(Umwelt) Fragen rund um die Sonnenenergie

Die Schweiz hat ihre Tage der Sonne (4. und 5. Mai). Dass uns Deutschland bei der Sonnenenergie voraus ist, zeigt der Parallelanlass im nördlichen Nachbarland – dort gibt es gleich eine ganze Woche der Sonne. Weitere Infos finden sich dazu unter www.woche-der-sonne.de, für die Schweiz unter www.swissolar.ch. Als inhaltlichen Input liefert die deutsche Website gleich eine Reihe von informativen Antworten zu häufig rund um die Sonnenenergie gestellten Fragen, hier einige Muster:

Können Solarstromanlagen einen nennenswerten Anteil an der Stromversorgung leisten? Ja, alle Studien zeigen, dass die Photovoltaik langfristig einen unverzichtbaren Baustein unserer Stromversorgung darstellt. Durch den kontinuierlichen Aufbau der Solarindustrie und die Weiterentwicklung der Technologie mit entsprechender Kostensenkung wird bis 2010 etwa 1% des deutschen Strombedarfs mit Solarstrom gedeckt werden. Langfristig werden 20% bis 30% des Strombedarfs solar erzeugt werden.

Kann die Solarindustrie in Deutschland auch ohne staatliche Förderung wachsen? Die Solarindustrie wird in absehbarer Zeit auch ohne staatliche Förderung auf hohem Niveau wachstumsfähig sein. Angesichts steigender Preise für konventionelle und sinkender Preise für regenerative Energien sowie einem wachsenden Exportmarkt wird dies bei Solarwärme innerhalb der nächsten 5-10, bei der Photovoltaik in 10-15 Jahren möglich sein. Bis dahin ist die Markteinführung der Solarenergie auf verlässliche staatliche Rahmenbedingungen angewiesen, um konkurrenzfähig zu sein und auf dem Weltmarkt zu bestehen. Bis dahin benötigt die Industrie Investitionssicherheit für den Aufbau von Solarfabriken und ihre hohen Entwicklungsleistungen. Und die Verbraucher benötigen bis dahin einen gesetzlich abgesicherten Investitionsanreiz zur Errichtung von Solaranlagen.

Ist Solarenergie im Vergleich zu konventioneller Energie teurer? Langfristig ist Solarenergie weitaus preiswerter als herkömmliche Energie. Derzeit ist Solarenergie noch etwas teurer, da zunächst neue technische Verfahren entwickelt und finanziert werden müssen. Daher bedürfen Erneuerbare Energien wie damals die Atomkraft einer anfänglichen Förderung, bis sie konkurrenzfähige Preise erreichen. Solarenergie ist auf dem besten Weg dahin: während die Kosten für konventionell erzeugte Energien in den letzten Jahren zunehmend gestiegen sind und angesichts endlicher Ressourcen weiter deutlich steigen werden, sind die Preise für Solarenergie dank zunehmender Massenproduktion um durchschnittlich 5% jährlich gefallen. Die im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) für Neuanlagen verankerte Senkung der Förderhöhe von jährlich 5 bis 6,5% erzwingt eine weitere Kostenreduktion. Die Solarbranche wird diese im Durchschnitt realisieren können.

Sind Solarstromanlagen effizient? Ja, Solarzellen haben heute einen Wirkungsgrad von etwa 15% und darüber, der kontinuierlich gesteigert wird. Das bedeutet, dass 15% der Strahlungsenergie, die auf die Solarzelle auftrifft, in Nutzenergie umgewandelt wird. Das klingt gering, ist es aber nicht, denn es sind bereits etwa 50% des physikalisch möglichen Wirkungsgrades. Viele konventionelle Kraftwerke laufen noch mit Wirkungsgraden von unter 40%, obwohl die Technologie bereits seit 100 Jahren im Einsatz ist. Dabei ist der Vergleich von Wirkungsgraden fossiler und Solarkraftwerke unzulässig, denn fossile Energien sind begrenzt, weshalb sie möglichst effizient eingesetzt werden müssen, Solarenergie ist dagegen praktisch unbegrenzt vorhanden.

Wird bald wieder genügend Silizium zur Verfügung stehen? Ja, der Bundesverband Solarwirtschaft rechnet damit, dass sich der Siliziumengpass bis 2008 auflösen wird und der Zellindustrie damit wieder genügend Ausgangsmaterial zur Verfügung steht. Alle wichtigen Siliziumproduzenten haben ihre Kapazitäten ausgebaut und können diese dann in vollem Umfang zur Verfügung stehen. Neue Unternehmen steigen in die Siliziumproduktion ein, neue Verfahren finden den Weg in den Markt. In der Folge wird der Preis für Silizium und damit auch für Solarstrom weiter sinken.

Wie sieht es aus mit der Energiebilanz von Solarzellen? Nach gegenwärtigem Stand der Technik erzeugt eine Solarstromanlage bereits innerhalb von zwei bis drei Jahren (je nach Art der verwendeten Zellen) die Energiemenge, die für ihre Herstellung benötigt wurde. Danach produziert sie für die restliche Zeit ihrer auf 30 Jahre geschätzten Lebensdauer emissionsfrei Strom. Solarstromanlagen weisen also eine hervorragende Energiebilanz auf und ermöglichen eine solare Kreislaufwirtschaft, in der die Energiemenge zur Eigenproduktion selbst erzeugt wird.

Lohnt sich in unseren Breiten überhaupt die Nutzung von Solarenergie? Eindeutig ja. In Deutschland liegt die mittlere jährliche Sonneneinstrahlung bei 1.000 kWh pro Quadratmeter. Das entspricht einem Energiegehalt von 100 Litern Öl. Damit wird mehr als die Hälfte der Solarenergiemenge erreicht, die wir in der Sahara vorfinden. Das reicht, um auch bei uns mit effizienten Solaranlagen einen erheblichen Anteil Strom aus Sonnenkraft zu erzeugen. In südlicheren Regionen wird die Wirtschaftlichkeit nur etwas früher erreicht. Solarenergieproduktion in Deutschland lohnt sich, denn Deutschland macht sich damit nicht zuletzt unabhängiger von Energieimporten aus Krisenregionen.

Welche Rolle kann Solarstrom in Zukunft spielen? Solarstrom wird langfristig die wichtigste Primärenergiequelle im weltweiten Energiemix sein, so die Prognose des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU). Im Jahr 2050 wird nach dieser Prognose Solarstrom bereits 24 Prozent, bis zum Jahr 2100 63 Prozent zur weltweiten Energieerzeugung beitragen. Die konventionellen Energieträger verlieren dagegen stark an Bedeutung.

Gibt es genügend Fläche für die Installation von Solaranlagen? Zur Montage von Solarmodulen eignen sich alle Dächer und Südfassaden. Mit bereits 6 qm sonnengeneigter Dachfläche kann man 60 % des Warmwasserbedarfs eines Eigenheims decken. 12 qm reichen aus, um auch die Heizanlage deutlich zu entlasten. Die Größe einer Solaranlage kann an die Dachfläche oder das gewünschte Investitionsvolumen angepasst werden, da der Solarstrom ins Stromnetz eingespeist wird. Um den gesamten Strombedarf Deutschlands mit Solarenergie zu decken, wären 3.000 qkm Modulfläche ausreichend. Auf Dächern, Fassaden und Brachflächen stehen 2.800 qkm zur Verfügung, es gibt also kein Flächenproblem.

Alle Antworten lassen sich sinngemäss auf CH-Verhältnisse übertragen – gemäss eigenen Berechnungen braucht es hierzulande eine Fläche von rund 140 km2, um den gesamten Strombedarf zu decken – das ist zwar rund zehn Mal die Fläche des Sihlseestausees. Aber auf Dächern, Fassaden und Brachflächen dürfte ein grosser Teil der benötigten Fläche zur Verfügung stehen.