Wie wird die Energieversorgung in Deutschland in der Zukunft aussehen? Wo stehen wir heute, wo gibt es Schwierigkeiten und (ungenutzte) Chancen? Das alles klären wir im Check Erneuerbare Energien. Diesmal: Solarenergie.
In Deutschland stehen uns die Energiequellen Wind, Sonne, Biomasse, Wasserkraft, Geothermie und die Gezeitenbewegung (Ebbe/Flut) zur Verfügung. Hier Teil zwei unserer Erneuerbare-Energien-Reihe: Sonnenenergie.
Die Technik
Bei der Nutzung der Sonnenenergie müssen wir zwischen zwei Arten unterscheiden:
- Solarthermie: Hier wird die Wärme der Sonnenstrahlung genutzt, um zum Beispiel Wasser zu erhitzen. Dieses kann dann zum Beispiel direkt verwendet werden (Dusche oder Heizung) oder indirekt zur Stromproduktion (Wasserdampf treibt Generator an). Beides spielt in Deutschland keine große Rolle.
- Viel relevanter ist direkte Stromerzeugung mithilfe von Photovoltaik-Anlagen. In Solarzellen ist das Halbleitermaterial Silizium verbaut. Trifft das Sonnenlicht darauf, beginnt, vereinfacht gesagt, eine Elektronenwanderung. Und die ist als Strom nutzbar.
Anteil am deutschen Strommix
Die Nutzung der Photovoltaik-Technik erzeugt sechs Prozent des deutschen Stromixes. Photovoltaik hat zurzeit sogar etwas niedrigere Stromgestehungskosten. Das ist noch nicht so viel, aber es wird immer mehr - hauptsächlich, weil die Solarzellen so günstig geworden sind.
Photovoltaik hat zurzeit sogar etwas niedrigere Stromgestehungskosten als Windkraft - das ist der Preis, den eine produzierte Kilowattstunde kostet, wenn alle Kosten für die Anlage, den Betrieb, Entsorgung und Ähnliches berücksichtigt werden. Deswegen kann man davon ausgehen, dass Photovoltaik zur Windkraft etwas aufholen wird.
Photovoltaik ist besonders geeignet…
- An Orten mit viel Sonne, tendenziell in Süddeutschland.
- Auf kleinen Flächen, zum Beispiel Hausdächern - ein Windrad wäre hier technisch und wirtschaftlich nicht sinnvoll.
- Auf großen Flächen, die sich im Prinzip für nichts anderes eignen, zum Beispiel eine versiegelte Mülldeponie, ein alter Tagebau, ein altes Militärgelände oder auch Flächen, auf denen außer Wiese nichts wächst.
- Auf kleinteiligen Flächen zum Beispiel in der Nähe von Autobahnen, auf denen sich keine Windkraftanlage errichten ließe.
Nachteile
Bei Photovoltaikanlagen gibt es noch zwei Probleme:
Zum einen den CO2-Ausstoß bei der Produktion oder bei der Verarbeitung der Rohstoffe. Der ist höher als zum Beispiel bei Wasser- und Windkraft. Zum anderen werden für Solarmodule Rohstoffe gebraucht, die nicht so häufig vorkommen, zum Beispiel Silber und Indium.
Deswegen ist das Recycling von Solarmodulen sinnvoll. Es gibt Recyclingquoten, die allerdings noch nicht sehr wirksam sind.
In Sachen Treibhausgase und Recycling haben Solarmodule also noch Verbesserungsbedarf, trotzdem sind sie in ihrer Energie- und Emissionsbilanz jetzt schon deutlich besser als Braun- und Steinkohle.
Politische Steuerung
Bei den kleinen Solarflächen auf einem Hausdach ist es einfach: Der Hausbesitzer entscheidet.
Schwieriger ist das bei größeren Flächen, sogenannten Photovoltaik-Freiflächenanlagen oder auch Solarparks. Wo die gebaut werden dürfen, entscheidet die Politik auf unterschiedlichen Ebenen, oft sind es die Gemeinden, die eine Baugenehmigung erteilen oder auch verweigern.
Wenn eine geeignete Fläche gefunden wurde, nehmen die Unternehmen an einer Art Ausschreibung teil, wo sie sich um eine finanzielle Förderung des produzierten Stroms bewerben. Denn noch sind die Photovoltaikanlagen etwas zu teuer, um komplett ohne Förderung auszukommen (die in den vergangenen Jahren stark gefallen ist).
Sinnvoll ja oder nein?
In Deutschland ist die Umstellung auf erneuerbare Energien vergleichsweise schwierig. Norwegen und Österreich haben die Wasserkraft, in südlichen Ländern bietet sich der Ausbau von Solarparks an.
Deutschland hat sozusagen von allem etwas, aber nichts richtig. Deshalb wird die Stromproduktion der Zukunft auf einem Energiemix basieren - mit den wichtigsten Elementen Wind und Sonne. Kurzum: Wenn wir umsteigen wollen auf erneuerbare Energien, werden noch deutlich mehr Photovoltaik-Anlagen und Solarparks gebaut werden müssen.
Aus technisch-ökologischer Sicht spricht wenig dagegen. Und im Vergleich zu den Windrädern stören sich derzeit auch weniger Menschen an den Solarzellen - vielleicht weil sie etwas weniger sichtbar sind, keinerlei Geräusch machen und keine Vögel töten.