Klimaschutz tut auch der Wirtschaft gut

Die Untersuchung, die das Fraunhofer-Institut Solare Energiesysteme (ISE) im Auftrag von Greenpeace vorgenommen hat, trägt den Titel "Solaroffensive – Wie wir mit Sonnenenergie einen Wirtschaftsboom entfesseln und das Klima schützen". Sie rechnet vor, dass der Strombedarf auf dem Weg zur Klimaneutralität deutlich steigen wird: Durch die zunehmende Elektrifizierung des Energie-, Gebäude-, Verkehrs- und Industriesektors erwarten die Wissenschaftler bis 2030 einen Anstieg um den Faktor 1,2 bis 1,4 im Vergleich zu heute, bis zur Vollendung der Energiewende 2045 sehen sie einen Faktor von 2 bis 2,5.

Um dem neuen Klimaschutzgesetz vom 24. Juni 2021 gerecht zu werden, müssten deshalb – neben der Windenergie – auch Photovoltaik und Solarthermie, stark ausgebaut werden.

Integrierte Photovoltaik als Lösungsansatz

Im Jahr 2020 wurden rund 45 % des Bruttostromverbrauchs in der Bundesrepublik durch erneuerbare Technologien (Photovoltaik, Wind, Biomasse und Wasserkraft) bereitgestellt, der Rest kam aus fossilen und nuklearen Kraftwerken. "Um 100 Prozent unseres, bis dahin (2045) nochmal stark gestiegenen Strombedarfs mit Erneuerbaren zu decken, müssen wir im Vergleich zu heute das sechs- bis achtfache an Photovoltaik-Leistung installieren“, erklärte Dr. Christoph Kost, Leiter der Gruppe Energiesysteme und Energiewirtschaft am Fraunhofer ISE. Das sind 303.000 bis 446.000 MW, Ende 2020 lag die installierte Photovoltaik-Leistung lediglich bei 54.000 MW.

Um Photovoltaik-Anlagen in diesem Leistungsumfang errichten zu können, muss viel Fläche bereitgestellt werden. Die Studie legt deshalb einen Schwerpunkt auf das Potenzial der sogenannten integrierten Photovoltaik. Dr. Harry Wirth leitet dieses Forschungsfeld am Fraunhofer ISE: "Photovoltaik verbindet sich hier mit der Landwirtschaft, schwimmt auf gefluteten Tagebauen, passt in Gebäude- und Fahrzeugaufbauten, folgt Verkehrswegen oder bedeckt bereits versiegelte Flächen wie Parkplätze. Die Integration von Photovoltaik-Anlagen in solche bereits genutzten Flächen erschließt ein riesiges Potenzial zur Stromerzeugung – und schafft eine Fülle weiterer Synergien.“

Eine vertikal integrierte Photovoltaik-Produktion in Europa könne, wie es in der Veröffentlichung weiter heißt, nicht nur Import-Unabhängigkeit für den systemkritischen Energiesektor schaffen, sondern auch für rund 750 Arbeitsplätze pro Gigawatt Photovoltaik-Modulproduktionskapazität sorgen. Weitere 3.500 Arbeitsplätze pro Gigawatt entstehen danach durch die Installation von Solarkraftwerken.

Auch die berechnete Treibhausgas-Bilanz des Solarstroms fällt für Module aus heimischer, integrierter Produktion mit etwa 23 Gramm pro Kilowattstunde deutlich besser aus als für Importmodule aus China. Hervorgehoben wird auch, dass die Produktionskosten für solaren Strom seit der Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes um 80 bis 90 % gesunken sind. Für große Freiflächen-Solarkraftwerke liegen diese Kosten heute zwischen 3 und 5,5 Cent/kWh, für kleine Dachanlagen zwischen 6 und 11 Cent/kWh.

​Solarthermie ermöglicht Kombilösungen

Die Stärke der Solarthermie wiederum liegt darin, dass sie keinen Brennstoff verbraucht und sich sowohl mit erneuerbaren wie auch konventionellen Wärmeerzeugern leicht kombinieren lässt. Dr. Korbinian Kramer, Koordinator für Solarthermie am ISE: "Solarthermie stellt Wärme weitestgehend CO2-frei zur Verfügung. Die Technologie kann in vielen Anwendungsfeldern heute direkt eingesetzt werden und ist damit eine zielführende, schnell verfügbare Option für die Wärmewende." Sie lasse sich auch leicht in bestehende Wärmeversorgungsanlagen integrieren.

In Deutschland sind aktuell laut der Studie Solarthermie-Anlagen mit einer Gesamtleistung von 15.000 MW installiert. Neben anderen Maßnahmen wäre für eine klimaneutrale Wärmeversorgung ein Ausbau auf insgesamt 45.000 bis 49.000 MW an Solarthermie-Leistung erforderlich.