Photovoltaik
Für die Transformation hin zu einer sicheren, bezahlbaren, klimafreundlichen Energieversorgung muss die Solarenergie in den nächsten Jahren massiv ausgebaut werden. Die Stromerzeugung aus Sonnenlicht besticht durch eine hohe Akzeptanz in der Bevölkerung, vergleichweise geringe Kosten und eine zuverlässige und sichere Technik.
Die Stadt Weil der Stadt setzt auf Eigenversorgungsanlagen auf kommunalen Dachflächen und Freiflächen-Photovoltaik-Projekte der Energie Weil der Stadt (EnWdS), eine 2021 gegründete städtische Energiegesellschaft, an der wir 51 % halten und die Energie Calw (ENCW) 49 %.
Von der Umsetzung von Photovoltaikprojekten vor Ort profitieren wir doppelt: Wir senken die Stromkosten im kommunalen Haushalt und sind gleichzeitig Vorbild auf dem Weg zur Energiewende.
Was macht die Stadt?
Photovoltaik auf kommunalen Dachflächen
Der aktuelle Planungs- und Sachstand zu Photovoltaik auf kommunalen Dachflächen wurde im Januar 2024 im Gemeinderat vorgestellt. Mehr dazu erfahren Sie auch in der städtischen Mitteilung.
- 30 kWp Anlage auf dem Dach der Kindertageseinrichtung „Wirbelwind“ in Schafhausen seit 2017
- 14,5 kWp Anlage auf dem Dach des Kindergartens „Rappelkiste“ in Weil der Stadt seit 2024
- 80 KWp Anlage auf dem Dach der Kindertageseinrichtung „Wichteltreff“ in Weil der Stadt seit Mitte 2025
- 70 KWp Anlage auf der Werkrealschule Merklingen seit Herbst 2025
- Weitere Anlagen sind in Planung. Die meisten können jedoch erst nach Dachsanierungen installiert werden.
Beispiel Wichteltreff
Was bringt eine Photovoltaik-Anlage?
Mit der neue PV-Anlage auf dem Wichteltreff wurden ca. 80 kWp installiert. Pro kWp erreichen wir hier ca. 1.160 kWh Ertrag. Das bedeutet in einem Jahr produziert die Anlage ungefähr 92.800 kWh Strom. Da der Kindergarten durch eine Wärmepumpe beheizt wird, wird vor allem in den kühleren Monaten Strom gebraucht.
Entscheidend hierfür ist die sogenannte „Globalstrahlung“. Dabei handelt es sich um die Sonnenstrahlen, die tatsächlich auf der Erdoberfläche eintreffen. Deren Energiegehalt kann man messen. Einfluss haben mehrere Faktoren:
- Direkteinstrahlung (klares Wetter, keine Wolken) – macht ungefähr 50 % aus
- Diffusstrahlung (Wolken, Nebel, Verschmutzung) – macht ebenfalls ungefähr 50 % aus
- Strahlungswinkel (Sonnenstand abhängig von Jahres- und Tageszeit)
Die Globalstrahlung wird in Kilowattstunden pro Quadratmeter angegeben (kWh/m2). Klar ist: Je höher der Wert, desto mehr Sonnenstrahlung trifft auf die Erdoberfläche. Dabei ist vor allem der Sonnenstand von Bedeutung. Dieser macht sich beispielsweise bei der geographischen Lage bemerkbar. Die Globalstrahlung erreicht in Süddeutschland pro Jahr um die 1.200 kWh/m2 , in Norddeutschland hingegen „nur“ rund 1.000 kWh/m2.
Während im Winterhalbjahr (Oktober bis März) ca. 20 bis 30 Prozent der Gesamtmenge produziert werden, steuert das Sommerhalbjahr (April bis September) beachtliche 70 bis 80 Prozent bei. Das heißt aber nicht, dass sich Photovoltaik in der dunkleren Jahreszeit nicht mehr rechnet.
Unsere 80 kWp-PV-Anlage hat eine Größe von 372 Quadratmeter und einen Wirkungsgrad von 21,2 Prozent.
Die Formel zur Ertragsberechnung lautet: Ertrag = Globalstrahlung x Größe x Wirkungsgrad.
Die Globalstrahlung liegt im Dezember bei etwa 25 kWh/m2, im Januar bei 35 kWh/m2 und im Februar bei 55 kWh/m2.
Damit produziert die Anlage auch im Winter (Dezember bis Februar) etwa 9.069 kWh Strom.
Die Kombination von Wärmepumpe mit Photovoltaik erhöht den Eigenverbrauch, was die Effizienz beider Systeme gleichermaßen steigert.
Photovoltaikanlagen nutzen Solarmodule, um grünen und günstigen Solarstrom zu erzeugen. Dieser kann als Alternative zum teuren Netzstrom genutzt werden. Überschüssiger PV-Strom wird ins öffentliche Netz eingespeist oder kann in einem Stromspeicher gespeichert werden.
Wärmepumpen nutzen Wärme aus der Umgebung zur Beheizung und Warmwasserbereitung. Sie entziehen der Umgebungsluft die Wärme durch das Verdampfen und Komprimieren von bestimmten Kühlmitteln und generieren auf diese Weise Heizwärme. Im Vergleich zu reinen Elektroheizungen benötigt eine Wärmepumpe dafür nur eine geringe Strommenge.
Der von der Photovoltaikanlage produzierte Strom wird direkt für die Wärmepumpe genutzt, um Heizenergie bereitzustellen. Durch die Kombination einer Photovoltaikanlage mit einer Wärmepumpe kann kostengünstig mit Solarstrom geheizt werden.
Der verbaute Pufferspeicher fängt zusätzlich während der Sonnenstunden überschüssige Energie auf. Diese Wärmeenergie wird dann genutzt, wenn die PV-Anlage keinen Strom erzeugen kann (etwa nachts). Das erhöht den Eigenverbrauch der selbst erzeugten Solarenergie, spart Heizkosten und schont die Umwelt.
Gut zu wissen
Was bedeuten kWp und kWh?
Kilowatt-Peak (kWp) ist die Maßeinheit für die maximale Leistung der Photovoltaikmodule unter genormten Standardbedingungen. Das "Peak" in kWp steht für den Spitzenwert, der im Labor bei optimalen Bedingungen möglich ist. Die Maßeinheit kWp wurde geschaffen, weil PV-Anlagen je nach Umgebungstemperatur, Sonneneinstrahlung und Neigungswinkel unterschiedliche Stromerträge produzieren.
In Kilowattstunden (kWh) wird darstellt, wie viel Strom die Anlage produziert.
Kombiniert stehen die beiden Werte also für den maximalen Ertrag, den man mit einer PV-Anlage zum Beispiel innerhalb eines Jahres erzielen kann. In Bayern, Sachsen und Baden-Württemberg erreichen Photovoltaikanlagen einen Ertrag von 1.160 kWh/kWp und mehr. Damit liegen diese Bundesländer deutlich über dem Bundesdurchschnitt von 1.000 kWh/kWp.
