SolarenergieSonnige Zeiten

Ohne Solarenergie keine Energiewende. Doch um die Technik richtig zu nutzen, müssen wir die Versorgung dezentralisieren. von 

Viele alte Kulturen verehrten die Sonne, denn sie spendet Wärme und Licht und damit Leben. Die moderne Zivilisation hingegen holte ihre Energieträger aus den Tiefen der Erde. Denn deren Vorteil schien klar: Mit Kohle, Gas und Öl kann man unabhängig von Jahreszeiten und geografischen Bedingungen Wärme und Strom produzieren – und viel Geld verdienen. Zuletzt setzte sich aber doch die Erkenntnis durch, dass ihnen nicht die Zukunft gehört. Bei der Verbrennung produzieren sie Kohlendioxid , das den Treibhauseffekt in der Erdatmosphäre anheizt. Außerdem sind die Vorräte begrenzt.

Jetzt hat die Industriegesellschaft die Sonne wiederentdeckt. Denn die schickt binnen einer Stunde genug Energie auf die Erdoberfläche, um den Bedarf der Menschheit fast ein ganzes Jahr lang zu decken – und das verlässlich über kommende Jahrmillionen hinweg. Solarzellen können diese Energie direkt in Strom umwandeln, solarthermische Anlagen erhitzen damit eine Flüssigkeit und treiben mit dem Dampf Turbinen für die Stromerzeugung an.

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Vor allem der Boom der Photovoltaik ist beeindruckend. Die Gesamtleistung aller aufgestellten Solarzellen wuchs weltweit von bescheidenen 150 Megawatt im Jahr 1992 auf rund 42.000 Megawatt (42 Gigawatt) 2010. Allein in Deutschland sind bereits 17 Gigawatt installiert – das entspricht in der Mittagssonne der Leistung von 12 großen Atomkraftwerken.

ZEIT Wissen 1/2012

Auslöser war das von vielen Ländern kopierte Erneuerbare-Energien-Gesetz , das Solarmodul-Betreiber reichlich belohnt, wenn sie ihren Strom ins Netz einspeisen. Solarzellen wurden zum Massenprodukt, die Kosten sanken auf unter einen Euro pro Watt.

Dennoch kocht in der Diskussion um die grüne Energiewende immer wieder der Unmut hoch. Kritiker bemängeln zu niedrige Wirkungsgrade, zu geringe Sonneneinstrahlung, schwankende Erträge, die das Stromnetz belasten , und ökonomisch bedenkliche Subventionen. Solarenergie, sagen sie, könne hierzulande nie mehr als eine Nischenlösung sein.

Das Problem an dieser Denkweise ist, dass sie die Solarenergie an den Kriterien des fossilen Energiezeitalters misst. Sie soll sich nahtlos in die Struktur unseres komplexen, weitläufigen Stromnetzes einpassen, in dem Gigawatt statt Megawatt zählen und ordentliche Renditen erwartet werden. Für Hermann Scheer , den im vergangenen Jahr verstorbenen Vordenker der Energiewende, war dies der falsche Ansatz. Beharrlich hat er darauf hingewiesen, dass das Potenzial der Solarenergie sich nur dann richtig entfalten kann, wenn wir ein anderes, dezentrales Energiesystem aufbauen. In dem erzeugt man Strom und Wärme möglichst dort, wo sie verbraucht werden, und stellt sie nicht über lange Energieketten aus Bergwerken, Kraftwerken und Überlandleitungen, aus Ölfeldern, Raffinerien und Pipelines bereit.

Vor allem private Haushalte können vom Solarstrom profitieren. Denn trotz einer durchschnittlichen Einstrahlung von nur 100 Watt pro Quadratmeter – in Spanien sind es 230 – ist das Solarpotenzial auch im nicht gerade sonnenverwöhnten Deutschland erstaunlich hoch. Im Jahr 2007 zeigte die Fachhochschule Osnabrück mit einem Solarkataster , dass die Dächer der niedersächsischen Stadt zusammen genug Fläche böten, um alle 90.000 Haushalte mit Strom zu versorgen. Eine Studie des saarländischen Umweltministeriums errechnete Anfang dieses Jahres, dass das Solarpotenzial in dem kleinen Bundesland sogar dreieinhalb Mal so hoch ist wie die Strommenge, die die Privathaushalte dort jährlich verbrauchen. Erstaunlich daran ist, dass diese Berechnungen für heutige Solarmodule aus Silizium gelten, deren Wirkungsgrad mit 14 bis 17 Prozent noch deutlich niedriger ist als der von Großkraftwerken. Inzwischen bieten weitere Städte, darunter Berlin und Hamburg , Online-Solarkataster an, in denen die Bürger das Solarpotenzial ihres Hauses ermitteln können.

Leserkommentare
  1. Strom vom Dach rechnet sich. Er rechnet sich nur, weil Väterchen Staat einen ordentlichen Batzen Geld in die Hand nimmt und dem Solarzellenbetreiber in die Hand drückt. Das Geld holt er sich aber von allen großen und kleinen Stromkunden in diesem Land, in dem er ihnen einfach mal so eine Solarabgabe aufdrückt. Sinnvoll ist das nicht. Es stabilisiert auch nicht das System.

    Nun kommen sie DAOBEN ins Grübeln, denn die Chinesen übernehmen das Geschäft.

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    • serins
    • 18. Januar 2012 1:24 Uhr

    denn die großen Stromkunden sind von der Nummer Dank Lobbyarbeit (andere würden es zum Bsp. in der Ukraine Bestechung nenenn und die verantwortlichen PolitikerInnen ins Gulag schicken) und dem Totschweigen dieses Faktes durch die Systempresse ausgenommen.

    Ich hätte gern, dass die großen Versorger alle Subventionen und sozialisierten Kosten zurückzahlen müssen. Dann würde die Forschung und Entwicklung erneuerbarer Energien über Nacht die veralteten Energieformen ins Museum verbannen, wo sie hingehören.

    Der Normalbürger wird deshalb geschröpft, damit die Großkonzerne umso weniger zahlen müssen. Gerade Deutschland ist dafür ein Paradebeispiel dank Parteien wie C*U und FDP. Das hat aber nichts mit Solarenergie zu tun.

    Strom ist noch nie billiger geworden. Wenn allerdings die erneuerbaren 100% der Versorgung ausmachen wird es so gigantische Überkapazitäten geben, dass Strom, bis auf die Anschaffungs- und Erhaltungskosten der Anlagen, quasi gratis sein wird. Aber dazu muss die Erzeugertechnik ausgebaut werden.

    Wer hat denn all die Kohle-, Gas-, Öl- und Atomkraftwerke gebaut? Wieviele Subventionen der Bürger aus Steuergeldern stecken da drin? Oder die Kosten für einen AKW Unfall? Ist ein einziges AKW auch nur annähernd ausreichend versichert? Nein! Sonst würde der Strom aus so einer potentiellen Atombombe 6€ oder mehr kosten.

    Also weniger Lobbyismus zugunsten der Veralteten und weniger Angst vor der Zukunft würde euch Klammerern gut tun.

    Hier noch ein paar Zusatzinfos zu den "exorbitanten Kosten" der Solarenergie (Ironie aus): http://www.heise.de/tp/ar...

    Solange andere davon profitieren hören Sie nicht auf es schlecht zu reden. Fakt ist. Die PV-Anlagenpreise sind planmäßig gefallen. Dank EEG. Der kleine Mann kann ein kleines bisschen Unabhängigkeit haben. Freilich nicht jeder. Aber an Atom und Kohlekraftwerken konnten nur die Großen teilhaben. Das schmeckt Ihnen nicht?

    • gquell
    • 18. Januar 2012 8:19 Uhr

    Das EEG verpflichtet die Netzbetreiber, den Einspeisern eine Vergütung zu zahlen. Das heißt, die Stromkunden selbst helfen durch ihren Strompreis dabei, eine sauberere Umwelt zu schaffen.
    Es sollte eigentlich jedem klar sein, daß die Energiekonzerne, wenn wir sie ließen, Deutschland mit großen Atom- und Kohlekraftwerken zupflastern würden. Diese bringen, nachdem der Steuerzahler ihre Errichtung finanziert hat, die entsprechenden Gewinne. Das kann in dieser Form aber nur mit großen Kraftwerken und Netzen, insgesamt also mit wenigen Einspeisern funktionieren! Nur dann können die Konzerne große Mengen Geld effektiv vom Kunden abschöpfen, sich also eine monpolähnliche Struktur bilden.

    ...als ein schwedisches Großstrommonster zu füttern. Und die Kosten von Fukushima trägt eben auch der kleine Japsi.

    Generell sollte es keine Subvention für jegliche Stromerzeugung geben. Selbst Kohlestrom wird heute noch mit 100-200k€/Jahr und Arbeitsplatz gefördert.

    Die Ironie bei Solar ist, dass gerade jetzt die Wirtschaftlichkeit anfängt: Bei zu erwartenden minimalen steigenden Umlagekosten sind enorme Stromproduktion zu erwarten.

    Aus dem Grund währe es aus meiner Sicht falsch, die Sparte auszulöschen. Aber das scheint ja typisch Bundesrepublik zu sein: Man macht gratis Grundlagenforschung für die Welt und die Gewinne und Produktion überlässt man anderen...

  2. Nein nein nein - die moralischen Kosten die man nicht vergessen darf. Mir wird schlecht.
    Man liest ja echt viel Blödsinn, aber so ein schwaches Photovoltaik-Lobhuldigungs-Gesülze ist wirklich peinlich.
    Und der Author dieses Artikels ist ein Diplomphysiker???
    [...]

    Gekürzt. Bitte äußern Sie Ihre Kritik sachlich. Die Redaktion/lv

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  3. Das sich die Photovoltaik auch in Deutschland lohnt und insgesamt 20-30% zur Gesamtstromversorgung beitragen könnte (der Rest käme aus 60% Wind, alles andere aus Wasser, Biomasser und Geothermie), haben ja mittlerweile viele Berechnungen und Studien unterschiedlichster Quellen gezeigt. Auch die Preise purzeln immer weiter und die Einspeisevergütung liegt mittlerweile unter dem Strompreis und wird immer weiter sinken, weil die Anlagen immer billiger werden.
    Der Staat nimmt dabei kein Geld in die Hand, das ist ja gerade der Witz an der Sache! Höchstens durch Unterstützung der Forschung.
    Der Wandel hin zu einer umweltfreundlichen Energieerzeugung ist ökoninomisch und sozial in jedem Fall wünschenswert und dient dem Gemeinwohl. Insofern, kann man auch die Umlage auf alle Stromkunden rechtfertigen. Die Erneuerbaren drücken die Preise sogar nachweislich - nur behalten die Konzerne die entstehenden Gewinne für sich.
    Das Argument der Preistreiberei ist schon lange falsch. Windkraft ist mittlerweile beispielsweise nur noch 1Cent/KwH teurer als Kohle und Solarstrom wird ebenfalls bis 2020 dort ankommen.

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  4. Das ist nun wirklich kein schlauer Artikel.
    Warum macht sich hier nicht wirklich jemand die Mühe den tatsächlichen Aufwand- Nutzen-Faktor zu berechnen, ohne das die Nachbarn alles mitfinanzieren.
    Na klar einfach sagen, dass die vergleichende Ansätze falsch sind.
    Einfach mit der auch natürlichen Energie, der fossilen Brennstoffe vergleichen, geht nicht, bravo und weiter so.
    Auch einfach die ganzen Stadtwerke ignorieren und von Monopolstellung reden, das bringt uns weiter.
    "solarthermischen Kraftwerke": da sind wohl gerade einige Unternehmen pleite gegangen, weil sich das so gut rechnet.
    Ich bin kein Technikgegner, kann aber auch den Taschenrechner schwingen.

    4 Leserempfehlungen
  5. Können wir uns alle auf folgende Vereinbarung einigen:
    Theaterwissenschaftler reden über Theater
    Musikwissenschaftler reden über Musik
    Geisteswissenschaftler reden über ... (sie dürfen das Publikum fragen)
    und Ingenieure,Physiker,Chemiker reden über TECHNIK,Physik und Chemie.
    Alle anderen hören zu.
    Jetzt mal ohne Ironie: Ich kann diesen Quatsch von der Energiewende nicht mehr hören. In Deutschland Solarkraftwerke oder Solarzellen auf das Dach zu schrauben ist wirklich naiv.
    Dazu braucht man/frau SONNE!!. Das wird nichts. Und es gibt keinen Energiespeicher!!! Und wenn, dann nur mit einem grottenschlechten Wirkungsgrad. Versteht endlich den Carnot-Wirkungsgrad.
    Eine Frage an den Autor des Artikels: Welche Ausbildung haben Sie?

    Gruesse
    Euer Duke

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    Die fossile Energie ist auch nicht gerade der Wirkungsgrad-Weltmeister. Diese rechnet sich einfach dadurch, dass

    a, der Energieträger einfach in der Erde liegt (Braun- Kohle), und

    b, die verursachten externen Kosten (Umweltverschmutzung, etc.) sozialisiert werden.

    Zur Frage, ob fossile Energie oder Solarenergie gekoppelt mit einem Energiespeicher (Pumpspeicherkraftwerk) besser ist, ist keine einfache Frage.

    Viel wichtiger als die reinen Zahlen sind die politischen Entscheidungen. Und die Politik muss die kommenden Generationen im Blick haben. Wenn uns ein schlechterer Wirkungsgrad heute einige Grad Erderwärmung in Zukunft ersparen kann, dann wähle ich den schlechten Wirkungsgrad.

    Sie machen sich das etwas zu einfach, mein lieber Duke. Neben dem technischen ist es immer auch ein ökonomisches Problem ;)

    1) Sie müssen "Economies of Scale" einbeziehen, wenn Sie die langfristige Kosten einer Technologie berechnen möchten. Hier hat die Photovoltaik mittlerweile Grid Parity. Mal sehen, wie das mit Stromspeichern wird.

    2) Peak-Stunden machen den Strom teuer. Hier ist Sonnenenergie grandios, da es draußen meist hell ist, wenn wir und unsere Maschinen arbeiten und Strom verbrauchen. Die Österreicher haben im Sommer schon gestöhnt, dass Ihnen die Solareinspeisung die Preise für ihre Pumpspeicher kaputt macht, die sie gerade so fleißig ausbauen. Pumpspeicher sind übrigens Energiespeicher mit etwa 80 Prozent Wikungsgrad :p

    3) Teuer erzeugte Energie ist teuer. So einfach es klingt, viele verstehen das nicht. Wir müssen eben in Zukunft mehr Geld hinblättern, wenn wir sauberen Strom wollen.

    und Fachwissen und versauen mit meine schöne Theorie...."

    aber wie einfach könnte es sein, wenn sich Meinungen ohne Fachwissen zusammen ballen und die Energiewende beschließen und sich die Fachleute endlich mal raushalten würden.

    Geld wird verteilt und alles sind glücklich, bis sich dann die Realität böse und hartnäckig ins Leben und den Energieverbrauch einer der größten Industrienationen schleicht.

    Und es gibt keinen Energiespeicher!!! Und wenn, dann nur mit einem grottenschlechten Wirkungsgrad.

    Solche Behauptungen kann nur jemand herauströten, der überhaupt keine Aus-Bildung irgendeiner Art hat, und deshalb andere gar nicht erst nach ihrer fragen sollte.

    Tatsächlich gibt es jede Menge Möglichkeiten, elektrische Energie zu speichern, und bei praktisch allen ist der Wirkungsgrad besser als bei einem Auto mit Verbrennungsmotor.

    Auch die hysterischen Ausfälle Ewigvorgestriger gegen erneuerbare Energien und deren angebliche Kosten ändern nichts an den Tatsachen: fossile Ressourcen sind genau so endlich wie Uran, ganz abgesehen von den negativen Auswirkungen ihrer Verwendung auf unsere Umwelt.

    Also brauchen wir eine Alternative, und wir müssen JETZT damit anfangen sie aufzubauen. Nicht erst dann, wenn Öl, Gas und Kohle wirklich knapp und teuer werden.

    Gruß Skarrin

    Ganz davon abgesehen, dass die Sonne nachts nicht scheint (tagsüber oft auch nicht,) haben die PV-Dächer auch noch ein anderes Problem, das leider bisher kaum Erwähnung findet: das Problem im Brandfall. Inzwischen kommt es immer öfters vor, dass es Feuerwehrleuten vom Kommandanten untersagt wird, brennende Solardächer zu löschen, weil die Gefahr eines Stromschlags besteht. Ich denke, dieser Thematik muss man sich wesentlich mehr widmen als dies bisher der Fall war.

    • Crest
    • 17. Januar 2012 21:48 Uhr

    Darf er - solange er es als Privatvergnügen betrachtet und auf Zwangsbeglückungen verzichtet (was Scheer sicher nicht getan hätte: Scheer hätte "beglückt").

    Davon ist aber nicht die Rede: Appell ans "Umdenken" bis zum "Umfallen". Ich mag es nicht mehr hören.

    Wenn man ein wenig recherchiert, stößt man bei Herrn Boeing auf Äußerungen wie
    Wie lange strahlt der Müll?
    Nach 100 Jahren strahlt ein nacktes Brennelement mit 5 Sievert pro Stunde. Man müsste sich eine Stunde lang dieser Strahlung aussetzen, um eine LD-50-Dosis abzubekommen. Bei jedem zweiten Menschen führt diese Dosis binnen eines Monats zum Tod. Auf das natürliche Niveau sinkt die Strahlung erst nach drei Milliarden Jahren.

    Beginnt gut und endet verheerend. Einer meiner Vorredner hat Recht: Schande über ihn.

    Herzlichst Crest

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    • Felefon
    • 17. Januar 2012 21:51 Uhr

    Im Märchenwald gibt es keine Überraschungen, die Geschichtchen, die man auf Knopfdruck an den Häuschen hören kann sind immer die gleichen.

    Die Versprechungen des elektrischen Paradieses durch PV sind seit 40 Jahren bekannt und unerfüllte Träume.

    Eine PV-Anlage, egal wie groß, kann keinen einzigen Haushalt dauerhaft mit Strom versorgen.

    Der einmal wieder vorgestellte Weg,
    Strom = PV -> H2 -> Speicher -> BZ
    ist seit 40 Jahren bekannt.
    Er ist zu teuer.

    Optimistische Berechnung:

    Anlage Investitionskosten Wirkungsgrad
    PV : 1500 EUR / kW 100 ( Einspeisung )
    Elektrolyseur : 1000 EUR / kW 85
    Druckspeicher : 500 EUR / kW 60
    Brennstoffzelle:1000 EUR / kW 70

    Gesamt = 4000 / ( 1 * 0.85 * 0.60 * 0.70 ) EUR/kW

    Gesamtinvestition = 11204 EUR / kW
    Annuität 3% Zins, 3,6% Tilgung 20 J, pro Jahr: 740 EUR
    Wartungskosten pro Jahr ( sehr optimistisch) : 260 EUR
    ------------------------------------------------------
    Kosten pro Jahr 1000 EUR/a

    Ertragserwartung:

    1000 kWh * 0.85 * 0.60 *0.70 357 kWh/a

    Ergebnis:
    Kosten pro kWh = 1000 / 357 EUR = 2,80 EUR pro kWh

    womit sich dann der schöne Märchenwald doch eher als ökonomische Geisterbahn zeigt.
    qed

    9 Leserempfehlungen
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    Sie sind bestimmt ein ganz ganz böser Stromlobbyist ;) Einfach hier mit Zahlen und Fakten kommen. So geht das hier aber nicht. :P

    Eine PV-Anlage, egal wie groß, kann keinen einzigen Haushalt dauerhaft mit Strom versorgen.
    EIN Kohlekraftwerk, egal wie groß, kann auch keinen einzigen Haushalt dauerhaft mit Strom versorgen - denn irgendwann muß es mal zur Wartung abgeschaltet werden oder fällt spontan aus.
    Deswegen haben wir einen "Energiemix" aus vielen und verschiedenen Erzeugern, und das ändert sich auch in Zukunft nicht grundlegend.

    PV : 1500 EUR / kW
    Sind inzwischen nur noch 1000€/kW inkl. Montage.
    Zubau alleine im Dezember 2011: 3GW.

  6. Dieser vollkommen unkritische Artikel liegt weit unterhalb des sonstigen Niveaus dieser Zeitung.

    Er strotzt von sachlichen Fehlern, übernimmt gedankenlos Behauptungen der Solarindustrie und schafft es nicht, die wirklich wichtigen Aspekte herauszuarbeiten.

    Hermann Scheer hat angekündigt, Hochspannungsleitungen abzubauen, wenn die dezentrale Ökostromerzeugung umgesetzt sei. Inzwischen ist das Land verspiegelt, verspargelt und vermaist, aber das Stromnetz wird um einige tausend Kilometer erweitert statt zurückgebaut. 25 000 Megawatt Solarstrom gehen jede Nacht vom Netz, und das ist das einzig Berechenbare an dieser Technik.

    Kein Wort sagt der Verfasser zur Umverteilung von Arm nach Reich. Kein Wort darüber, was eine Kilowattstunde Solarstrom nach Umwandlung zu Wasserstoff und Verwertung in einer Brennstoffzelle wohl kosten würde. Insgesamt eine wirklich schwache Leistung, die nicht in die ZEIT gehört.

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    "Kein Wort sagt der Verfasser zur Umverteilung von Arm nach Reich."

    Es gibt viel Umverteilung in der Welt: Zinseszins - Atomkraftwerke - Monopole im Energiesektor - Geringe Zinsen für große Konzerne - Rettung der Banken - Privatisierung der Gewinne, Sozialisierung der Verluste

    Aber eine PV-Anlage auf dem Dach, dafür muss man nun wirklich nicht reich sein. Ganz im Gegenteil. Mit dem EEG wurde der Kreis der Profiteure um etwa 15 Millionen Haushalte in Deutschland erweitert. Das ist mal ein Schritt in die richtige Richtung.

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  • Schlagworte Desertec | Hermann Scheer | Kraftwerk | Nordafrika | Solarenergie | Strom
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