Energetische Optimierung: So senken Sie die Energiekosten Ihres Unternehmens

Möchten Sie sich über die Auswirkungen der Auslegung einer PV- Anlage für Ihren Standort informieren oder erfahren, wie Sie Ihre CO2 Emissionen erniedrigen können? Hier erhalten Sie wichtige Informationen zu dem Einfluss von  PV-Anlagen auf CO2- Emissionen und auf Ihre Netzkosten.

CO2-Emissionen

CO2 Emissionen lassen sich je nach Herstellungsart, verwendeter Technologie sowie Standort und Ausrichtung unterschiedlich beurteilen. Bei ihrer Herkunft ist auf die Art der Energie zu achten, die zur Produktion der PV-Anlage verwendet wurde. Beträgt diese mehr als 50% Kohlestrom oder andere nicht erneuerbaren Stromquellen, erhöht sich der CO2-Abdruck deutlich. Der Transportweg der Anlagenkomponenten ist ebenfalls entscheidend.

In Deutschland betragen die CO2-Emissionen einer typischen PV-Anlage unter Berücksichtigung des gesamten Lebenszyklus 50-56 g CO2 /kWh. In Abhängigkeit von Ihrem erzeugtem Strom, können Sie mit dem deutschen Strommix (ca.380 g CO2 / kWh) mit der folgenden Formel rechnen:

Eingespartes CO2 [g] = Stromverbrauch [kWh] * CO2-Emissionsfaktor [g/kWh]

Ein Bespiel: Eine 10 kWp PV-Anlage erzeugt in Deutschland pro Jahr 10.000 kWh Strom. Damit würden Sie 3,6 Tonnen CO2 sparen. Über eine Lebensdauer von 25 Jahren summiert sich die Einsparung auf 90 Tonnen CO2. Das entspricht zum Vergleich 30 -40 Flügen von Frankfurt nach New York und zurück oder auch ca. 9–11 Jahre des durchschnittlichen CO₂-Ausstoßes eines Haushalts in Deutschland.

Preis

Trotz regionaler Unterschiede in der Sonneneinstrahlung ist Photovoltaik an nahezu allen Standorten wirtschaftlich sinnvoll. Durch sinkende Modulpreise, steigende Stromkosten und hohe Lebensdauer produziert PV selbst im Norden Europas günstigen, sauberen Strom und amortisiert sich innerhalb weniger Jahre sowohl ökologisch als auch ökonomisch.

Die Investitionskosten einer PV-Anlage betragen zurzeit um die 1.000–1.400 € pro kWp. Weitere Rechnungen sind kaum zu erwarten aufgrund von geringen Betriebs- und Wartungskosten. Über eine Lebensdauer von 20 bis 25 Jahre kann eine 10 kWp-Anlage - welche etwa 12.000 € kostet bei einem 10.000 kWh Jahresertrag und Stromkosten von 30 ct/kWh -  jährlich rund 3.000 € sparen. Über die gesamte Lebensdauer wären das im Schnitt ca. 60.000 €.

Batteriespeicher ermöglichen es, tagsüber überschüssig erzeugten Solarstrom zu speichern und in Zeiten hohen Verbrauches zu nutzen. Doch lohnt es sich der Einsatz von Batteriespeichern immer? Hier erfahren Sie mehr darüber.

Kapazität

Die optimale Speichergröße liegt bei etwa 1 kWh Kapazität pro 1.000 kWh Jahresstromverbrauch. Größere Speicher lohnen sich meist nicht, da sie teurer sind, schneller altern und ungenutzte Kapazität Ressourcen verschwendet.

Batterien haben eine Lebensdauer von etwa 10–15 Jahren. Mit der Zeit nimmt die Speicherkapazität langsam ab, und zwar unabhängig davon, wann und wie oft geladen und entladen wird. Gegen Ende der Lebensdauer beschleunigt sich dieser Prozess.

Netzstabilität

Neben dem Eigenverbrauch können Batteriespeicher auch helfen, Schwankungen im Stromnetz auszugleichen und so zur Netzstabilität beitragen. Wirtschaftlich lohnen sie sich besonders dort, wo Strompreise hoch und Einspeisevergütungen niedrig sind – oder wenn der Fokus auf Eigenversorgung und Netzunabhängigkeit liegt.

Die Energiewende macht eine schrittweise Dekarbonisierung der Wärmeversorgung unerlässlich. Um Unternehmen beim Umstieg auf klimafreundliche Lösungen zu unterstützen, bietet die Bundesregierung verschiedene Förderprogramme an, darunter die Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft (EEW). Dieses Programm unterstützt Investitionen in die Elektrifizierung von Wärme- und Produktionsprozessen, den Einsatz von Wasserstofftechnologien, Maßnahmen zur Wärmerückgewinnung sowie weitere Projekte zur Verbesserung der Energieeffizienz.

In diesem Abschnitt erfahren Sie, welche Technologien dabei eine zentrale Rolle spielen, wie sie funktionieren und welchen Nutzen sie für Ihr Unternehmen bieten können.

Elektrifizierung von Prozessen

Elektrische Heizsysteme, Öfen und Trockner sind besonders geeignet für Anwendungen bis etwa 300 °C. Der Einsatz von Ökostrom ist in diesem Fall besonders sinnvoll, um ihre Energiekosten zu erniedrigen.

Wärmepumpen

Wärmepumpen nutzen die in der Umwelt gespeicherte Energie, um Gebäude zu heizen oder Warmwasser bereitzustellen. Sie entziehen der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser Wärme und übertragen diese über ein geschlossenes Kältemittelkreislauf-System ins Gebäude.

Mit Ökostrom betrieben zählen Wärmepumpen zu den effizientesten und klimafreundlichsten Heizsystemen. Sie liefern ein Vielfaches der eingesetzten elektrischen Energie als nutzbare Wärme. Das Verhältnis wird als Leistungszahl (COP) bezeichnet und liegt je nach System meist zwischen 3 und 5.

Wärmepumpen eignen sich besonders für:

• Raumheizung und Warmwasserbereitung
• Niedertemperatur-Prozesse in Gewerbe und Industrie
• Kombination mit Photovoltaikanlagen oder Batteriespeichern, um Eigenstrom effizient zu nutzen

Fernwärme und Abwärmenutzung

In Industriegebieten kann Abwärme aus Produktionsprozessen, Müllverbrennungsanlagen oder Kraftwerken über Fernwärmenetze genutzt werden, um Gebäude und Anlagen mit Wärme zu versorgen. Dadurch wird Energie, die sonst ungenutzt verloren ginge, in den Wärmekreislauf zurückgeführt und effizient weiterverwendet.

Das Energieeffizienzgesetz verpflichtet Unternehmen (§§ 16–17 EnEfG), vermeidbare Abwärme zu reduzieren und unvermeidbare Abwärme nutzbar zu machen - entweder im eigenen Betrieb oder durch Einspeisung in externe Fernwärmesysteme. So entsteht ein nachhaltiger Beitrag zur Senkung des Energieverbrauchs und der CO₂-Emissionen.

Ein Beispiel für diese effiziente Kopplung von Strom- und Wärmeerzeugung sind Blockheizkraftwerke (BHKW): Sie erzeugen gleichzeitig Strom und Wärme nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Der entstehende Wasserdampf oder der heiße Abgasstrom treibt eine Turbine oder einen Motor an, die mit einem Generator verbunden sind. Die dabei entstehende Abwärme wird zusätzlich für Heizzwecke genutzt, was den Gesamtwirkungsgrad erheblich steigert.

Fernwärme kann, sofern ein Netz vorhanden ist, sehr effizient und kostengünstig eingesetzt werden. Voraussetzung ist jedoch die räumliche Nähe zu einem bestehenden Fernwärmenetz. Eine flexible Temperaturanpassung an individuelle Bedürfnisse ist nur eingeschränkt möglich, da die Temperatur im Netz zentral gesteuert wird.

Langfristig bietet die Kombination aus Abwärmenutzung, Fernwärme und Kraft-Wärme-Kopplung eine zentrale Lösung für eine klimafreundliche, ressourcenschonende Wärmeversorgung in urbanen und industriellen Regionen.

Ein PPA (Power Purchase Agreement) ist ein langfristiger Stromliefervertrag zwischen einem Stromerzeuger (z. B. Betreiber einer Photovoltaik- oder Windkraftanlage) und einem Stromabnehmer (z. B. Industrieunternehmen oder Energieversorger). In diesem Vertrag werden alle wesentlichen Konditionen geregelt: etwa die Strommenge, der Preis, die Laufzeit, die bilanzielle Abwicklung und die Risikoverteilung.

Ziel eines PPA ist es, langfristige Preissicherheit zu schaffen und damit Risiken durch volatile Strompreise zu reduzieren. Gleichzeitig ermöglichen PPAs, Investitionen in neue erneuerbare Erzeugungsanlagen zu finanzieren, da die Produzenten durch den festen Abnahmevertrag planbare Einnahmen erhalten. Für Abnehmer wiederum bieten PPAs die Chance, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und ihren CO₂-Fußabdruck zu senken.

Physische PPA´s

On-site PPA:

Die Stromerzeugung erfolgt direkt am Standort des Verbrauchers, z. B. durch eine Photovoltaikanlage auf dem Hallendach eines Industriebetriebs. Der erzeugte Strom wird physisch direkt an den Abnehmer geliefert, ohne das öffentliche Netz zu nutzen. Dadurch können Netzentgelte und Abgaben entfallen oder sinken. Diese Form eignet sich besonders, wenn Sie einen hohen Stromverbrauch haben und diesen vor Ort decken und Investitions- sowie Betriebsrisiken an einen Projektierer auslagern möchten.

Off-site PPA:

Hier wird der Strom über das öffentliche Netz geliefert - der Erzeugungsstandort und der Verbrauchsort müssen also nicht in räumlicher Nähe liegen. Die Lieferung erfolgt bilanziell, das heißt, der Strom wird über die Bilanzkreise der beteiligten Parteien abgewickelt. Off-site PPAs bieten hohe Flexibilität bei der Wahl der Erzeugungsanlage (z. B. Wind- oder Solarpark) und können auch mehrere Vertragspartner einbeziehen.

Sleeved PPA:

Ein Energiedienstleister (z. B. ein Stadtwerk) übernimmt als Intermediär die komplexe Abwicklung zwischen Erzeuger und Verbraucher. Er kümmert sich um Bilanzkreismanagement, Prognosen, Reststromlieferung, Vermarktung von Überschüssen und die Absicherung gegen Risiken (z. B. Ausgleichsenergie oder Insolvenzen). Damit ist diese Variante besonders geeignet, wenn Sie eine professionelle Betreuung und Risikoabsicherung wünschen, ohne selbst tief in den Energiemarkt einzusteigen.

Synthetische (oder virtuelle) PPA´s

Der erzeugte Strom wird vom Produzenten an einen Händler oder an die Börse verkauft, während der Verbraucher seinen Strom weiterhin über seinen üblichen Lieferanten bezieht. Über den PPA wird lediglich ein finanzieller Ausgleich vereinbart, der auf Basis des Marktpreises erfolgt.

Diese Variante eignet sich vor allem für Unternehmen mit mehreren Standorten oder internationaler Struktur, die von der finanziellen Preisabsicherung und grünen Herkunftsnachweisen profitieren möchten - ohne an einen bestimmten Standort gebunden zu sein.

Ob in Ihrem Portfolio überschüssige Energiemengen entstehen, die vermarktet werden müssen, hängt vor allem von der Größe und dem Betriebsmodell Ihrer Anlage ab. Betreiber größerer Erzeugungsanlagen (etwa Windparks oder große Photovoltaikanlagen) sind verpflichtet, ihren erzeugten Strom direkt zu vermarkten, sobald eine bestimmte Leistungsgrenze (in der Regel ab 100 kW) überschritten wird. In diesem Fall wird der Strom über einen Direktvermarkter an der Börse verkauft, sodass Sie den aktuellen Marktpreis sowie zusätzlich eine Marktprämie erhalten. Für kleinere Anlagen besteht weiterhin die Möglichkeit, die klassische Einspeisevergütung zu nutzen: Der Netzbetreiber nimmt den überschüssigen Strom automatisch ab und vergütet ihn zu festen, gesetzlich festgelegten Sätzen.

Falls Sie Strom teilweise selbst nutzen - etwa zur Deckung Ihres Eigenbedarfs - können überschüssige Mengen je nach Situation ins Netz eingespeist oder in Speichersystemen zwischengelagert werden. Darüber hinaus stehen weitere Vermarktungsmodelle wie Mieterstrom, Power Purchase Agreements (PPA) oder gemeinschaftliche Energiekonzepte zur Verfügung, die je nach Standort und Verbrauchsstruktur interessante wirtschaftliche Vorteile bieten können.

Ob und wie viele Überschüsse tatsächlich entstehen, lässt sich heute sehr präzise und komfortabel ermitteln. Durch Smart Meter, Monitoring-Apps oder ganzheitliche Energiemanagement-Systeme erhalten Sie jederzeit einen transparenten Überblick über Erzeugung, Eigenverbrauch, Speicherzustände und Einspeisungen. Diese digitalen Lösungen zeigen Ihnen klar an, ob überschüssiger Strom vorliegt, ob er vermarktet werden muss oder ob alternative Nutzungskonzepte sinnvoll sind. Dadurch können Sie Ihre Anlagestrategie optimal anpassen und sicherstellen, dass alle erzeugten Energiemengen bestmöglich genutzt oder vermarktet werden.