Solarstrom

Solar-Stirling-Anlage

Solarstrom bezeichnet umgangssprachlich aus Sonnenenergie gewandelte elektrische Energie. Diese Energieform zählt zu den erneuerbaren Energien, da sie auf der Erde tagsüber täglich zur Verfügung steht und die Sonne, nach menschlichen Maßstäben betrachtet, eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle darstellt. Den Ressourcenverbrauch auf der Sonne kann man im Verhältnis zur menschlichen Zeitrechnung vernachlässigen, weil die Sonne eine voraussichtlichen Brenndauer von noch etwa fünf Milliarden Jahren hat.

Auf einige Faktoren der Sonneneinstrahlung hat der Mensch

• keinen Einfluss (wie Jahreszeit, Tageszeit, Wetterlage (zum Beispiel Umgebungstemperatur, Wolken, Lufteintrübung)
• Einfluss (Verschattung durch Aufbauten, Bäume, Fahnenmasten und ähnliches (siehe Verschattungsanalyse) kann man entfernen bzw. den Standort anders wählen
• einen gewissen Einfluss, z.B. auf den auf den Aufstellungsort geographische Breite).

Solarstrom kann durch Photovoltaikanlagen oder mit Sonnenwärmekraftwerken ("Solarthermie") erzeugt werden. Die wichtigsten Kraftwerkstypen sind Solarfarmkraftwerke, Solarturmkraftwerke, Dish-Stirlingmotor-Anlagen und Thermikkraftwerke.

Solarmodul an einer Autobahnbrücke

Solarstrom in Deutschland

→ Details zur aktuellen Förderung siehe Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)

Solarstrom wird in Deutschland (abgesehen von Forschungsanlagen) nur mit Photovoltaikanlagen produziert. Im Jahr 2007 wurden in Deutschland Solarstromanlagen mit einer Leistung von mindestens 1.150 Megawatt installiert. 2008 lag der Zubau bei mindestens 1.933 Megawatt. Die gesamt installierte Leistung lag Ende 2009 bei etwa 9.760 MW. Damit lassen sich etwa 1,5 Prozent des deutschen Stromverbrauchs decken. 2011 lag dieser Anteil bei 3,5%.

Deutschland war 2009 mit einem Zubau von gut 3.800 MW der weltgrößte Absatzmarkt für Photovoltaik-Anlagen. Im Jahr 2008 war, nach vorläufigen Zahlen, Spanien das Land mit dem größten Zubau. Die Installation dürfte 2.700 bis 3.200 MW betragen haben.

Da der spanischen Regierung die Förderung zu teuer wurde, hat sie ab 2009 nur noch einen geförderten Photovoltaik-Zubau von jährlich rund 500 MW zugelassen. So wird der bis 2008 in Spanien erfolgte Zubau an Photovoltaikanlagen Vergütungszahlungen in Höhe von rund 40 Milliarden Euro nach sich ziehen. In Spanien subventioniert der Staat den Strompreis (in Deutschland dagegen der Stromkäufer). Die genannten 40 Milliarden Euro muss innerhalb der nächsten 20 Jahre der spanische Staat aufbringen.

In Deutschland wurden im Jahr 2008 Solarzellen mit einer Leistung von 1.460 MW hergestellt. Damit kam Deutschland auf den zweiten Platz hinter China, wo Solarzellen mit einer Leistung von 2.589 MW produziert wurden. Deutschland und Japan verloren 2008 Weltmarktanteile in der Zellfertigung; dagegen konnten insbesondere China, Taiwan und weitere asiatische Länder deutlich Weltmarktanteile gewinnen. 2008 kam rund jede dritte weltweit verkaufte Solarzelle aus China; Deutschland produzierte rund 19 Prozent der Weltproduktion.

Deutschland war - wie auch in 2006 und 2007 - im Jahr 2008 Netto-Importeur von Solarmodulen, da die inländische Produktionsmenge an Solarmodulen bei weitem nicht ausreichte, die Nachfrage zu decken. So wurden 2008 in Deutschland Solarmodule mit einer Leistung von 1.207 MW hergestellt, die inländische Installation lag aber bei mindestens 1.933 MW. Da rund 50 Prozent der ein Deutschland hergestellten Solarmodule exportiert wurden, verblieben rund 600 MW der deutschen Produktion im Inland. Bei einer Gesamtinstallation von mind. 1.933 MW wurden somit zwei von drei im Jahr 2008 in Deutschland installierte Solarmodule aus dem Ausland importiert. .

Netzgebundene Photovoltaikanlagen arbeiten in Deutschland wirtschaftlich noch nicht konkurrenzfähig. Die Erzeugung von Solarstrom wird daher durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz gefördert. Inhaber von Photovoltaikanlagen erhalten derzeit eine Einspeisevergütung von ca. 21 bis 29 Cent pro Kilowattstunde, je nach Größe und Art der Anlage. Die Kosten für die Solarstromerzeugung werden auf alle Stromverbraucher umgelegt. Diese stiegen von 19 Mio. Euro im Jahr 1998 auf 1.597 Mio. Euro im Jahr 2007.

Im "Normalfall" wird Solarstrom aktuell noch mit rund dem fünffachen Betrag des Preises an der Strombörse vergütet. Nur zu wenigen Stunden in den Spitzenzeiten im Hochsommer steigt der Strompreis an der Strombörse über die solare Einspeisevergütung. Aus Sicht des Energiekonzerns wird es bis zur Wettbewerbsfähigkeit von Solarstrom so lange dauern, bis dieser von dem Energiekonzern beim Solaranlagenbetreiber günstiger eingekauft werden kann als an der Strombörse. Anders sieht es allerdings aus Sicht des privaten Stromverbrauchers aus, welcher mit Solarstrom seinen eigenen Strombedarf deckt. Hier tritt Wettbewerbsfähigkeit ein, sobald Solarstrom auf dem eigenen Dach günstiger produziert wird als er vom Stromanbieter bezogen werden kann. In Deutschland, wie auch in weiteren Ländern, ist die Netzparität im Jahr 2012 bereits erreicht. Wenn Solarstrom schon eher kostengünstiger produziert werden kann, dies aber nicht mit einer gleichzeitigen entsprechenden Korrektur der Einspeisevergütung einher geht, steigen die Gewinnmargen der Anlagenbetreiber, der Solarstrom selbst wird aber nicht schneller wettbewerbsfähig.

Die meisten privaten Solarstromanlagen werden in Deutschland auf Dachflächen montiert. Das solare Energiepotenzial einer Dachfläche hängt von deren Form und Größe, Neigung, Exposition und Verschattung ab. Statt diese Daten nur für ein einzelnes Bauobjekt individuell zu berechnen, ist die Erfassung und Auswertung des solaren Energiepotenzials jeder Dachfläche einer ganzen Stadt oder eines ganzen Landkreises auf einmal möglich. In einem Pilotprojekt an der FH Osnabrück geschah dies 2006–2007 mittels hochauflösender Aufnahme der Gebäudegeometrien per Laserscanner-Aufnahme aus dem Flugzeug, automatischer algorithmischer Auswertung der Daten und Verbindung mit der automatisierten Liegenschaftskarte. Die Ergebnisse können per Webzugriff Interessierten zur Verfügung gestellt werden. Das Pilotprojekt SUN-AREA wurde 2008 mit dem „GIS Best Practice Award“ ausgezeichnet.

Bruttostromerzeugung aus Solarenergie in Deutschland

Ende 2010 betrug die in Deutschland installierte Leistung an Photovoltaik-Anlagen ca. 17,3 Gigawatt, erzeugt wurden 11,7 TWh elektrischer Energie. Die jährlichen Wachstumsraten betragen seit 2006 über 60 Prozent.

Sollte der Zubau auch in den nächsten Jahren jährlich weiterhin hohe einstellige und evtl. sogar zweistellige Gigawattzahlen erreichen, könnte Solarstrom bereits in wenigen Jahren in der Lage sein, an sehr sonnigen Tagen einen Großteil des deutschen Stromverbrauchs zu decken. Denn an einem Sommertag beträgt die Spitzenlast in Deutschland rund 70 Gigawatt. Wenn nun in den folgenden Jahren jährlich rund 5 bis 10 GW zugebaut werden, wird Solarstrom in absehbarer Zeit dafür sorgen, dass an sonnigen Tagen nahezu sämtliche anderen Kraftwerke abgeschaltet werden könnten. Bei großen installierten Leistungen wird eine Regelung der Einspeiseleistungen verschiedener Kraftwerkstypen erfolgen, was den Ausbau von leicht regelbaren Kraftwerkstypen und die Entwicklung entsprechender Regelungskonzepte erfordert. Im Jahresdurchschnitt wird Solarstrom zu diesem Zeitpunkt weiterhin nur einen niedrigen zweistelligen Beitrag zur deutschen Stromversorgung leisten.

Entwicklung der installierten Photovoltaikleistung in Deutschland

Entwicklung der installierten Photovoltaikleistung in logarithmischer Skalierung mit Trendlinie

Anteil des Solarstroms am Bruttostromverbrauch in Deutschland:

Jahr	Gesamtbruttostrom- verbrauch in TWh	Solarstromer- zeugung in GWh	Anteil am Brutto- stromverbrauch
1990	550,7	1	0,000 %
1991		2	0,000 %
1992		3	0,001 %
1993		6	0,001 %
1994		8	0,002 %
1995		11	0,002 %
1996		16	0,003 %
1997		26	0,005 %
1998		32	0,006 %
1999		42	0,008 %
2000		64	0,011 %
2001		116	0,020 %
2002		188	0,032 %
2003		313	0,057 %
2004	608,9	557	0,092 %
2005	611,8	1.282	0,21 %
2006	615,8	2.220	0,36 %
2007	618,4	3.075	0,50 %
2008	616,6	4.400	0,71 %
2009	582,5	6.200	1,06 %
2010	607,8	11.683	1,9 %

Anmerkung: 1 TWh = 1.000 GWh

Quellen: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit; Bezugswerte Bruttostromverbrauch: DIW ; Werte für 2009 Gesamtbruttostrom von AGEB; Werte für 2009 Solarstrom von AGEE-STAT;; ;

Durch den Atomausstieg in Deutschland nach der Nuklearkatastrophe von Fukushima im März 2011 ist das Interesse an erneuerbaren Energien in Deutschland gewachsen. Niedrige Zinssätze für Guthaben und Kredite, tendenziell steigende Strompreise und der gestiegene Ölpreis machen Investitionen in Energiesparmaßnahmen und/oder Erneuerbare Energien attraktiver als früher.

Siehe auch

• Ökostrom
• Photovoltaik
• Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation (TREC)
• Bürgersolaranlage
• Solartankstelle

Weblinks

• Tatsächliche Produktion Solar, stündlich aktualisierte Ertragsdaten deutscher Anlagen der European Energy Exchange
  • kartenbasierte Übersicht der Einspeiseleistung deutschlandweit nach PLZ-Gebieten, Angebot von SMA Solar Technology
• Die künftige Förderung von Solarstrom über das Erneuerbare-Energien-Gesetz (PDF) Hintergrundpapier des Verbraucherzentrale Bundesverbandes (VZBV), 12. Januar 2010
• Stefanie Augter, Sebastian Matthes, Dieter Dürand: „Erstmals ist Solarstrom günstiger als Strom aus der Steckdose“ (Wirtschaftswoche online, 23. September 2009)
• Fritz Vorholz: „Viele Milliarden für wenig Strom“ (Die Zeit online, 15. August 2009)
• Khalid El Kaoutit: „Europa setzt auf Solarstrom aus der Sahara“ (DW, 17. Juni 2009)
• Grundlagen zum Thema Solarstrom auf Solarstromerzeugung.de