Studie Fotovoltaik, die unterschätzte Technik

Wissenschaftler haben das Potenzial der Fotovoltaik offenbar jahrelang falsch eingeschätzt. Mit der Technik wird heute weit mehr Energie gewonnen, als ursprünglich prognostiziert, zeigt eine Untersuchung.

Desert Sunlight-Solarfeld in Kalifornien
Ralph Diermann

Desert Sunlight-Solarfeld in Kalifornien


Einst galt die Fotovoltaik als großer Hoffnungsträger unter den alternativen Energieformen. Doch irgendwann hieß es: Die Technik, bei der vor allem Sonnenlicht in elektrischen Strom umgewandelt wird, ist zumindest hierzulande nicht effizient genug - vor allem, weil der erzeugte Strom schlecht gespeichert werden kann.

Doch das Potenzial der Fotovoltaik wird offenbar seit Jahren weit unterschätzt. Vor allem die schnelle Weiterentwicklung der Technologie und extrem gefallene Kosten hätten dazu beigetragen, dass heute weit mehr elektrische Energie aus Sonnenlicht gewonnen wird als in früheren Studien prognostiziert, schreibt ein deutsches Forscherteam im Fachblatt "Nature Energy". Demnach könnte Fotovoltaik bis 2050 zwischen 30 und 50 Prozent der weltweit benötigten Energie liefern.

Das Team um Felix Creutzig vom Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) in Berlin hatte Studien der zurückliegenden Jahre geprüft, in denen Wissenschaftler die Leistungsfähigkeit der Fotovoltaik prognostiziert und ihre Bedeutung für das Erreichen des Zwei-Grad-Klimazieles abgeschätzt hatten. Ergebnis: Nahezu alle Studien haben die Entwicklung der Technologie verkannt.

So sei die installierte Leistung zwischen 1998 und 2015 jährlich im Schnitt um 38 Prozent gewachsen. Die Internationale Energieagentur (IEA) etwa habe für den Zeitraum von 1998 bis 2010 wiederholt eine Wachstumsrate von nur 16 bis 30 Prozent vorhergesagt. Auch der Weltklimarat IPCC, der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderung (WBGU) oder Greenpeace hätten zu niedrige Wachstumsraten ermittelt.

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Solarenergie: Die Erfolgsgeschichte der Fotovoltaik

Mehrere Gründe seien dafür wesentlich: Zum einen sei unterschätzt worden, wie positiv sich staatliche Fördermaßnahmen wie Einspeisevergütungen und günstige Kredite sowie die hohe Akzeptanz in der Bevölkerung auf die Nutzung der Fotovoltaik auswirken. Auch die schnelle technologische Weiterentwicklung bei gleichzeitig fallenden Kosten sowie die Verteuerung konkurrierender Technologien seien nicht vorhergesehen worden. Derzeit sinke der Preis von Solarmodulen bei jeder Verdopplung der produzierten Gesamtmenge um mehr als 20 Prozent, schreibt das Team.

Unter Berücksichtigung aktueller Entwicklungen simulierten die Forscher in einem Modell das Potenzial der Technologie erneut: Unter günstigsten Bedingungen könne die Fotovoltaik bis zum Jahr 2050 etwa 30 bis 50 Prozent der dann benötigten Energiemenge liefern - dreimal mehr als bisher angenommen. Derzeit liegt der Anteil an der globalen Stromproduktion laut MCC bei etwa 1,5 Prozent. In Deutschland lag er 2015 demnach bei sechs Prozent.

"Um die Möglichkeiten der Solarenergie voll auszuschöpfen, sollten die Industrieländer - vor allem die G20 - jetzt die Regularien für die Elektrizitätsmärkte modernisieren und Technologien für neue Speichermethoden fördern", sagt Creutzig.

Effizienz erhöht

Mitautor Robert Pietzcker vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) ergänzt: "Doch solange wichtige Akteure wie die Internationale Energieagentur den Beitrag von Solarenergie zum Klimaschutz massiv unterschätzen, besteht die Gefahr von Fehlinvestitionen und verpassten Geschäftschancen. Um in 15 Jahren ein stabiles Stromsystem mit 20 bis 30 Prozent Fotovoltaikstrom zu ermöglichen, müssen jetzt die Weichen richtig gestellt werden."

Auch Volker Quaschning von der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin, der nicht an der Arbeit beteiligt war, sieht die Zukunft der Fotovoltaik positiv. "Die Fotovoltaik hat gemeinsam mit der Windkraft die größten Potenziale zur Stromerzeugung. Beide Technologien zählen mittlerweile zu den preiswertesten. Zudem ist die Fotovoltaik die Technologie mit der größten Akzeptanz in der Bevölkerung." Anteile von rund 30 Prozent in mitteleuropäischen und von 50 Prozent in südeuropäischen Ländern seien mehr als realistisch.

Von Anja Garms, dpa/joe



insgesamt 140 Beiträge
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gangnamstyle 28.08.2017
1. Swansons Gesetz
Es ist nicht einfach eine richtige technologische Vorhersage zu treffen, wenn es um eine disruptive Technologie geht. Wer aber die Entwicklung von PV verfolgt hat, weiß, dass sie keine lineare Entwicklung ist. Ähnlich wie in der Entwicklung der Chip-Technologie hat sich die Kosten der PV-Module jährlich rapide nach unten bewegt. Das wird als "Swansons Gesetz" beschrieben. Ich weiß noch ziemlich genau, wie viele Bundespolitiker die PV-Technologie verniedlichten. Manche tun es heute noch. In Verbindung mit Speichertechnologie, E-Autos wird die PV-Technologie eine große Zukunft haben. Schade nur, dass die deutschen PV-Hersteller durch falsche Politik und falsche unternehmerische Entscheidungen niedergegangen sind. Hoffentlich wiederholen die Entscheidungsträger den Fehler nicht auch noch im Mobilitätsektor.
neutron76 28.08.2017
2. Speicherung?
Das sind positive Nachrichten, aber nachts wo dann viele Elektroautos geladen werden müssen, scheint keine Sonne. Der Artikel spricht weiterhin von Energiebedarf, meint aber nur die Stromversorgung. Der Energiebedarf beeinhaltet, aber auch Verkehr und Heizung.
roby1111 28.08.2017
3. mehr als 20% sind physikalisch NICHT möglich!
Wieder mal so ein Märchen und "ich mach mir die Welt, wie sie mir gefällt..." Artikel! Sonnenenergie steht tagsüber NUR um die Mittagszeit herum und bei gutem Wetter in einem nutzbaren Maß zur Verfügung, in unseren Breiten dazu noch jahreszeitlich stark schwankend! Setzt man schon OPTIMISTISCHE 6 (entsprechend 9-15 Uhr!) Stunden je Tag an, kommt man Brutto auf ganze 25%, wenn man denn von gleichbleibender Nachfrage ausginge... Das ist wiederum NAIV, da man Energie dann braucht, wenn es kalt und dunkel ist und nicht, wenn es warm und hell ist! Die Industrie wiederum braucht 24 Stunden am Tag die gleiche Menge, Hochautomatisierung und 3-Schichtbetrieb sind Standard! Ein Anteil von 20% an der VERBRAUCHTEN Energie hiesse dann aber, das zw. 9 und 15 Uhr die GESAMTE=100% der Energie aus der Photovoltaik käme, denn speichern lässt sich Strom großtechnisch auch heute und in absehbarer Zeit noch nicht! Weltweite und somit dem Sonnenstand folgende Energievernetzung mit Höchstspannungsnetzen (>>1GV) wäre zumindest in EURASIEN ein Ansatz, um vielleicht mal auf 30% zu kommen. Allerdings wäre das gerade im dicht besiedelten und intensiv landwirtschaftlich genutzten Europa NICHT denkbar, die Flächen haben wir schlicht nicht! Zudem "lohnen" sich Photovoltaik-Zellen aufgrund der hohen zur Herstellung notwendigen Energie (Quarz= Silizium schmilzt erst bei ca 2400 °C) erst nach ca. 12 Jahren Dauerbetrieb, degradieren aber schon ab 8 Jahren merklich, so daß Netto kaum mehr rauskommt, als bei der Produktion reingesteckt wurde! Also "nur" eine weitere Mogelpackung und keine echte Alternative! Die wirkliche UND EINZIGE! Alternative, nämlich Atomspaltung und insbesondere -Fusion wird leider in Deutschland nach wie vor von einer Hexenjagd überzogen, die jegliche sachliche Diskussion verhindert! Schade, dabei waren wir hier schon mal führend!
vipclip 28.08.2017
4. Die Neinsager sagen immer nein
aber wie man sieht, die realität ist manchmal besser als das was die Neinsager nicht warhaben wollen.
PriseSalz 28.08.2017
5. Umweltschutz
Einer der Gründe für den Erfolg der Photovoltaik ist sicherlich, dass die Heerscharen selbsternannter Umweltschützer da nicht mitreden können. Alternativen werden ja rundum abgelehnt: keine neuen Stauseen für Wasserkraft, keine Pumpspeicherwerke, keine Trassen für die Leitung von Äolischer Energie...
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