigen Situationen weiterhalf und Tipps gab. Weiter möchte ich HerrnChristof Helbing, Leiter des Hochbauamtes der Stadt Frauenfeld, danken, denn ohne seine Freigabefür das Webportal der Stadt Frauenfeld und seinen Tipps hätte ich die Berechnungen nicht durchführenkönnen.1. EinleitungDie vorliegende Maturaarbeit befasst sich mit dem Potential von Solaranlagen auf den Dächern imQuartier Huben in Frauenfeld. Das Gebiet, in dem sich die Häuser befinden, liegt im Süd-Osten vonFrauenfeld auf 490m.ü.M. Es umfasst 162 Häuser, 14 Mehrfamilienhäuser und einen ehemaligenBauernhof.Abb. 1 Lageplan des Gebiets1

Das Thema Solarenergie ist sehr aktuell. Dies hat diverse Gründe. Der erste Grund ist, dass die fossilenEnergieträger ausgehen und daher immer teurer werden. Auch wird durch die Nutzung dieserfossilen Energieträger sehr viel CO 2 freigesetzt, was zum Treibhauseffekt beiträgt. Der zweite Grundist die Atomenergie. Aufgrund des Unfalls in Fukushima ist das Thema in der Politik sehr aktuell. EinAtomausstieg wird gefordert und die Parteien prüfen Szenarien für eine atomfreie Zukunft in derSchweiz. Im Kanton Thurgau hat die Katastrophe in Fukushima einen Solarstrom-Boom ausgelöst, wiedies der Thurgauer Zeitung vom 1. Juli 2011 entnommen werden kann. In diesem Jahr hat der Kantonbereits 154 Gesuche um Beiträge an neue Photovoltaikanlagen bewilligt. Dies sind mehr als im ganzenJahr 2010. Diese Ausgangslage hat mich dazu bewogen, mich intensiv mit dieser Thematik auseinanderzusetzen.1.1 FragestellungDiese Überlegungen führen zu folgender Hauptfragestellungen.Ist Potential im Quartier Huben der Stadt Frauenfeld vorhanden, um Solarstrom zu produzierenund wenn ja, in welchem Ausmass?Des Weiteren interessiert aber auch:Auf welchen Häusern im Quartier Huben ist es möglich, eine Solaranlage auf dem Dach zu installieren?Welche Kosten würden sich für den Hausbesitzer durch den Bau einer Solaranlage ergeben?Nach wie vielen Jahren wären die einzelnen Anlagen amortisiert und inwiefern würden sichdiese Installationen für die Besitzer lohnen?Hätten diese Solaranlagen Auswirkungen auf den Stromverbrauch der Stadt Frauenfeld?Ergäbe sich aus der Stromproduktion ein Überschuss?1.2 HypotheseEs ist Potential vorhanden, da die Installation einer Solaranlage auf sehr vielen Hausdächern möglichwäre, weil die meisten Häuser eher nach Süden ausgerichtet sind. Dies ist beim Betrachten der Bilderauf Google Earth gut ersichtlich. Auch ist feststellbar, dass praktisch keine Häuser von Bäumen beschattetwerden.2

GeothermieUnter Geothermie wird die Nutzung der Wärme in der Erdkruste verstanden. Es gibt zwei verschiedeneVarianten der Geothermie; die oberflächennahe Geothermie und die tiefe Geothermie. Dieoberflächennahe Geothermie wird zum Heizen und Kühlen verwendet und die tiefe Geothermie wirdim Wärmemarkt und zur Stromerzeugung verwendet (vgl. Wikipedia Geothermie).WasserkraftDie Verwendung der Energie von Wasser wird als Wasserkraft benennt. Dafür gibt es verschiedeneMöglichkeiten. Dies sind Gezeitenkraft, Laufwasserkraftwerke, Meereswärme, Osmosekraftwerke 4 ,Staudämme und Strömungsenergie des Meeres (vgl. Wikipedia Wasserkraft).WindenergieMit dem Begriff Windenergie ist die kinetische Energie 5 der bewegten Luftmasse in der Atmosphäregemeint. Die Möglichkeiten diese Energie zu nutzen, sind Fallwindkraftwerke, Thermikkraftwerkeund Windkraftwerke (vgl. Wikipedia Windenergie).SolarenergieUnter Solarenergie versteht man die Nutzung der Sonne. Mehr dazu unter Kapitel 3.3. Verschiedene Möglichkeiten zur SolarenergienutzungEs gibt zwei verschiedene Systeme zur Nutzung der Sonnenenergie. Die erste Variante ist die thermischeSolarenergienutzung und die zweite Variante ist die Solarenergienutzung mit Hilfe der Photovoltaik.Im Folgenden werden diese beiden Methoden vorgestellt.3.1 Thermische SolarenergienutzungAlle thermischen Sonnenkollektoren funktionieren nach dem gleichen Prinzip. Wenn Sonnenlicht aufeinen dunklen Gegenstand trifft, erwärmt er sich. In Sonnenkollektoren wird dieses Prinzip genutzt.Meist wird eine dunkle Platte aus Kupfer, Aluminium oder Kunststoff (Absorber) verwendet. Durchdie darin enthaltenen Rohre fliesst eine Flüssigkeit (Wärmeträger), welche sich erhitzt und demWarmwasserkreislauf zugeführt wird (vgl. Witzel & Seifried 2004, S. 24).4 Ein Osmosekraftwerk nutzt den unterschiedlichen Salzgehalt von Meer- und Süsswasser um Strom zu gewinnen.5 Kinetische Energie ist Energie, die ein Objekt aufgrund seiner Bewegung erhält (Bewegungsenergie).4

FlachkollektorDer Flachkollektor ist die am weitesten verbreitete Variante zur thermischen Solarenergienutzung.Der Absorber wird bei dieser Methode in einen gut isolierten Kasten eingebaut, welcher auf der Vorderseiteeine transparente Abdeckung hat. Ein solcher Sonnenkollektor verwandelt ca. 80% der Sonnenenergiein Wärme. Der Wärmeträger erreicht dabei Temperaturen von 80°C (vgl. Witzel & Seifried2004, S. 24).Vakuum-RöhrenkollektorBeim Vakuum-Röhrenkollektor sind die Rohre im Absorbermaterial luftleer und aus Glas. Das Vakuumreduziert die Wärmeverluste sehr stark. Bei einer Temperaturdifferenz von 70°C zwischen Absorberund Aussenluft, hat diese Art von Sonnenkollektor einen um 15% grösseren Wirkungsgrad alsFlachkollektoren (vgl. Witzel & Seifried 2004, S. 24).AbsorbermattenDieses System ist das einfachste der drei vorgestellten. Durch eine schwarze Absorbermatte wirdWasser gepumpt, welches durch die Sonnenenergie aufgewärmt wird. Das System eignet sich abernur an Orten, wo eine Erwärmung um wenige Grad ausreicht, wie zum Beispiel in Freibädern(vgl. Witzel & Seifried 2004, S. 24).3.2 PhotovoltaikDie Photovoltaik funktioniert dank dem physikalischen Effekt, indem einige Halbleiter Licht direkt inStrom umwandeln. Eine Solarzelle besteht aus einer dünnen Scheibe (0.3mm) hochreinem Silizium 6 .Durch gezieltes Einbringen, sogenanntes Dotieren, von Fremdatomen (z.B Bor und Phosphor), entstehenin dieser Scheibe zwei Schichten mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften, die p-Schicht und die n-Schicht. Zwischen den beiden Schichten liegt der p-n-Übergang. Durch das Sonnenlichtentstehen freie Ladungsträger, Elektronen und Defektelektronen (Löcher). Diese werden dannan den Frontkontakt negativ geladen und an den Rückseitenkontakt positiv geladen. Diese Ladungsträgergelangen so in den Stromkreislauf und erzeugen eine elektrische Spannung von etwa 0.5 Volt(vgl. Witzel & Seifried 2004, S. 24).6 Silizium: Silizium ist ein chemisches Element, es kommt nach dem Sauerstoff auf der Erde am zweit häufigstenvor.5

Monokristallines SiliziumMonokristallines Silizium bestehtaus einem Kristall, dessenAtome regelmäßig angeordnetsind. Bei der Fertigung der Solarzellewerden die Atome desgeschmolzenen Siliziums ineine Richtung ausgerichtet. Ausdiesem Grund ist die Herstellungsehr aufwendig und teuer,dafür hat monokristallines Siliziummit 14% bis 18% denhöchsten Wirkungsgrad.Abb.2 Silizium SolarzelleDie Oberfläche des monokristallinen Siliziums ist glatt und graphitfarben oder blau (vgl. IT Wissen).Polykristallines SiliziumPolykristallines Silizium besteht aus mehreren Kristallen, die jedes für sich eine regelmäßige atomareStruktur aufweist. Polykristalline Solarzellen sind etwa 200 µm bis 300 µm dünn. Sie können preiswerterhergestellt werden als monokristalline Solarzellen, haben allerdings einen geringeren Wirkungsgrad.Dieser liegt zwischen 10% und 15%. Die Oberfläche von polykristallinem Silizium ist blau(vgl. IT Wissen).Amorphes SiliziumAmorphes Silizium hat keine geordneten atomaren Strukturen. Es kann relativ preiswert hergestelltwerden und der Wirkungsgrad liegt lediglich bei 6% bis 10%. Dafür hat amorphes Silizium ein hohesAbsorptionsvermögen (vgl. IT Wissen).6

Andere BasismaterialienNeben den Silizium-basierten Basismaterialien gibt es bereits Solarzellen aus anderen Halbleiterverbindungenwie Cadmiumtellurid (CdTe), Kupfer-Indium-Diselenid (CIS) und Galliumarsenid (GaAs),aber auch solche, die auf der organischen Photovoltaik 7 (OPV) basieren. Die genannten Materialienwerden in Dünnschichtsolarmodulen eingesetzt. Deren Wirkungsgrad ist allerdings wesentlich geringerals der von Silizium-Solarzellen und liegt bei ca. 6 bis 10% (vgl. IT Wissen).4. Theoretische GrundlagenIn diesem Kapitel werden die für die Berechnung relevanten Grundlagen genannt und beschrieben.SolarmodulEin Solarmodul wandelt das Sonnenlicht in Strom um. Es enthält mehrere Solarzellen. Für die Berechnungenwird ein Solarmodul mit 60 monokristallinen in Serie geschalteten Solarzellen verwendet.Das Solarmodul hat einen Wirkungsgrad von 15.2% und eine Fläche von 1.642m 2 . Das Modul hateine Nennleistung von 250Wp. Mit 4 Modulen, also einer Fläche von 6.568m 2 , kann man in Frauenfeldeine Leistung von 1kWp erzeugen, was 950kWh pro Jahr entspricht (vgl. Sharp).SonnenscheindauerDie Sonnenscheindauer ist die Anzahl Stunden, in welchen die Sonne scheint (vgl. Wikipedia Sonnenscheindauer).In der Schweiz wird an 64 Stationen gemessen. Für die vorliegende Arbeit wurden dieDaten der Messstation Aadorf/Tänikon, welche etwa 7 Kilometer südlich von Frauenfeld liegt, herbeigezogen.Die Daten wurden von 1961-1990 aufgenommen und sind Mittelwerte (vgl. SchweizerischeEidgenossenschaft).GlobalstrahlungDie Globalstrahlung ist die gesamte horizontal auf der Erde auftreffende Solarstrahlung. Diese Globalstrahlungsetzt sich zusammen aus der auf direktem Weg eintreffenden Solarstrahlung, der Direktstrahlungund der Diffusstrahlung, welche die Erdoberfläche über die Streuung von Wolken sowieWasser-und Staubteilchen erreicht (vgl. Wikipedia Globalstrahlung).7 Unter organischer Photovoltaik versteht man Solarzellen aus organischen Materialien, vor allem Kohlenwasserstoffe(Kunststoffe).7

Tab.1 Durchschnittliche Globalstrahlung in Aadorf/Tänikon in den Jahren 1981-2000 (vgl. Schweizerische Eidgenossenschaft).Station Höhe [m.ü.M] Globalstrahlung [W/m²]Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez JahrAadorf / Tänikon 539 40 70 117 165 202 222 227 196 136 78 43 30 127Stromhaushalt der Stadt FrauenfeldDer jährliche Strombedarf der Stadt Frauenfeld liegt bei 143 Mio. Kilowattstunden und wird zu 75%aus Kernenergie und zu 25% aus Wasserkraft gedeckt. Im Jahre 2008 lag der Stromverbrauch proHaushalt bei etwa 8000 Kilowattstunden (vgl. Stadt Frauenfeld).Dachneigung und AusrichtungUm die Dachneigung und die Ausrichtung der Dächer in die Berechnung des Ertrags einzubeziehen,wurde die nachfolgende Abbildung verwendet.Abb. 3 Solare Einstrahlung in Abhängigkeit von Neigungswinkel des Daches und Himmelsrichtung in Prozent des Maximalwerts (vgl. SolarConsult).8

Voraussetzungen für eine SolaranlageUm eine Solaranlage auf dem Haus zu installieren, braucht es gewisse Voraussetzungen, die im Folgendendargelegt werden. So sollte eine Verschattungen durch Bäume, Gebäude, Antennen undanderes vermieden werden. Zu beachten ist auch, dass der optimale Energieertrag einer Solaranlageauf einem Süddach mit 20°-40° Neigung erreicht wird. Zudem muss die Statik des Daches ausreichendsein und die Photovoltaik Anlage sollte sich auf einer Fläche von mindestens 10m² befinden. Jegrößer die Fläche ist, desto höher ist auch deren Ertrag. Bei guter Hinterlüftung der Photovoltaikanlagewird der Ertrag noch weiter optimiert (vgl. Solaranlagen.org).AnnahmenFür die Ertragsabschätzung der Solarmodule auf den Dächern im Quartier Huben braucht es gewisseAnnahmen, welche hier erläutert werden.DachflächeFür die Berechnung der Anzahl Module, die es für ein bestimmtes Dach braucht, wurde von der Annahmeausgegangen, dass die zur Verfügung stehende Fläche kleiner ist als die tatsächliche Flächedes Hausdaches. Dies beruht auf der Tatsache, dass die gemessene Dachfläche die gesamte Flächedarstellt, darauf aber auch Kamine oder Dachfenster sind, welche die Platzierung von Modulen verhindern.Des Weiteren können die Solarmodule nicht bis ganz an den Dachrand montiert werden undzwischen den einzelnen Modulen gibt es immer kleine Zwischenräume. Aus diesen genannten Gründenist die Fläche, auf der Module montiert werden können, nur halb so gross wie die gesamte Dachfläche.GlobalstrahlungDa die Globalstrahlung, die in Aadorf/Tänikon gemessen wird, für die horizontale Fläche gilt, wird fürdie geneigte Fläche von einer Annahme ausgegangen. Für die horizontale Fläche liegt die durchschnittlicheGlobalstrahlung pro Tag bei 3.048kWh. Der Wert der Globalstrahlung pro Tag auf diegeneigte Fläche liegt bei etwa 3.25kWh/m 2 /d und basiert auf der Annahme von Hadamovsky undJonas (2004) (vgl. S.47).9

Performance RatioDie Performance Ratio ist ein vom Standort unabhängiges Mass für die Qualität einer Photovoltaikanlageund wird daher oft als Qualitätsfaktor bezeichnet. Die Performance Ratio wird in Prozent angegebenund bezeichnet das Verhältnis zwischen dem Ist-Ertrag und dem Soll-Ertrag der Photovoltaikanlage.Damit gibt sie an, welcher Anteil der Energie nach Abzug der Energieverluste (bspw. durchthermische Verluste und Leitungsverluste) und des Eigenverbrauchs für den Betrieb für die Einspeisungzur Verfügung steht. Je näher dieser Wert bei 100% liegt, desto effektiver arbeitet diese PhotovoltaikAnlage. Die Performance Ratio für die Berechnungen dieser Arbeit wurde bei 80% gewählt, dadies einem realistischen Wert für eine moderne Photovoltaikanlage entspricht (vgl. SMA Solar Technology).FörderprogrammeIm Kanton Thurgau stehen verschiedene Förderprogramme zur Verfügung. Das eine ist die kostendeckendeEinspeisevergütung (KEV) des Bundes. Der überschüssige Strom kann über 25 Jahre zu einemPreis zwischen -.49 und -.70Rp pro kWh verkauft werden. Die Preise variieren aufgrund der Grösse,dem Inbetriebnahmedatum und der Art der Anlage. Wenn man die KEV in Anspruch nimmt, hat mankein Anrecht mehr auf die Förderbeiträge des Kantons (vgl. Alsol AG alternative Energiesysteme). Diezweite Möglichkeit ist das Kantonale Förderprogramm des Kantons Thurgau. Der Kanton fördert Anlagenmit 2'500.-/kWp, bei welchem der maximale Förderbeitrag bei 75'000.- liegt. Voraussetzungdafür ist, dass die Anlage netzgekoppelt ist, mindestens eine Leistung von 1kWp hat und das Gebäudemindestens 5 Jahre alt ist (vgl. Swissolar). Die letzte Möglichkeit ist der Solarstrom-Pool Thurgau.Er unterstützt die Anlage mit einem Baubeitrag von 1'000.-/kWp, wobei der maximale Beitrag bei15'000.- liegt. Dafür hat der Solarstrom-Pool die Vermarktungsrechte für den überschüssigen Stromfür 10 Jahre (vgl. Solarstrompool Thurgau). Zusammen mit dem Förderprogramm des Kantons erhältman Förderungen von 3'500.-/kWp.10

5. VorgehenIn diesem Kapitel wird das Vorgehen zur Bestimmung der wichtigen Daten für die Berechnung erläutertund die Formel zur Berechnung des Potentials erklärt.DachflächeDie Dachflächen konnten mit Hilfe des WebGis 8 , welches einen Ortsplan der Stadt Frauenfeld mitallen wichtigen Daten für die Raumplanung zur Verfügung stellt, berechnet werden. Mittels einesTools zur Flächenmessung konnte die Dachfläche bestimmt werden. Da dies aber zweidimensionale,von oben gemachte Aufnahmen sind, konnte die Dachfläche nur ungefähr bestimmt werden. Ausdiesem Grund wurde zu der gemessenen Dachfläche der Häuser noch 15m 2 hinzugezählt, damit esauch für ein abgeschrägtes Dach stimmt.Ausrichtung der DachflächeUm die Ausrichtung der Dachfläche zu bestimmen, wurde ein Ausdruck der Karte im WebGis gemacht.Die Ausrichtung wurde dann mit dem Geodreieck gemessen. Dies ist möglich, da die Karteimmer nach Norden ausgerichtet ist.DachneigungDie Dachneigung zu bestimmen, stellte die grösste Herausforderung dar. Die einzige Möglichkeit zurBestimmung ist die Schätzung, welche vor Ort vorgenommen wurde. Diese Werte stellen die ungenaustender drei Angaben dar.8 Webbasiertes Geoinformationssystem (WebGis).11

BerechnungFür die Berechnung des Ertrags der Photovoltaikanlagen verwendete ich folgende Formel:P DC = PR*N*P Nenn *(G k /S Nenn )* E MaxP DC : Gleichstromgeneratorenleistung = Leistung der AnlagePR: Performance Ratio = 80%= 0.8N: Anzahl PhotovoltaikmoduleP Nenn : Modulnennleistung in kWp = 0.25kWpG k : korrigierte Globalstrahlung = 3.25kWh/m 2 /dS Nenn : Standartbestrahlung = 1kWh/m 2 /dE Max : Prozentualer Anteil vom Maximum der Solaren Einstrahlung in Abhängigkeit vom Neigungswinkeldes Daches und der Ausrichtung.6. ResultateIm Folgenden sollen die Resultate der Berechnungen vorgestellt werden.Bei den zur Verfügung stehenden Flächen der Dächer gibt es grosse Unterschiede. Bei den folgendenAusführungen gilt als Berechnungsgrundlage die maximal mögliche Ausnutzung der Dachfläche. Daskleinste Dach befindet sich auf dem Haus Nr. 5 und verfügt über eine brauchbare Fläche von nur19m 2 . Im Gegensatz dazu hat das grösste Dach des Hauses Nr. 112 eine nutzbare Fläche von 155m 2 .Alle in die Berechnung einbezogenen Hausdächer haben eine durchschnittliche Fläche von 44m 2 ,wobei die Standardabweichung 9 bei 23.1m 2 liegt.Auch beim Neigungswinkel der Dächer gibt es grosse Unterschiede. Das Dach mit der geringsten Neigungist Nr. 24 und hat einen Neigungswinkel von nur 10°. Im Gegensatz dazu haben die Häuser Nr.11 und 17, sowie das Haus Nr. 175 einen Neigungswinkel von 60°. Der durchschnittliche Neigungswinkelliegt bei 34° und die Standardabweichung bei 11.2°.9 Die Standardabweichung gibt Aufschluss über die Flächenanteile vom Mittelwert aus nach links und nachrechts.12

Bei der Ausrichtung der Dächer gibt es keine so grossen Unterschiede. 25 Häuser haben eine Ausrichtungdes Daches mit einer Abweichung von -45° von Süden, das bedeutet, dass sie genau nach Süd-Ost ausgerichtet sind. Eine Abweichung von +50° von Süden, also etwa nach Süd-Westen, haben dieDächer von 15 Häusern. Alle anderen Häuser weisen eine Ausrichtung auf, die zwischen diesen beidenWerten liegt. Die durchschnittliche Abweichung liegt bei +7° und die Standardabweichung bei37.7°.Die Solaranlage, welche die geringste Energiemenge produzieren würde, ist die des Hauses Nr. 5. DieProduktion würde nur gerade 7.8kWh pro Tag umfassen. Dies entspricht einer Energiemenge von0.91l Benzin. Pro Jahr würden auf diesem Hausdach 2847kWh produziert, was 333l Benzin entspricht.Im Gegensatz dazu könnte eine Anlage des Hauses Nr. 112 eine Energiemenge von 61.1kWh pro Tagproduzieren. Dies entspricht 7.15l Benzin. In einem Jahr ergäbe dies eine Produktion von22301.5kWh, was 2608l Benzin entspricht. Würde auf allen Hausdächern im Quartier eine Solaranlageinstalliert, könnte pro Haus eine durchschnittliche Energiemenge von 17kWh pro Tag produziertwerden. Die Standardabweichung läge bei 9.0kWh. Pro Jahr könnte so eine durchschnittliche Energiemengevon 6209kWh erzeugt werden. Die Standardabweichung würde 3296.8kWh betragen. AlleAnlagen zusammen würden pro Jahr 1155MWh Strom erzeugen, was ungefähr 0.8% des Stromverbrauchsder Stadt Frauenfeld entspricht.Etwa 30% aller Anlagen im Quartier würden mehr Strom produzieren als der jeweilige Haushalt selberverbrauchen würde. Diese 30% würden ein Überschuss von 117MWh pro Jahr produzieren. ImJahre 2008 lag der Stromverbrauch bei etwa 8000 Kilowattstunden pro Haushalt. Der maximaleÜberschussstrom würde die Anlage des Hauses Nr. 112 erzeugen, nämlich 14302kWh. Im Durchschnittwürden die Anlagen jedoch 1791kWh zu wenig produzieren.Die Anlagekosten würden sehr unterschiedlich ausfallen. Die geringsten Kosten hätte das Haus Nr. 5,nämlich 16'500 Franken, die grössten das Haus Nr. 112, nämlich 129'250 Franken. Die durchschnittlichenKosten würden bei 36619 Franken liegen, mit einer Standardabweichung von 19295 Franken.Für die Anlage Nr. 5 könnten 8'700 Franken Fördergelder eingefordert werden, für Nr. 112 sogar68'150 Franken.Durch eine Solaranlage könnte unterschiedlich viel Geld gespart werden. Bei 50 Anlagen wären es1360 Franken pro Jahr, ausgehend von einem Stromverbrauch von 8000kWh und einem Strompreisvon 17 Rappen pro kWh. Mit 484 Franken pro Jahr könnte mit der Anlage Nr. 5 am wenigsten eingespartwerden.13

9. LiteraturlisteBücherHadamovsky, H.-F./ Jonas, D. (2004): Solarstrom, Solarthermie. Vogel Industrie Medien GmbH&Co.Witzel, W./Seifried, D. (2004): Das Solarbuch, Fakten, Argumente, Strategien. Energieagentur RegioFreiburg GmbH.InternetAlsol AG alternative Energiesysteme. Förderprogramme. Available at:http://www.alsol.ch/photovoltaik/foerderprogramme.html [03.08.2011].IT Wissen. Solarzelle. Available at:http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Solarzelle-solar-cell.html [15.07.2011].Schweizerische Eidgenossenschaft, Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie Meteo Schweiz.Standartnormwerte 1961-1990: Absolute Sonnenscheindauer. Available at:http://www.meteoschweiz.admin.ch/web/de/klima/klima_schweiz/tabellen.Par.0013.DownloadFile.ext.tmp/dauerinstunden.pdf [04.08.2011].Sharp. Monokristalline Solarmodule. Available at:http://www.sharp.ch/cps/rde/xchg/de-ch/hs.xsl/-/html/monokristalline-module.html [17.07.2011].SMA Solar Technology. Performance Ratio. Available at:http://files.sma.de/dl/7680/Perfratio-UDE100810.pdf [03.08.2011].Solaranlagen.org. Photovoltaik - Eignung und Voraussetzungen. Available at:http://solaranlagen.org/solarstrom-photovoltaik/voraussetzungen [04.08.2011].Solarstrompool Thurgau. Muster Vertrag. Available at:http://www.solarstrom-pool.ch/content_pic/21_mustervertrag.pdf [08.08.2011].Stadt Frauenfeld. Abstimmungsbotschaft zur Volksinitiative 2m 2 Solarfläche pro Einwohner. Availableat: http://www.frauenfeld.ch/documents/Abstimmungsbotschaft_Solarinitiative.pdf [06.08.2011].Swissolar. Solarstrom 2011 Förderung durch Bund, Kantone und Gemeinden. Available at:http://www.swissolar.ch/fileadmin/files/swissolar/f%C3%B6rderung/Infodossier_Foerderung_PV.pdf[ 16.07.2011].19

Wikipedia. Bioenergie. Available at:http://de.wikipedia.org/wiki/Bioenergie [14.07.2011].Wikipedia. Geothermie. Available at:http://de.wikipedia.org/wiki/Geothermie [14.07.2011].Wikipedia. Globalstrahlung. Available at:http://de.wikipedia.org/wiki/Globalstrahlung [14.07.2011].Wikipedia. Sonnenscheindauer. Available at:http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenscheindauer [14.07.2011].Wikipedia. Wasserkraft. Available at:http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserkraft [14.07.2011].Wikipedia. Windenergie. Available at:http://de.wikipedia.org/wiki/Windenergie [14.07.2011].AbbildungenAbb. 1 Google EarthAbb. 2 Witzel, W./Seifried, D. (2004), S 37.Abb. 3 Solar Consult. Einstrahlungsscheibe Sonnenenergie. Available at:http://www.photovoltaik-in.de/images/ausrichtung%20und%20ertrag.JPG [13.08.2011].TabellenTab.1Schweizerische Eidgenossenschaft, Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz. Langjährige Mittelwerte 1981-2000: Globalstrahlung. Available at:www.meteoschweiz.admin.ch/web/de/klima/klima_schweiz/tabellen.Par.0015.Download File.ext.tmp/globalstrahlung19812000.pdf[09.08.2011].Tab. 2 Erhobene DatenTab. 3 Erhobene Daten20

10. AnhangDachfläche Dachfläche Dachfläche(genau) +15 (gerundet) Neigungswinkel % vom Maximum Ausrichtung1 66 81 41 50 1 -302 62 77 39 50 1 -303 44 59 30 20 1 -304 66 81 41 30 1 455 23 38 19 30 1 456 71 86 43 30 1 -307 80 95 48 45 0.95 458 69 84 42 30 1 -309 75 90 45 50 1 -3010 62 77 39 30 1 -3011 58 73 37 60 1 -3012 88 103 52 45 0.95 4513 60 75 38 20 1 1514 85 100 50 30 1 4515 98 113 57 30 1 4516 99 114 57 30 1 -3017 79 94 47 60 1 -3018 116 131 66 45 1 1519 107 122 61 30 0.95 5020 104 119 60 30 1 4521 119 134 67 30 1 4522 45 60 30 20 1 3023 40 55 28 20 1 3024 38 53 27 20 1 3025 41 56 28 20 1 3026 48 63 32 20 1 3027 130 145 73 30 1 4528 92 107 54 20 0.95 5029 65 80 40 45 0.95 4530 103 118 59 45 0.95 4531 144 159 80 20 0.95 5032 137 152 76 30 1 4533 130 145 73 40 0.95 4534 47 62 31 45 1 -4035 35 50 25 20 0.95 4536 33 48 24 40 0.95 4537 220 235 118 50 1 3038 46 61 31 30 1 4539 35 50 25 20 0.95 4540 57 72 36 30 1 4541 35 50 25 20 0.95 4542 35 50 25 20 0.95 4543 35 50 25 20 0.95 4544 40 55 28 40 0.95 4545 118 133 67 30 1 021

46 37 52 26 30 1 4547 40 55 28 30 1 4548 94 109 55 20 0.95 4549 88 103 52 30 1 050 41 56 28 45 1 -4051 76 91 46 30 1 052 75 90 45 30 1 -4053 45 60 30 30 1 054 56 71 36 50 0.95 -4055 86 101 51 30 1 -4056 48 63 32 30 1 -4057 41 56 28 30 1 -4058 30 45 23 30 1 4559 32 47 24 20 0.95 4560 30 45 23 30 1 4561 32 47 24 20 0.95 4562 30 45 23 30 1 4563 32 47 24 20 0.95 4564 30 45 23 30 1 4565 32 47 24 20 0.95 4566 33 48 24 30 1 4567 33 48 24 30 1 4568 58 73 37 20 1 -4569 89 104 52 30 1 070 72 87 44 30 1 -4571 71 86 43 20 1 1072 40 55 28 50 0.95 -4573 66 81 41 40 1 -4574 101 116 58 30 1 075 58 73 37 20 1 -4576 101 116 58 30 1 077 69 84 42 40 1 -4578 49 64 32 20 1 -4579 112 127 64 30 1 080 123 138 69 30 1 081 58 73 37 10 0.95 -4582 98 113 57 30 1 083 129 144 72 30 1 084 76 91 46 20 0.95 4585 92 107 54 30 1 4586 68 83 42 50 0.95 -4587 68 83 42 50 0.95 -4588 68 83 42 50 0.95 -4589 68 83 42 50 0.95 -4590 68 83 42 50 0.95 -4591 68 83 42 50 0.95 -4592 68 83 42 50 0.95 -4593 68 83 42 50 0.95 -4594 113 128 64 45 0.95 -4522

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Anz.ModuleLeistungkWpkWh/d kWh/aKostenAnlagekostenFördergeldÜberschussStromkostenSparen/aAmortisationszeitKostenersparnis1 25 6.25 16.25 5931.25 34375.00 18125.00 16250.00 -2068.75 351.69 1008.31 16.12 12082.192 23 5.75 14.95 5456.75 31625.00 16675.00 14950.00 -2543.25 432.35 927.65 16.12 12082.193 18 4.50 11.70 4270.50 24750.00 13050.00 11700.00 -3729.50 634.02 725.99 16.12 12082.194 25 6.25 16.25 5931.25 34375.00 18125.00 16250.00 -2068.75 351.69 1008.31 16.12 12082.195 12 3.00 7.80 2847.00 16500.00 8700.00 7800.00 -5153.00 876.01 483.99 16.12 12082.196 26 6.50 16.90 6168.50 35750.00 18850.00 16900.00 -1831.50 311.36 1048.65 16.12 12082.197 29 7.25 17.91 6536.24 39875.00 21025.00 18850.00 -1463.76 248.84 1111.16 16.96 10928.628 26 6.50 16.90 6168.50 35750.00 18850.00 16900.00 -1831.50 311.36 1048.65 16.12 12082.199 27 6.75 17.55 6405.75 37125.00 19575.00 17550.00 -1594.25 271.02 1088.98 16.12 12082.1910 23 5.75 14.95 5456.75 31625.00 16675.00 14950.00 -2543.25 432.35 927.65 16.12 12082.1911 22 5.50 14.30 5219.50 30250.00 15950.00 14300.00 -2780.50 472.69 887.32 16.12 12082.1912 31 7.75 19.14 6987.01 42625.00 22475.00 20150.00 -1012.99 172.21 1187.79 16.96 10928.6213 23 5.75 14.95 5456.75 31625.00 16675.00 14950.00 -2543.25 432.35 927.65 16.12 12082.1914 30 7.50 19.50 7117.50 41250.00 21750.00 19500.00 -882.50 150.03 1209.98 16.12 12082.1915 34 8.50 22.10 8066.50 46750.00 24650.00 22100.00 66.50 0.00 1360.00 16.25 11900.0016 35 8.75 22.75 8303.75 48125.00 25375.00 22750.00 303.75 0.00 1360.00 16.73 11250.0017 29 7.25 18.85 6880.25 39875.00 21025.00 18850.00 -1119.75 190.36 1169.64 16.12 12082.1918 40 10.00 26.00 9490.00 55000.00 29000.00 26000.00 1490.00 0.00 1360.00 19.12 8000.0019 37 9.25 22.85 8339.34 50875.00 26825.00 24050.00 339.34 0.00 1360.00 17.68 9950.0020 36 9.00 23.40 8541.00 49500.00 26100.00 23400.00 541.00 0.00 1360.00 17.21 10600.0021 41 10.25 26.65 9727.25 56375.00 29725.00 26650.00 1727.25 0.00 1360.00 19.60 7350.0022 18 4.50 11.70 4270.50 24750.00 13050.00 11700.00 -3729.50 634.02 725.99 16.12 12082.1923 17 4.25 11.05 4033.25 23375.00 12325.00 11050.00 -3966.75 674.35 685.65 16.12 12082.1924 16 4.00 10.40 3796.00 22000.00 11600.00 10400.00 -4204.00 714.68 645.32 16.12 12082.1925 17 4.25 11.05 4033.25 23375.00 12325.00 11050.00 -3966.75 674.35 685.65 16.12 12082.1926 19 4.75 12.35 4507.75 26125.00 13775.00 12350.00 -3492.25 593.68 766.32 16.12 12082.1927 44 11.00 28.60 10439.00 60500.00 31900.00 28600.00 2439.00 0.00 1360.00 21.03 5400.0028 33 8.25 20.38 7437.79 45375.00 23925.00 21450.00 -562.21 95.58 1264.42 16.96 10928.6229 24 6.00 14.82 5409.30 33000.00 17400.00 15600.00 -2590.70 440.42 919.58 16.96 10928.6230 36 9.00 22.23 8113.95 49500.00 26100.00 23400.00 113.95 0.00 1360.00 17.21 10600.0031 48 12.00 29.64 10818.60 66000.00 34800.00 31200.00 2818.60 0.00 1360.00 22.94 2800.0032 46 11.50 29.90 10913.50 63250.00 33350.00 29900.00 2913.50 0.00 1360.00 21.99 4100.0033 44 11.00 27.17 9917.05 60500.00 31900.00 28600.00 1917.05 0.00 1360.00 21.03 5400.0034 19 4.75 12.35 4507.75 26125.00 13775.00 12350.00 -3492.25 593.68 766.32 16.12 12082.1935 15 3.75 9.26 3380.81 20625.00 10875.00 9750.00 -4619.19 785.26 574.74 16.96 10928.6236 15 3.75 9.26 3380.81 20625.00 10875.00 9750.00 -4619.19 785.26 574.74 16.96 10928.6237 72 18.00 46.80 17082.00 99000.00 52200.00 46800.00 9082.00 0.00 1360.00 34.41 -12800.0038 19 4.75 12.35 4507.75 26125.00 13775.00 12350.00 -3492.25 593.68 766.32 16.12 12082.1939 15 3.75 9.26 3380.81 20625.00 10875.00 9750.00 -4619.19 785.26 574.74 16.96 10928.6240 22 5.50 14.30 5219.50 30250.00 15950.00 14300.00 -2780.50 472.69 887.32 16.12 12082.1941 15 3.75 9.26 3380.81 20625.00 10875.00 9750.00 -4619.19 785.26 574.74 16.96 10928.6242 15 3.75 9.26 3380.81 20625.00 10875.00 9750.00 -4619.19 785.26 574.74 16.96 10928.6243 15 3.75 9.26 3380.81 20625.00 10875.00 9750.00 -4619.19 785.26 574.74 16.96 10928.6244 17 4.25 10.50 3831.59 23375.00 12325.00 11050.00 -4168.41 708.63 651.37 16.96 10928.6245 40 10.00 26.00 9490.00 55000.00 29000.00 26000.00 1490.00 0.00 1360.00 19.12 8000.0046 16 4.00 10.40 3796.00 22000.00 11600.00 10400.00 -4204.00 714.68 645.32 16.12 12082.1925

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