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Deutschland befindet sich in der Energiewende. Photovoltaik (PV) wird dabei für eine nachhaltige Energiezukunft eine wichtige Rolle spielen.

Bereits im Jahr 2019 konnten durch PV 8,3 Prozent des nationalen Brutto-Stromverbrauchs gedeckt werden. Alle erneuerbaren Energien zusammen generierten 43 Prozent der benötigten Energie. An sonnigen Tagen kann PV-Strom zeitweise sogar bis zu 50 Prozent unseres momentanen Stromverbrauchs decken.

In neuen Kraftwerken wird PV-Strom in Deutschland zu Kosten von 4 bis 6 Cent (ct) pro Kilowattstunde (kWh) produziert, unter der Voraussetzung, dass der Strom gemäß momentaner Erzeugungsleistungen vollständig abgenommen wird. Im Vergleich: Die Grenzkosten für Kohlestrom liegen bei 3 bis 7 ct/kWh und für Gasstrom bei 6 bis 9 ct/kWh. Damit bietet die Nutzung von PV-Anlagen langfristig eine wirtschaftlich attraktive Alternative zur traditionellen Energiegewinnung. Es ist jedoch zu betonen, dass in diesem Fall lediglich zukünftige Potenziale aufgezeigt werden: In Deutschland nutzen vor allem Privatpersonen, Landwirte und Gewerbebetreibende PV-Anlagen. Lediglich 0,2 Prozent der generierten Solarenergie durch PV fällt auf die großen Kraftwerkbetreiber.

Grundsätzlich können neu errichtete PV-Anlagen sowohl durch Einspeisung von Strom in das Netz, als auch durch Eigenverbrauch Erträge bringen. Eigenverbrauch lohnt sich umso mehr, je größer die Differenz zwischen den Bezugskosten für Strom und den Stromgestehungskosten der PV-Anlage ausfällt. Über 98 Prozent der Solarstromanlagen in Deutschland sind zudem an das dezentrale Niederspannungsnetz angeschlossen. An besonders sonnigen Tagen kann es dazu kommen, dass die Stromproduktion den Stromverbrauch übersteigt. Transformatoren speisen dann Leistung zurück in das Mittelspannungsnetz. Lastmanagement („Demand Side Management“) ermöglicht zudem eine angebotsorientierte, zeitliche Verschiebung des Stromverbrauchs. Abhängig von der Anwendung und der Speicherkapazität, sind Verschiebungen um Stunden bis Tage möglich.

Die Erzeugung von Solarstrom ist heute dank verlässlicher nationaler Wettervorhersagen sehr gut planbar. Zudem können Sonnen- und Windenergie sich ergänzen: In Deutschland wechseln sich klimabedingt hohe Sonneneinstrahlungen und hohe Windstärken in den meisten Fällen ab.

Einem zukünftigen PV-Ausbau steht auch flächentechnisch nichts im Wege: Vor allem die landwirtschaftlich genutzte Fläche zeigt dabei ein hohes Potenzial auf. Mit Agrophotovoltaik (APV) lassen sich Landwirtschaft und Stromproduktion auf derselben Fläche kombinieren. Eine Reihe von Nutzpflanzen zeigt kaum Ertragseinbußen bei reduzierter Einstrahlung, andere profitieren sogar. Zudem können Siedlungsflächen effektiv für die Generierung von Solarstrom genutzt werden: Eine Studie des Umweltbundesamtes geht von 670 km2 versiegelten Siedlungsflächen aus, die ein hohes technisches Potenzial für PV-Installationen bieten.

Um in Zukunft den gesamten deutschen Energiebedarf weitestgehend aus Erneuerbaren Energien zu decken, ist neben einer Reihe weiterer Maßnahmen, ein massiver Ausbau der installierten PV-Leistung notwendig, wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll.

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