Fünf Cent? Fünf Cent!

„Experten können sich in ihrem eigenen Gebiet meist nicht vorstellen, wie schnell Preise fallen“, sagt Winfried Hoffmann von der Consultingfirma ASE. Der ehemalige CTO von Applied Materials war einer der Pioniere, der frühzeitig die Lernkurve für Solarmodule analysierte und nutzte, die sich im Nachhinein als zutreffend erwiesen hat.

Jetzt hat Hoffmann die gleiche Methode auf die Kostenentwicklung von Lithium-Ionen-Batteriezellen angewandt – mit ebenso erstaunlichen Ergebnissen. Danach sind die Preise für die Zellen von Handybatterien in der Vergangenheit um ungefähr 20 Prozent gefallen, wenn die produzierte Menge in Wattstunden verdoppelt wurde, die von Autobatterien um etwa 15 Prozent (siehe Grafik 1). Im Mittel ergibt sich ein ähnlicher Wert wie für die Preis-Erfahrungskurve bei Solarmodulen. Kostete ein Modul im Jahr 2000 noch fünf bis sechs Dollar pro Watt Nennleistung, waren es im Jahr 2014 nur noch 50 bis 60 Dollarcent.

Sowohl Handy- als auch Autobatterien für Elektrofahrzeuge werden nach Hoffmanns Preis-Erfahrungskurve die Schallmauer von 100 US-Dollar pro Kilowattstunde Batteriekapazität durchbrechen, wenn Batterien mit einer kumulierten Kapazität von einer Terawattstunde Kapazität installiert worden sind.

Schallmauer 2030 erreicht

Die Frage ist, wann dieses Produktionsvolumen erreicht sein wird. Derzeit beträgt das kumulierte Volumen für Elektroautobatterien ungefähr sieben Gigawattstunden. Bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate der kumulierten Installationsmenge von 31 Prozent ist im Jahr 2030 die kumulierte Kapazität von einer Terawattstunde erreicht. Diese Rate hält Hoffmann für realistisch, schließlich sei auch die kumulierte Kapazität in der Solarbranche zwischen 2000 und 2010 im Mittel um 41 Prozent gestiegen. „100 US-Dollar pro Kilowattstunde Speicherkapazität sind also bis 2030 möglich“, sagt er. Die Preise würden bei diesen Annahmen pro Jahr im Durchschnitt um sieben Prozent pro Jahr fallen.

Diese Lernkurve bezieht sich allerdings nur auf die Zellen. Diese müssen im sogenannten Packaging noch zu Batterien verarbeitet werden. Kosteten die Lithium-Ionen-Autobatterien im Jahr 2012 noch 520 Dollar pro Kilowattstunde Kapazität, ging davon circa ein Drittel auf das Packaging, der Rest, rund 180 Dollar, auf die Fabrikation der Zellen. Diese Packaging-Kosten fallen nach einer Abschätzung der Analysten von Avicenne bis 2020 auf 50 Dollar. Hoffmann hat angenommen, dass sie bis 2030 weiter sinken, und hält einen Faktor zwei für realistisch. Dann würden bei einer angenommenen installierten Kapazität von einer Terawattstunde Batterien im Jahr 2030 noch 125 US-Dollar pro Kilowattstunde Kapazität kosten.

In der Regel gibt es eine große Bandbreite bei Kostenszenarien, das gilt auch für die Entwicklung bei den Batterien. Recharge (European Association for Advanced Rechargeable Batteries) hat letztes Jahr das sogenannte Baseline-Szenario veröffentlicht, in dem die Batteriepack-Kosten bis 2030 auf rund 200 US-Dollar fallen.

Günstiger als Kohle- und Atomstrom

Geht man von Hoffmanns Zahlen aus und von einer Batterie mit 80 Prozent nutzbarer Kapazität und 5.000 Zyklen, fallen in Hoffmanns Rechnungen die Kosten für Speicherstrom von 20 Eurocent pro Kilowattstunde im Jahr 2012 auf fünf Eurocent pro Kilowattstunde im Jahr 2030. Wenn gleichzeitig die Solarstrom-Gestehungskosten auf fünf bis zehn Eurocent pro Kilowattstunde fallen, ergeben sich Stromkosten, die mehr als konkurrenzfähig zu den Kosten für Haushaltsstrom sind.

Die Kosten dieser dezentralen Versorgung liegen nach den Abschätzungen Hoffmanns auch unter den Kosten für Strom aus neuen Kernkraftwerken und Kohlekraftwerken mit CCS-Technologie zur Kohlendioxidspeicherung, Übertragungskosten noch nicht einmal mitgerechnet.

Dass diese schöne neue Welt der dezentralen Energieversorgung schon langsam beginnt, zeigt übrigens das stromautarke Gewerbegebäude (Seite 4), das in Süddeutschland eröffnet wurde. Darin ist der Strom schon konkurrenzfähig.