Desert Sunlight-Solarfeld in Kalifornien
Foto: Ralph DiermannEinst 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.
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.
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.
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Desert-Sunlight-Solarfeld in Kalifornien (mit 550 Megawatt eine der größten Anlagen der Welt): 1839 entdeckte der Alexandre Edmond Becquerel den sogenannten fotoelektrischen Effekt - bei Licht fließt in einem bestimmten Material mehr Strom. Lange galt die Fotovoltaik als viel zu teuer, um eine ernsthafte Rolle bei der Stromerzeugung zu spielen.
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