Forscher fordern konsequente Fortsetzung des PV-Ausbaus

Expertinnen und Experten haben erklärt, dass es keine Option mehr sei, Wachstumsprognosen für PV-Anlagen abzusenken und stattdessen auf andere Energiequellen oder das Eintreten technologischer Wunder in letzter Minute zu warten. In einer gemeinsamen Veröffentlichung, die in der neuesten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Science publiziert wurde, kommen sie zu dem Schluss, dass ein weltweiter Ausbau der Photovoltaik von 25 Prozent pro Jahr über die nächsten zehn Jahre die Voraussetzung für ein global klimaneutrales Energiesystem bis 2050 ist.

Zu ihrem Konsens kamen die Teilnehmenden während des dritten Terawatt-Workshops, der im vergangenen Jahr in Freiburg stattfand, nachdem mehrere Forschungsgruppen aus der ganzen Welt immer höhere Prognosen über den notwendigen PV-Ausbau zur Elektrifizierung und Dekarbonisierung des Energiesystems publiziert hatten. An dem Workshop, der von Vertretenden des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, des National Renewable Energy Laboratory (NREL) und des National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) geleitet wurde, nahmen PV-Expertinnen und Experten aus 41 Institutionen in 15 verschiedenen Ländern teil.

Unter der Annahme einer zukünftigen Bevölkerung von zehn Milliarden Menschen, weiter sinkender PV-Kosten und eines steigenden Energieverbrauchs im globalen Süden gehen die Forschenden davon aus, dass bis 2050 etwa 75 Millionen MW an weltweit installierter PV benötigt werden, um die Dekarbonisierungsziele zu erreichen.

Effizienzsteigerungen bei Modulen ist wichtig

„Die Ermittlung eines Zielbereichs für den erforderlichen PV-Ausbau, der mit einem realistisch erreichbaren Pfad zu den Klimazielen und einem möglichen PV-Produktionsaufbau in Einklang steht, ist entscheidend, um wirtschaftliche und politische Ziele festlegen zu können“, erklärte dazu Andreas Bett, Institutsleiter des Fraunhofer ISE. Man habe große Fortschritte gemacht, aber die Ziele müssten weiterverfolgt und beschleunigt werden, so Nancy Haegel, Direktorin des National Center for Photovoltaics am NREL. Keiichiro Sakurai, leitender Forscher am AIST: „Technologische Entwicklungen haben eine große Rolle bei der Steigerung des Wirkungsgrads und der Senkung der PV-Modulkosten gespielt und werden dies auch in Zukunft tun.“

Eine wichtige Rolle beim Erreichen der PV-Ausbauziele schreiben die Autorinnen und Autoren Effizienzsteigerungen zu. In den vergangenen 20 Jahren ist der Wirkungsgrad von Solarzellen im Durchschnitt um 0,5 Prozent pro Jahr gestiegen, und immer größere Zellgrößen ermöglichten in dieser Zeitspanne einen Anstieg der Leistung pro Zelle von etwa 2,5 auf 10 Watt.

Probleme in der Versorgungskette, die mit der hohen Nachfrage nach Komponenten oder der Knappheit von Materialien zusammenhängen, könnten allerdings eine Herausforderung für den massiven Einsatz der Photovoltaik darstellen, so die Wissenschaftler. Der Silberverbrauch für PV mache bereits 10 Prozent der weltweiten Produktion aus und werde damit absehbar zum Hauptproblem bei der Materialverfügbarkeit. Die Forschung zum Ersatz von Silber durch Kupfer oder Aluminium schreite jedoch voran.

Der vollständige Artikel kann auf der Online-Seite von Science heruntergeladen werden.