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Tomburg-Kaserne; Neubau Unterkunftsgebäude Simulation und Wirtschaftlichkeitsberechnung PV-Anlage
Projektübersicht
Abbildung: Übersichtsbild, 3D-Planung
PV-Anlage
3D, Netzgekoppelte PV-Anlage mit elektrischen Verbrauchern Klimadaten Euskirchen, DEU (1995 - 2012) Quelle der Werte DWD PV-Generatorleistung 265,68 kWp PV-Generatorfläche 1.285,1 m² Anzahl PV-Module 656 Anzahl Wechselrichter 10
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Abbildung: Schaltschema
Ertragsprognose
Ertragsprognose PV-Generatorleistung 265,68 kWp Spez. Jahresertrag 759,43 kWh/kWp Anlagennutzungsgrad (PR) 81,65 % Ertragsminderung durch Abschattung 6,5 %/Jahr
PV-Generatorenergie (AC-Netz) 203.518 kWh/Jahr Eigenverbrauch 203.518 kWh/Jahr Abregelung am Einspeisepunkt 0 kWh/Jahr Netzeinspeisung 0 kWh/Jahr
Eigenverbrauchsanteil 100,0 %
Vermiedene CO₂-Emissionen 94.830 kg/Jahr
Autarkiegrad 11,8 %
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Wirtschaftlichkeit
Ihr Gewinn Gesamte Investitionskosten 398.520,00 € Gesamtkapitalrendite 13,61 % Amortisationsdauer 7,6 Jahre Stromgestehungskosten 0,1047 €/kWh Bilanzierung / Einspeisekonzept Überschusseinspeisung
Die Ergebnisse sind durch eine mathematische Modellrechnung der Firma Valentin Software GmbH (PV*SOL Algorithmen) ermittelt worden. Die tatsächlichen Erträge der Solarstromanlage können aufgrund von Schwankungen des Wetters, der Wirkungsgrade von Modulen und Wechselrichtern sowie anderer Faktoren abweichen.
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Aufbau der Anlage
Überblick
Anlagendaten Anlagenart 3D, Netzgekoppelte PV-Anlage mit elektrischen Verbrauchern
Klimadaten Standort Euskirchen, DEU (1995 - 2012) Quelle der Werte DWD Auflösung der Daten 1 h Verwendete Simulationsmodelle:
- Diffusstrahlung auf die Horizontale Hofmann
- Einstrahlung auf die geneigte Fläche Hay & Davies
Verbrauch Gesamtverbrauch 1725000 kWh Gebäude 33 1725000 kWh Spitzenlast 196,9 kW
Abbildung: Verbrauch
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Modulflächen
1. Modulfläche - Gebäude 01-Dachfläche Südwest
PV-Generator, 1. Modulfläche - Gebäude 01-Dachfläche Südwest Name Gebäude 01-Dachfläche Südwest PV-Module 328 x LG405N3K-V6 (v1) Hersteller LG Electronics Inc. Neigung 31 ° Ausrichtung Südwesten 223 ° Einbausituation Dachparallel - gut hinterlüftet PV-Generatorfläche 642,5 m²
Abbildung: 1. Modulfläche - Gebäude 01-Dachfläche Südwest
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2. Modulfläche - Gebäude 01-Dachfläche Nordost
PV-Generator, 2. Modulfläche - Gebäude 01-Dachfläche Nordost Name Gebäude 01-Dachfläche Nordost PV-Module 328 x LG405N3K-V6 (v1) Hersteller LG Electronics Inc. Neigung 31 ° Ausrichtung Nordosten 43 ° Einbausituation Dachparallel - gut hinterlüftet PV-Generatorfläche 642,5 m²
Abbildung: 2. Modulfläche - Gebäude 01-Dachfläche Nordost
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Horizontlinie, 3D-Planung
Abbildung: Horizont (3D-Planung)
Wechselrichterverschaltung
Verschaltung 1 Modulfläche Gebäude 01-Dachfläche Südwest Wechselrichter 1 Modell ALPHA-ZWR 25 (v2) Hersteller Alpha Technologies GmbH Anzahl 3 Dimensionierungsfaktor 118,8 % Verschaltung MPP 1: 6 x 11 Wechselrichter 2 Modell ALPHA-ZWR 25 (v2) Hersteller Alpha Technologies GmbH Anzahl 2 Dimensionierungsfaktor 117 % Verschaltung MPP 1: 5 x 13
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Verschaltung 2 Modulfläche Gebäude 01-Dachfläche Nordost Wechselrichter 1 Modell ALPHA-ZWR 25 (v2) Hersteller Alpha Technologies GmbH Anzahl 3 Dimensionierungsfaktor 118,8 % Verschaltung MPP 1: 6 x 11 Wechselrichter 2 Modell ALPHA-ZWR 25 (v2) Hersteller Alpha Technologies GmbH Anzahl 2 Dimensionierungsfaktor 117 % Verschaltung MPP 1: 5 x 13
AC-Netz
AC-Netz Anzahl Phasen 3 Netzspannung zwischen Phase und Nullleiter 230 V Verschiebungsfaktor (cos phi) +/- 0,9
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Simulationsergebnisse
Ergebnisse Gesamtanlage
PV-Anlage PV-Generatorleistung 265,68 kWp Spez. Jahresertrag 759,43 kWh/kWp Anlagennutzungsgrad (PR) 81,65 % Ertragsminderung durch Abschattung 6,5 %/Jahr
PV-Generatorenergie (AC-Netz) 203.518 kWh/Jahr Eigenverbrauch 203.518 kWh/Jahr Abregelung am Einspeisepunkt 0 kWh/Jahr Netzeinspeisung 0 kWh/Jahr
Eigenverbrauchsanteil 100,0 %
Vermiedene CO₂-Emissionen 94.830 kg/Jahr
Verbraucher Verbraucher 1.725.000 kWh/Jahr Standby-Verbrauch (Wechselrichter) 1.753 kWh/Jahr Gesamtverbrauch 1.726.753 kWh/Jahr gedeckt durch PV 203.518 kWh/Jahr gedeckt durch Netz 1.523.235 kWh/Jahr
Solarer Deckungsanteil 11,8 %
Autarkiegrad Gesamtverbrauch 1.726.753 kWh/Jahr gedeckt durch Netz 1.523.235 kWh/Jahr Autarkiegrad 11,8 %
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Abbildung: Energiefluss
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Abbildung: Nutzung der PV-Energie
Abbildung: Deckung des Verbrauchs
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Energieertrag für EnEV
Energieertrag nach DIN 15316-4-6 Januar 3719,5 kWh Februar 4891,9 kWh März 11810,9 kWh April 22228,3 kWh Mai 26558,2 kWh Juni 27974,9 kWh Juli 25318,4 kWh August 21664,2 kWh September 15029,4 kWh Oktober 9527 kWh November 3725,8 kWh Dezember 2283,9 kWh Jahreswert 174.732,5 kWh
Randbedingungen: Klimadaten nach DIN V 18599-10 GEBÄUDE 01-DACHFLÄCHE SÜDWEST Systemleistungsfaktor: 0.75 Peakleistungskoeffizient: 0.182 Ausrichtung: Süd-West Neigung: 30°
GEBÄUDE 01-DACHFLÄCHE NORDOST Systemleistungsfaktor: 0.75 Peakleistungskoeffizient: 0.182 Ausrichtung: Nord-Ost Neigung: 30°
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Wirtschaftlichkeitsanalyse
Überblick
Anlagendaten Netzeinspeisung im ersten Jahr (inkl. Moduldegradation) 0 kWh/Jahr PV-Generatorleistung 265,7 kWp Inbetriebnahme der Anlage 01.01.2026 Betrachtungszeitraum 20 Jahre Kapitalzins 1 %
Wirtschaftliche Kenngrößen Gesamtkapitalrendite 13,61 % Kumulierter Cashflow 814.080,39 € Amortisationsdauer 7,6 Jahre Stromgestehungskosten 0,1047 €/kWh
Zahlungsübersicht spezifische Investitionskosten 1.500,00 €/kWp Investitionskosten 398.520,00 € Einmalzahlungen 0,00 € Förderungen 0,00 € Jährliche Kosten 0,00 €/Jahr Sonstige Erlöse oder Einsparungen 0,00 €/Jahr
Vergütung und Ersparnisse Gesamtvergütung im ersten Jahr -5.291,47 €/Jahr Ersparnisse im ersten Jahr 56.494,21 €/Jahr
EEG 2021 - Umlage auf Eigenverbrauch - Alle Anlagenarten Gültigkeit 27.09.2022 - 26.09.2043 Spezifische Eigenverbrauchsabgabe 0,026 €/kWh Eigenverbrauchsabgabe 5.291,47 €/Jahr
Bundeswehr (Example) Arbeitspreis 0,28 €/kWh Preisänderungsfaktor Arbeitspreis 2 %/Jahr
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Abbildung: Entwicklung der Energiekosten
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Cashflow
Cashflow
| Jahr 1 | Jahr 2 | Jahr 3 | Jahr 4 | Jahr 5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Investitionen | -398.520,00 € | 0,00 € | 0,00 € | 0,00 € | 0,00 € |
Einspeisevergütung -5.239,08 € -5.187,21 € -5.135,85 € -5.085,00 € -5.034,65 € Einsparungen Strombezug 55.934,86 € 56.488,67 € 57.047,97 € 57.612,80 € 58.183,21 € Jährlicher Cashflow -347.824,22 € 51.301,47 € 51.912,12 € 52.527,80 € 53.148,56 € Kumulierter Cashflow -347.824,22 € -296.522,75 € -244.610,63 € -192.082,83 € -138.934,27 €
Cashflow
| Jahr 6 | Jahr 7 | Jahr 8 | Jahr 9 | Jahr 10 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Investitionen | 0,00 € | 0,00 € | 0,00 € | 0,00 € | 0,00 € |
Einspeisevergütung -4.984,81 € -4.935,45 € -4.886,58 € -4.838,20 € -4.790,30 € Einsparungen Strombezug 58.759,30 € 59.341,05 € 59.928,62 € 60.521,94 € 61.121,21 € Jährlicher Cashflow 53.774,50 € 54.405,60 € 55.042,04 € 55.683,73 € 56.330,91 € Kumulierter Cashflow -85.159,77 € -30.754,18 € 24.287,86 € 79.971,59 € 136.302,50 €
Cashflow
| Jahr 11 | Jahr 12 | Jahr 13 | Jahr 14 | Jahr 15 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Investitionen | 0,00 € | 0,00 € | 0,00 € | 0,00 € | 0,00 € |
Einspeisevergütung -4.742,87 € -4.695,91 € -4.649,42 € -4.603,38 € -4.557,81 € Einsparungen Strombezug 61.726,32 € 62.337,48 € 62.954,71 € 63.578,03 € 64.207,51 € Jährlicher Cashflow 56.983,45 € 57.641,57 € 58.305,29 € 58.974,65 € 59.649,70 € Kumulierter Cashflow 193.285,95 € 250.927,52 € 309.232,81 € 368.207,46 € 427.857,17 €
Cashflow
| Jahr 16 | Jahr 17 | Jahr 18 | Jahr 19 | Jahr 20 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Investitionen | 0,00 € | 0,00 € | 0,00 € | 0,00 € | 0,00 € |
Einspeisevergütung -4.512,68 € -4.468,00 € -3.613,60 € 0,00 € 0,00 € Einsparungen Strombezug 64.843,20 € 65.485,24 € 66.133,58 € 66.788,37 € 67.449,65 € Jährlicher Cashflow 60.330,52 € 61.017,24 € 62.519,98 € 66.788,37 € 67.449,65 € Kumulierter Cashflow 488.187,69 € 549.204,93 € 611.724,91 € 678.513,28 € 745.962,93 €
Cashflow
| Jahr 21 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Investitionen | 0,00 € |
Einspeisevergütung 0,00 € Einsparungen Strombezug 68.117,46 € Jährlicher Cashflow 68.117,46 € Kumulierter Cashflow 814.080,39 €
| Degradation- und Preissteigerungsraten | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| werden monatlich über den gesamten | |||||
| Betrachtungszeitraum angewendet. Dies | |||||
| erfolgt bereits im ersten Jahr. |
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Abbildung: Kumulierter Cashflow
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Pläne und Stückliste
Schaltplan
Abbildung: Schaltplan
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Übersichtsplan
Abbildung: Übersichtsplan
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Bemaßungsplan
Abbildung: Gebäude 01-Dachfläche Südwest
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Abbildung: Gebäude 01-Dachfläche Nordost
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Strangplan
Abbildung: Gebäude 01-Dachfläche Südwest
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Abbildung: Gebäude 01-Dachfläche Nordost
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Stückliste
Stückliste
Typ Artikelnummer Hersteller Name Menge Einheit
1 PV-Modul LG Electronics Inc. LG405N3K-V6 656 Stück 2 Wechselrichter Alpha Technologies ALPHA-ZWR 25 10 Stück GmbH 3 Komponenten Einspeisezähler 1 Stück 4 Komponenten Hausanschluss 1 Stück 5 Komponenten Zweirichtungszähler 1 Stück
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