Solarstrom

Mit Photovoltaikanlagen überdachter Parkplatz in Madrid

Hausdach-PV-Anlage in Tschechien

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.

Solarstrom kann durch Photovoltaikanlagen oder mit Sonnenwärmekraftwerken (über den Umweg mittels Solarthermie) erzeugt werden. Mit großem Abstand bedeutendste Form der Solarstromerzeugung weltweit ist die Photovoltaik, weitere Kraftwerkstypen sind Solarfarmkraftwerke, Solarturmkraftwerke, Solar-Stirling-Anlagen und Thermikkraftwerke. Solarenergie gilt aufgrund ihres sehr großen Potentials zusammen mit der Windenergie als wichtigste zukünftige Energiequelle im Rahmen der Energiewende.

Die Produktion von Solarstrom ist abhängig von äußeren Einflüssen, auf die der Mensch keinen oder nur bedingt Einfluss hat. Nicht beeinflussbar sind z.B. Jahreszeit, Tageszeit, Wetterlage (zum Beispiel Umgebungstemperatur, Wolken, Lufteintrübung), beeinflussbar z. B. Verschattung durch Aufbauten, Bäume, Fahnenmasten und Ähnliches oder der Aufstellungsort (zum Beispiel geographische Breite).

Solarstrom in Deutschland

Stromerzeugung in Deutschland am 25. und 26. Mai 2012

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 gesamte installierte Leistung lag Ende 2009 bei etwa 9.760 MW. Damit wurden damals etwa 1,5 Prozent des deutschen Stromverbrauchs gedeckt. 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, ließ sie ab 2009 nur noch einen geförderten Photovoltaik-Zubau von jährlich rund 500 MW zu. Der bis 2008 in Spanien erfolgte Zubau an Photovoltaikanlagen wird Vergütungszahlungen in Höhe von rund 40 Milliarden Euro nach sich ziehen. In Spanien subventioniert der Staat und damit Steuerzahler den Strompreis, in Deutschland hingegen 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 fertigte rund 19 Prozent der Weltproduktion.

Deutschland war – wie auch 2006 und 2007 – im Jahr 2008 Netto-Importeur von Solarmodulen, da die inländische Produktionsmenge an Solarmodulen bei weitem nicht ausreichte um 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 in 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 (4/2012) eine Einspeisevergütung von ca. 14 bis 58 Cent pro Kilowattstunde, je nach Inbetriebnahmedatum, Größe und Art der Anlage. Die Kosten für die Solarstromerzeugung werden auf fast alle Stromverbraucher umgelegt, jedoch sind große Stromverbraucher von der Umlage befreit.

Die EEG-Umlage stieg von 19 Mio. Euro im Jahr 1998 auf 1.597 Mio. Euro im Jahr 2007.

Im „Normalfall“ wird Solarstrom nach der Förderkürzung im April 2012 noch mit rund dem vierfachen 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 der Energiewirtschaft 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, was die Solarstrombranche bestreitet.

Anders sieht es allerdings aus Sicht des privaten Stromverbrauchers aus, welcher mit Solarstrom seinen eigenen Strombedarf deckt. Dies wird auch Eigenverbrauch Solarstrom genannt. 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. Die Kostenentwicklung wird regelmäßig überwacht. Durch regelmäßige Kürzungen sowie Sonderkürzungen der Einspeisevergütungen laut EEG soll der Zubau reguliert werden. Im Rahmen der EEG-Reform 2014 ist geplant, auch den Eigenverbrauch mit der EEG-Vergütung zu belasten. Der Bundesverband Erneuerbare Energie fürchtet, dass dadurch weniger Strom selbst verbraucht und mehr in die Netze eingespeist wird, was zu einer höheren EEG-Umlage führen würde.

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

Seit 2010 bis Ende 2014 hat sich die installierte Leistung der Photovoltaik in Deutschland von 18 auf 38 GW mehr als verdoppelt. Im Jahr 2014 ist der Ausbau jedoch deutlich auf 1,9 GW eingebrochen, was unterhalb des von der Bundesregierung vorgegebenen Ausbaukorridors von 2,5 GW liegt. Dennoch trägt die Solarenergie in Deutschland derzeit an sonnenreichen Sommertagen mehr als die Hälfte der Verbrauchsspitzen zur Mittagszeit bei, in Bayern und Baden-Württemberg sogar zwei Drittel.

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. An einem Sommertag beträgt die Spitzenlast in Deutschland rund 70 Gigawatt. Es erfolgt eine Regelung der Einspeiseleistungen verschiedener Kraftwerkstypen, 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. Die folgende Tabelle zeigt, dass sich der Anteil des Solarstromes am Bruttostromverbrauch in der Vergangenheit etwa alle 6 Jahre verzehnfacht hat.

Entwicklung der installierten Photovoltaikleistung in Deutschland

Entwicklung der installierten Photovoltaikleistung in logarithmischer Skalierung mit Trendlinie

Tûranor PlanetSolar 2010 auf dem Hamburger Hafenfest

Anteil des Solarstroms am Bruttostromverbrauch in Deutschland:

Jahr	Inst. Lstg. MWp	Durchschn. Leistung MW	Solarstrom- erzeugung GWh	Gesamtbrutto- stromverbrauch TWh	Anteil an der Bruttostrom- erzeugung
1990	0,6	0	1	550,7	0,0 %
1991	2,0	0	2	539,6	0,0 %
1992	3,0	0	3	532,9	0,0 %
1993	5,0	1	6	528,0	0,0 %
1994	6,0	1	8	530,8	0,0 %
1995	8,0	1	11	541,6	0,0 %
1996	11	2	16	547,4	0,0 %
1997	18	3	26	550,0	0,0 %
1998	23	4	32	556,6	0,0 %
1999	32	5	42	557,3	0,0 %
2000	76	7	64	579,6	0,0 %
2001	186	13	116	585,1	0,0 %
2002	296	21	188	587,4	0,0 %
2003	435	36	313	600,7	0,1 %
2004	1.105	63	557	610,2	0,1 %
2005	2.056	146	1.282	614,1	0,2 %
2006	2.899	253	2.220	619,8	0,3 %
2007	4.170	351	3.075	621,5	0,5 %
2008	6.120	501	4.400	618,2	0,7 %
2009	9.914	708	6.200	581,3	1,1 %
2010	17.320	1.334	11.683	615,4	1,8 %
2011	24.820	2.237	19.600	606,8	3,2 %
2012	32.643	3.005	26.400	607,1	4,2 %
2013	35.856	3.425	30.000	599,4	4,9 %
2014	?	?	34.900	578,5	5,7 %

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.

Weblinks

• Tatsächliche Produktion Solar, stündlich aktualisierte Ertragsdaten deutscher Anlagen der European Energy Exchange
• Solarstromvergütungen im Überblick
• kartenbasierte Übersicht der Einspeiseleistung deutschlandweit nach PLZ-Gebieten, Angebot von SMA Solar Technology
• Grundlagen zum Thema Solarstrom auf Solarstromerzeugung.de
• Solarstrom auf Schiffen:http://hochhaus-schiffsbetrieb.jimdo.com/solarstrom-f%C3%BCr-die-schifffahrt-der-autotransporter-emerald-ace/