Degradierende Module, veraltete Wechselrichter, Planungsfehler: Die Ursachen für Mindererträge sind den Betreibern oft bekannt. Wenn es aber um die Beurteilung geht, ob ein Austausch von Komponenten sinnvoll ist oder sich andere Maßnahmen lohnen, wird es schwer. Eine systematische Betrachtung ist notwendig, für die es wenig Erfahrungswerte gibt. Weil eine exakte Bezifferung der Kosten und Mehrerträge aufwendig ist, wird häufig gar nichts getan – oder mitunter werden Maßnahmen eingeleitet, die unterm Strich nicht rentabel sind.
Mit dem Repowering-Tool von Greentech können infrage kommende Maßnahmen wirtschaftlich beurteilt werden. Dabei handelt es sich um ein Rechenprogramm, das alle Einflussgrößen betrachtet und damit den Betreibern wertvolle Entscheidunghilfen gibt. Zwei Beispiele zeigen, wie das funktioniert.
Tausende Module degradiert
Eine 2008 errichtete Freiflächenanlage mit vier Megawatt Leistung zeigte einen Minderertrag. In Kennlinienmessungen wurde eine große Anzahl an degradierten Modulen identifiziert. Mehrere Tausend Module waren potenzielle Kandidaten für einen Austausch. Messungen ergaben eine durchschnittliche Degradation von 23,8 Prozent bei rund 1.000 Modulen.
„Der Anlagenbetreiber wollte eine wirtschaftlich belastbare Aussage, ob ein Tausch rentabel ist“, erklärt Jörn Carstensen, Prokurist bei Greentech. Wobei Rentabilität Auslegungssache ist, jeder Betreiber hat in dieser Hinsicht andere Erwartungen. Mit dem Berechnungstool ermittelten die Ingenieure von Greentech, ob ein Modultausch die Renditeerwartungen des Betreibers erfüllt.
Zunächst wurden die anlagenspezifischen Daten ermittelt. Dazu gehören unter anderem auch Restlaufzeit, Vergütung und technische Parameter. Aber auch die Kostenstruktur und die Finanzierung des Projektes fließen in die Berechnung ein. Naheliegend, dass zunächst der voraussichtlich zusätzlich generierte Ertrag durch das Repowering bestimmt wird.
Doch allein der Mehrertrag reicht als Grundlage für eine Beurteilung nicht aus. Schließlich geht es im konkreten Fall um eine Investitionsentscheidung in Höhe von 27.000 Euro für tausend Module. Da es sich um einen Garantiefall handelt, sind in der Summe nur geringe Modulkosten enthalten. Der Löwenanteil fällt für Planung, Demontage, Prüfung, Montage der neuen Module und Inbetriebnahme an.
Unsicherheiten abbilden
Im nächsten Schritt der Mehrertrag als Eingangsparameter für eine Berechnung der wichtigsten Rentabilitätskennzahlen wie dem Kapitalwert und dem internen Zinsfuß genutzt. In diesem Schritt werden die Kosten und Erlöse der geplanten Maßnahme gegenübergestellt. Doch was passiert wenn der Mehrertrag geringer ausfällt als erwartet oder andere Parameter sich während und nach der Maßnahme verändern?
Um Unsicherheiten abzubilden, wird eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt. In dieser Berechnung werden die einzelnen Parameter variiert und geschaut, welcher Parameter welchen Einfluss auf die Berechnung hat. Im konkreten Fall hängt die Rentabilität vor allem von der tatsächlichen Leistung der erneuerten Module ab.
Wenn die Leistung und damit der zusätzliche Ertrag nur zwei Prozent geringer ausfällt als erwartet, würden die Renditeerwartungen des Betreibers nicht erfüllt. Umgekehrt, falls die Leistung um sieben Prozent höher ist als erwartet, verdoppelt sich die Rentabilität der Maßnahme. Andere Parameter haben in diesem konkreten Fall nur einen verhältnismäßig geringen Einfluss. So können beispielsweise die Kosten der Maßnahme bis zu zehn Prozent höher ausfallen, ohne die Renditeerwartung des Investors zu gefährden.
Nicht alle auf einmal
Der Betreiber wollte nicht sofort alle Module tauschen, sondern portionsweise vorgehen, seine Investitionskosten verteilen und Schritt für Schritt anhand des tatsächlichen Mehrertrages entscheiden. Zunächst wurden 150 Module getauscht und damit der Praxistest erfolgreich erbracht. Kosten und Mehrertrag hatten das richtige Verhältnis. In einem zweiten Schritt sollen nun rund 1.000 Module getauscht werden. Doch zuvor wurde nochmals gerechnet.
Der Betreiber wollte eine Rendite der Re-Investition von acht Prozent erreichen. Diese Anforderung stellt die Grundlage für die Berechnung dar. Im konkreten Fall wird im 19. Betriebsjahr der Anlage und zehn Jahre nach dem Modultausch die Amortisation der Investition erwartet. Das klingt ziemlich lang, und dennoch ist es sinnvoll: In den letzten beiden Betriebsjahren der Anlage mit garantierter Einspeisevergütung ist die Summe der Mehrerlöse so groß, dass sogar in der Gesamtrechnung eine höhere Rendite als acht Prozent erreicht wird.
Nicht immer bedeutet Repowering Austausch. Zum Beispiel kann es sich lohnen, Modulreihen neu zu positionieren, wenn in direkter Nachbarschaft Bäume oder neue Gebäude Schatten werfen, die bei der Planung der Anlage noch nicht vorhanden waren. Zudem sind oft veraltete Wechselrichter verantwortlich für sinkende Erträge. Mit einem Nachrüstsatz für die Steuereinheit des Zentralwechselrichters der Serie K von Conergy hat Greentech ein Produkt entwickelt, das alte Geräte effizienter arbeiten lässt, ohne dass das ganze Gerät ausgetauscht werden muss. Doch auch hier stellt sich die Frage, wann sich das lohnt.
Wechselrichter mit neuer Platine
Bei einer 1,5-Megawatt-Anlage mit sieben Zentralwechselrichtern wurde das Repowering der Wechselrichter erwogen. Die kristallinen Module der Anlage sind auf Trackern montiert und funktionieren einwandfrei. Aber die Wechselrichter fressen Erträge, weil sie veraltet sind.
„Die Berechnung war in diesem Fall für mich gar nicht so entscheidend“, erzählt der Inhaber der Anlage, Hans-Jürgen Ammer. Vielmehr wurde vorab ein Testtausch an einem Zentralwechselrichter vorgenommen, der ihn überzeugt hat: Die Wechselrichter laufen nun viel ruhiger und werden weniger warm. „Der Unterschied war wirklich deutlich zu hören. Die Geräte mit den neuen Platinen summen nur noch. Und wenn ein Gerät so ruhig läuft, liegt auch die Vermutung nahe, dass das Bauteil weniger beansprucht wird. Ich rechne mit weniger Ausfällen, was zusätzlich bares Geld bedeutet.“
Erfolgskontrolle ist wichtig
Ob diese Erwartung tatsächlich stimmt, überwacht Greentech nun ebenfalls mit dem Programm. Die Erfolgskontrolle einer Repowering-Maßnahme ist ein weiterer Anwendungsfall. Auch wenn das Repowering nicht von Greentech selbst geplant und durchgeführt wurde, kann die Rentabilität einer Maßnahme nachträglich berechnet und überwacht werden.
In diesem Fall zeigt die Analyse mit dem Repowering-Tool, dass die Maßnahme auf der Ertragsseite deutlich zu Buche schlägt. Der Austausch der Steuereinheiten in den Zentralwechselrichtern lässt die Erträge um vier Prozent steigen, was einem Mehrerlös von 23.000 Euro pro Jahr entspricht. Demgegenüber stehen Kosten in Höhe von 48.000 Euro für den Austausch. Die Investition amortisiert sich also bereits nach drei Jahren. Die Sensitivitätsanalyse zeigt weiterhin, dass keiner der Parameter die Wirtschaftlichkeit der Maßnahme gefährden kann.
Zwar haben einige Faktoren größeren Einfluss, doch eine Variation um bis zu 30 Prozent ist möglich, ohne dass die erwartete Rendite des Betreibers darunter leidet. In beiden Beispielen wird durch Repowering ein Mehrertrag erwirtschaftet. Im ersten Fall beim Modultausch wurde vorab genau gerechnet. Alle Erwartungen des Betreibers wurden berücksichtigt. Im zweiten Fall dient die Berechnung vor allem der Kontrolle. Die Renditen für die Betreiber unterscheiden sich deutlich. Und hier zeigt sich die eigentliche Stärke der Berechnung: Der Investor sieht auf einen Blick, ob seine individuellen Renditeerwartungen erfüllt werden können und welche Parameter darauf entscheidenden Einfluss haben.
Greentech
Lohnt sich Repowering?
Greentech hat sich mit dem neuen Berechnungstool darauf konzentriert, den technischen Prozess einer Anlagenoptimierung kaufmännisch zu strukturieren und systematisch zu begleiten. Ziel der Hamburger ist es, eine hohe Transparenz über die wirtschaftlichen Potenziale von Repowering-Maßnahmen zu erreichen und den Betreibern jeglicher Anlagengrößen belastbare Kennzahlen für eine Reinvestitionsentscheidung zu bieten. Dazu prüfen die Experten zunächst die Performance und den Anlagenzustand, um daraus Optimierungspotenziale abzuleiten. Oft sind es degradierte Module, veraltete Wechselrichter oder auch Planungs- und Installationsfehler, die dazu führen, dass eine Solaranlage nicht die Erträge bringt, die sie sollte oder könnte. Mit dem neuen Berechnungsinstrument kann der Anlagenbetreiber sehr schnell zu einer Entscheidung kommen, ob das Repowering der Anlage sich wirklich lohnt und seine Renditeerwartung erfüllt. Bei hohen Investitionssummen schafft das Sicherheit und Transparenz.
Adler Solar
Modernisierung im großen Stil
In Zusammenarbeit mit der Vermögensverwaltung Stillger und Stahl hat Adler Solar mittlerweile zwei Großprojekte zur Leistungsoptimierung in Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern abgeschlossen. Das Gesamtvolumen betrug 5,3 Megawatt. Nach einer Performance-Analyse wurden Leistungsüberprüfungen auf Modulebene durchgeführt und das Systemdesign auf den neuen Modultyp abgestimmt. Danach wurden die Module ausgetauscht und die Komponenten vor Ort angepasst. Das Ergebnis war eine durchschnittliche Performancesteigerung um 21 Prozent. Als zusätzliche Dienstleistung wurden bei einem der beiden Projekte alle 30.000 Module der Anlage einer STC-Leistungsmessung unterzogen, um detaillierte Erkenntnisse über das Fehlerbild und die statistische Fehlerverteilung zu erhalten.
IPG Efficiency Kit
Wechselrichter mit neuem Innenleben
Neue Wechselrichter sind leistungsfähiger als die Gerätegeneration von vor zehn Jahren. Das liegt an einzelnen Komponenten, die auf den aktuellen Standard gebracht werden können. Das IPG Efficiency Kit von Greentech ist ein Nachrüstsatz für den Zentralwechselrichter der Serie Conergy IPG K. Es besteht im Wesentlichen aus einer digitalen Steuereinheit, die in die Geräte eingebaut wird. Das IPG Efficiency Kit sorgt insbesondere durch das optimierte MPP-Tracking dafür, dass die Wechselrichter stets im optimalen Leistungsbereich agieren und dadurch durchschnittlich drei Prozent mehr Ertrag bringen.
Kurz nachgefragt
„Verschrotten muss nicht sein“
Sie kaufen Solarmodule mit verminderter Leistung an. Was machen Sie damit?
Helmut Bauer: Module mit Leistungsminderung können in Ländern mit mehr Sonnenstunden sinnvoll wieder eingesetzt werden. Zum Beispiel in Pakistan, wo es nahezu die doppelte Globalstrahlung im Vergleich zu Deutschland gibt. Wir haben ein sehr großes internationales Netzwerk und bereits Kunden in über 30 Ländern erfolgreich beliefert. In einigen wenigen Fällen vermitteln wir die Module direkt an unsere Kunden und begleiten den Verkauf.
Gibt es Mindestmengen bei der Stückzahl?
Wir prüfen gern auch kleinere Mengen. Es geht bei 200 bis 300 Stück los, aber natürlich sind nach oben die Grenzen offen. Auch mehrere Zehntausend Module aus einer Anlage sind schon über uns abgewickelt worden. Der Anlagenbetreiber sollte in keinem Fall zuerst an Verschrottung denken, sondern eine Zweitverwertung in Betracht ziehen.
Ist die Nachfrage nach solchen Modulen tatsächlich vorhanden?
Ja, die internationale Nachfrage ist definitiv vorhanden. Der Anlagenbetreiber in Deutschland kann sich also eine teure Verschrottung sparen und stattdessen sogar noch einen Erlös erzielen. Bei Verschrottungspreisen von rund 200 Euro pro Tonne ist das in vielen Fällen ein lohnenswerter Schritt. Über unser Netzwerk bieten wir auch die Demontage und den Umbau kompletter Anlagen an.
Werden Module auch repariert?
Ja, kristalline Module können bei bestimmten Mängeln auch saniert werden. Auch dafür haben wir einen Partner, der dies mit einem patentierten Verfahren anbietet. Die defekten Module werden vom Park abgebaut, saniert und gehen wieder mit Garantie zurück an den Besitzer. Oder die Module werden aufgekauft, saniert und dann als sanierte Module mit Garantie an interessierte Käufer weltweit günstig verkauft. Die Garantie wird von einem deutschen Unternehmen übernommen.
Und wenn weder Zweitverwertung noch Reparatur möglich sind?
Das ist wirklich selten der Fall, eigentlich nur bei gebrochenen Modulen. Und das kommt in der Praxis bei Weitem nicht so häufig vor wie eine Leistungsminderung oder sonstige Mängel. In diesem Fall greifen wir dann auf unsere guten Verbindungen zu Recyclingunternehmen zurück und bieten preiswerte Lösungen an.
Können auch Dünnschichtmodule repariert werden?
Bei Dünnschichtmodulen kann keine Sanierung vorgenommen werden, wir können diese aber meist dennoch verkaufen. Grundsätzlich können wir für nahezu alle gebrauchten Module und Wechselrichter eine sinnvolle Verwertung ermöglichen.
Helmut Bauer
ist Geschäftsführer der Vita Sana GmbH & Co. KG. Das Unternehmen hat sich auf den Ankauf und den Vertrieb von gebrauchten Modulen und Wechselrichtern spezialisiert. Wenn die Leistung der Module nicht mehr stimmt, müssen diese nur in seltenen Fällen verschrottet werden.
Maxsolar
Mehrere Anlagen erneuert
Repowering ist noch ein junges Geschäftsfeld. Der Projektierer Maxsolar aus dem bayerischen Traunstein hat bereits einige Erfahrung und diverse Anlagen neu bestückt. Neben einem Modultausch werden manchmal auch Wechselrichter oder die Verkabelung gewechselt. Als Generalunternehmer betreute Maxsolar eine Freiflächenanlage in Zeilarn bei München. Die ging im Jahr 2009 in Betrieb und verfügt über eine Leistung von 760 Kilowatt. Bei zwei der insgesamt sieben Zentralwechselrichter funktionierte die Kommunikationsplatine nicht mehr. Diesen Fehler galt es schnellstmöglich zu beheben. Denn der Netzbetreiber konnte dadurch die Anlagenleistung nicht mehr ferngesteuert reduzieren, wie es die EEG-Novelle 2014 verlangte. Beim gut 33 Jahre alten Solarpark auf der Nordseeinsel Pellworm hat der Projektierer die Unterkonstruktion saniert und teilweise ersetzt.
Mit dem Berechnungstool von Greentech wird die tatsächliche Rendite einer Repowering-Maßnahme kaufmännisch betrachtet und später überwacht.
Für den Modultausch wird vorab in der Investitionsrechnung aufgezeigt, wann sich das Repowering amortisiert. In diesem Fall wurde mit einem internen Zinsfuß von zehn Prozent gerechnet.
Die x-Achse bildet die Variation der Eingangsparameter in Prozent ab. Die 100-Prozent-Marke, der Schnittpunkt der Achsen, definiert die Ist-Situation. Auf der y-Achse ist die Rendite abgebildet.
Die blaue Linie ist die Gewinnschwelle, die vom Betreiber definierte individuell festgesetzte Rendite, die er erwirtschaften will. Bei allen Werten darunter würden seine Erwartungen nicht erfüllt. Alle anderen Linien zeigen die Abhängigkeit der Rendite vom jeweiligen Parameter. Der Schnittpunkt aller Linien weist die zu erwartende Rendite für die geplante Maßnahme aus.
