Fraunhofer ISE: Solare Prozesswärme wirtschaftlicher als Erdgas

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat die Amortisationszeiten für Solarthermie-Kraftwerke in Deutschland untersucht. Demnach liegen sie zwischen drei und acht Jahren und wären damit wirtschaftlicher als Erdgas. „Ein hoher Solaranteil steigert die Wirtschaftlichkeit über die gesamte Lebensdauer der Anlagen zusätzlich“, heißt es in der Studie im Auftrag des Bundesverbandes Solarwirtschaft (BSW).

Eine Investition in solare Prozesswärme als Ersatz von Erdgas lohne sich vor allem bei Inanspruchnahme der EEW-Förderung. „In der Studie konnten wir zeigen, dass die Solarthermie für Prozesswärme auch in Deutschland wirtschaftlich interessant ist“, sagte Gregor Bern, Gruppenleiter „Konzentrierende Systeme und Technologien“ beim ISE. So könne sie einen relevanten Beitrag zur Wärmewende in der Industrie leisten und biete gleichzeitig über die Lebenszeit eine gute Planbarkeit der Wärmegestehung.

Um die Wirtschaftlichkeit solarthermischer Anlagen zu ermitteln, simulierten die Forscher des ISE Szenarien mit drei Technologien (Flachkollektoren, Vakuumröhrenkollektoren, Parabolrinnenkollektoren) an drei beispielhaften Standorten in Deutschland (Bremen, Würzburg, Lindenberg im Allgäu). Ermittelt wurden die Wärmegestehungskosten von Erdgasthermen und Hybridanlagen für die Temperaturbereiche 80, 120 und 300 Grad Celsius.

Solaranteil bis zur Hälfte möglich

In allen untersuchten Szenarien verringere Solarthermie die Systemkosten der Anlagen signifikant. Beispielsweise könnte in Würzburg, einem beispielhaften Standort für moderate solare Einstrahlung, beim Einsatz von Parabolrinnen und einem Solaranteil von 50 Prozent, Prozesswärme von 120 Grad Celsius zu durchschnittlichen Wärmegestehungskosten von 9,2 Ct/kWh produziert werden.

Bei einem Solaranteil von 20 Prozent würden die durchschnittlichen Wärmegestehungskosten 11,9 Ct/kWh betragen. Bei einer reinen Erdgasanlage, unter Berücksichtigung steigender CO2-Kosten und über die Laufzeit von 25 Jahren, liegen die Kosten im Schnitt sogar bei 14,10 Ct/kWh. Bis zu einem Solaranteil von rund 50 Prozent sind die Investitionen in Solarthermie in allen untersuchten Szenarien wirtschaftlich, auch wenn ein höherer Solaranteil die Amortisationszeiten teils deutlich verlängert.

Über die angesetzte Lebenszeit einer solarthermischen Anlage von 25 Jahren führe die Erhöhung des Solaranteils von 20 auf 50 Prozent nahezu zu einer Verdopplung der Gesamtersparnis gegenüber einer rein fossilen Lösung mit Gas- und CO2-Kosten. BSW-Hauptgeschäftsführer Carsten Körnig kommentierte die Studienergebnisse: „Der Einsatz solarer Prozesswärme macht sich für Unternehmen in Deutschland bezahlt – im Allgäu, wie auch in Bremen.“

Weitere Förderung und CO2-Preisentwicklung wichtig

Die Errichtung von Solarthermieanlagen habe gleich mehrere Vorteile: „Einmal installiert, bieten solarthermische Anlagen Versorgungssicherheit und produzieren CO2-freie Wärme zu sensationell niedrigen, schwankungsfreien Preisen, bei gleichzeitig minimalen Wartungs- und Instandhaltungskosten“, so Körnig. Damit Investitionen der Industrie angereizt werden, fordert der BSW-Solar einen verlässlichen und ambitionierteren Pfad zur CO2-Bepreisung. Auch eine verstärkte Kommunikation der zu erwartenden Entwicklungen der CO2-Bepreisung sei notwendig, um die langfristige Wirtschaftlichkeit für die Industrie transparent zu machen.
 Zudem müsse eine unterbrechungsfreie Weiterführung der Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft (EEW) in den nächsten Jahren gewährleistet werden. Diese sei notwendig, um die gegenüber fossilen Wärmequellen vergleichsweise hohen Anfangsinvestitionen zu dämpfen. Ergänzt werden solle die Förderung durch kurze steuerliche Abschreibungsmöglichkeiten. Erste Ergebnisse der Studie werden im Rahmen der „Woche der Wärme“ vom 25. November bis 1. Dezember online vorgestellt.