Wirtschaftlichkeit

Die Entscheidung für eine regenerative oder effizienzsteigernde Technologie wird meist aufgrund der Wirtschaftlichkeit gefällt. Hier finden Sie Informationen zu den Kosten einer solaren Prozesswärmeanlage, den aktuellen Fördermöglichkeiten und den wirtschaftlichen Eckdaten.


Kosten

Im Gegensatz zu konventionellen Wärmeerzeugern fallen bei der Nutzung solarer Prozesswärme zu Beginn hohe Investitionskosten für die Solarthermieanlage an. Diese rentieren sich jedoch über die Folgejahre, da nahezu keine Betriebskosten anfallen. Die Jahresarbeitszahl großer Solaranlagen liegt typischerweise zwischen 70 und 100, was bedeutet, dass für die Bereitstellung von 70 bis 100 kWh Wärme lediglich 1 kWh Strom benötigt wird. Somit können niedrige Wärmepreise und hohe CO2-Einsparungen erreicht werden.

Da sich die solarthermische Anlagentechnik je nach Anwendungsfall teils deutlich unterscheiden kann, können im Gegensatz zur Photovoltaik keine fixen Angaben zu den zu erwartenden Investitionskosten gemacht werden. Die Investitionskosten solarer Prozesswärmeanlagen variieren in Abhängigkeit des verwendeten Kollektors, der Systemverschaltung und Einbindung, aber auch des gewählten Anbieters. Spezifische Investitionskosten komplett installierter Systeme von der Planung bis zur Inbetriebnahme können daher im Bereich von 350..1500 €/m² liegen. Von diesem Wert kann dann eine mögliche Förderung abgezogen werden. Da sich auch bei gleicher Anlagenkonfiguration teils deutliche Preisunterschiede finden können, sollten sich potentielle Antragsteller stets mehr als nur ein Angebot einholen.

Nachfolgende Grafik zeigt die spezifischen Investitionskosten solarer Prozesswärmeanlagen inkl. Planung, Bau, Komponenten und Integration, die innerhalb der letzten Jahre hauptsächlich in Deutschland, aber auch einigen anderen europäischen Ländern realisiert wurden. Gerade bei kleineren Anlagen unter 100 m² schwanken die Kosten sehr stark, da sich hier die Systemintegration anteilig stärker auf den spezifischen Preis auswirkt. Daher gibt die Grafik Kostenbereiche an, die zunächst als erste Näherung genutzt werden können. In Abhängigkeit des verwendeten Kollektortyps können sich unterschiedlich hohe Systemkosten ergeben. Solaranlagen mit Luftkollektoren sind häufig günstiger als solche mit Flachkollektoren. Vakuumröhren- oder  CPC-Kollektoren weisen in der Regel höhere spezifische Kosten auf.

Spezifische Netto-Investitionskosten solarer Prozesswärmeanlagen inkl. Planung, Komponenten, Installation und Integration
Spezifische Netto-Investitionskosten solarer Prozesswärmeanlagen inkl. Planung, Komponenten, Installation und Integration

Förderung für solare Prozesswärme

Seit 2019 wird solare Prozesswärme in Deutschland auf Basis der Richtlinie „Förderung der Energieeffizienz und Prozesswärme aus Erneuerbaren Energien in der Wirtschaft“ (BMWi) gefördert. Diese Richtlinie umfasst vier Module: (1) Querschnittstechnologien, (2) Prozesswärme aus erneuerbaren Energien, (3) Mess-, Steuer- und Regelungstechnik, Sensorik und Energiemanagement-Software sowie (4) Energiebezogene Optimierung von Anlagen und Prozessen. Die solare Prozesswärme kann dementsprechend als Einzelmaßnahme oder in Kombination mit einer Wärmepumpe oder Biomasseanlage im Modul 2 gefördert werden, oder aber im Rahmen einer umfassenden technologieoffenen energetischen Optimierung im Modul 4.

Im Modul 2 kann wie bereits zuvor im Marktanreizprogramm zwischen einem direkten Zuschuss zu den Investitionskosten (BfEE) und einem zinsgünstigen Kredit mit Tilgungszuschuss (KfW) gewählt werden. Die Höhe des Zuschusses beträgt 45 % der förderfähigen Investitionskosten, wobei KMU einen zusätzlichen Zuschuss in Höhe von 10 %-Punkten erhalten.


Amortisationszeit und Rendite

Unter den aufgeführten Rahmenbedingungen lassen sich mit solarer Prozesswärme Amortisationszeiten im oberen einstelligen Bereich erreichen. Eine Amortisation unter 7 Jahre ist in der Regel jedoch eher untypisch. Da man bei solaren Großanalgen jedoch von einer Anlagenbetriebsdauer von 20 bis 30 Jahren ausgehen kann, lassen sich trotz der aktuell niedrigen Energiepreise relativ hohe Renditen von über 10 % erzielen. Die solaren Wärmegestehungskosten größerer solarer Prozesswärmeanlagen können unter in Anspruchnahme der aktuellen Förderung unterhalb von 5 €-Cent/kWh liegen, im idealen Fall sogar im Bereich von 3 €-Cent/kWh. Damit kann die Prozesswärmebereitstellung mittels Solarthermie bereits heute günstiger sein als mit fossilen Energien wie Öl oder Gas. Mit dem perspektivischen Anstieg der Preise für fossile Energieträger wird dieser Kostenvorteil immer größer.


Fazit

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass solare Prozesswärme besonders wirtschaftlich ist, wenn folgende Randbedingungen gegeben sind:

  • Prozesstemperaturen unter 100 °C (besser unter 80 °C)
  • stetiger Wärmebedarf in den strahlungsreichen Monaten (April-September)
  • bislang ungenutzte Abwärme ist nicht vorhanden
  • relativ hohe Einkaufspreise des konventionellen Energieträgers (Öl/Gas) oder bei der Nutzung von Strom zur Wärmeerzeugung