Solarenergie – die unverzichtbare, tragende Säule der Energiewende

Es ist Zeit, die fossilen und atomaren Energiegewinnungsmethoden abzuschalten und eine Energiewende hin zu 100 Prozent Erneuerbaren zu befördern. Dies wurde von vielen Kritikern über Jahre hinweg als utopisches Ziel plakatiert. Doch nun zeigt die neue Studie der Energy Watch Group (EWG) zusammen mit der Lappeenranta University of Technology (LUT), dass dieses Szenario kein Zukunftsdenken ist, sondern eine greifbare Realität. Die wegweisenden Erkenntnisse der Studie wurden am 8. November, im Rahmen der COP23 in Bonn, vorgestellt und ihre internationale Bedeutung von namenhaften Experten herausgehoben.

Solarenergie spielt hierbei die dominante Rolle, denn während heutzutage noch viele Ökonomen über Energieressourcenknappheit diskutieren ist die Lösung schon lange zum Greifen nahe. Das Potenzial der Sonneneinstrahlung im Bezug auf Energiegewinnung ist so massiv, dass sie genug saubere Energie produzieren könnte, um den weltweiten Bedarf um das hundert- bis tausendfache zu decken. Auch Windkraft und Wasserkraft werden erhebliche Beiträge liefern, wie auch in geringerem aber nicht unbedeutendem Maße Bioenergie und Geothermie.

Wer bis vor kurzem noch kühn über 20, 30 oder 40 Prozent Solarenergie im weltweiten Strommix nachdachte, kann dies inzwischen getrost als moderat bis konservativ bezeichnend tun. Die Projektion unserer Studie führt bis zum Jahr 2050 zu ca. 70 Prozent Photovoltaik-Anteil zur Deckung des weltweiten Strombedarfs. Dies stellt dabei den kostengünstigsten Fall dar, unter der Maßgabe, dass alle Stunden eines Jahres Energieversorgungsicherheit zu gewährleisten haben. Diese Simulation wurde erstmalig weltweit durchgeführt, wobei die Welt in 145 Regionen eingeteilt wurde und in der Mitte des Jahrhunderts 100 Prozent erneuerbare Energiequellen genutzt werden. Der Übergang vom heutigen Stromversorgungssystem zum zukünftigen im Jahr 2050 wird in Fünf-Jahresschritten aufgezeigt, so dass der evolutionäre Charakter der Energiewende klar ersichtlich wird. Keine andere Studie konnte bislang eine Vollversorgung mit erneuerbarem Strom so detailliert sowohl stündlich, geografisch als auch kostenoptimierend nachweisen.

Der stetige Kostenverfall von Photovoltaik-Anlagen (Dachanlagen wie Kraftwerke), aber auch Speicherbatterien ermöglicht es weltweit, dass eine derart hohe PV-Durchdringung erreicht werden kann. Für die sonnenarmen Stunden stehen häufig Windkraft, Wasserkraft, aber auch nachhaltige Bioenergie zur Verfügung, wobei Batterien im Wesentlichen die Nachmittags-, Abend-, Nacht- und Morgenstunden abdecken. Photovoltaik ist besonders vorteilhaft zur energetischen Eigenversorgung von Haushalten, Gewerbebetrieben und Industrie, aber auch zur großskaligen Stromversorgung mit PV-Kraftwerken, insbesondere im Sonnengürtel der Erde. Um diesen gesamten Photovoltaik-Bedarf bis 2050 zu decken erwarten wir gegen 2050 ca. 22 Terawatt installierte PV-Kapazität, ungefähr das 50-fache der aktuell installierten Kapazität. Für Europa erwarten wir einen photovoltaischen Stromversorgungsanteil von etwa 45 Prozent, was den starken jahreszeitlichen Schwankungen und den zum Teil hervorragenden Windressourcen geschuldet ist. Im Sonnengürtel der Welt werden 80-90 Prozent PV-Stromversorgungsanteil normal werden. Da eine PV-Batterie-basierte Stromversorgung auch sehr kostengünstig realisiert werden, kann halten wir es aus ökonomischen Gründen auch für realistisch, dass dieses Ziel erreicht wird. Saisonale Schwankungen, die in quasi allen Weltregionen vorkommen, werden im Wesentlichen mit den dann saisonal zur Verfügung stehenden Energieressourcen Windkraft und Wasserkraft ausgeglichen, oder auch mit regelbarer Stromerzeugung durch Wasserkraft aus Staudämmen, Bioenergie und einem kleinen, aber wichtigen Power-to-Gas Anteil (Die genauen Berechnungen für die jeweiligen Regionen können sie hier nachlesen).

Die Umstellung des Stromsystems hätte nicht nur ökologische Vorteile, wie die Senkung der CO2-Emissionen auf Null, sondern auch wirtschaftliche. Während die durchschnittlichen Stromgestehungskosten im Jahr 2015 noch bei 70 Euro pro Megawattstunde im globalen Mittel lagen, könnten diese im Jahr 2050 auf 52 Euro pro Megawattstunde reduziert werden, bei einer stetigen Zunahme von Arbeitsplätzen.

Diese Ergebnisse stellen den ersten Teil einer umfangreichen Studie dar, die Ende 2018 erscheinen wird und das gesamte Energiesystem in ihre Analyse aufnimmt. Neben dem schon analysierten Strombedarf wird der Energiebedarf für Wärme, Transport und Industrie mit berücksichtig werden. Wir vermuten, dass der gesamte PV-Bedarf dann auf rund 40 Terawatt steigen wird, da aus Kosten- und Nachhaltigkeitsgründen eine weitestgehende Elektrifizierung aller Energiesektoren erfolgen wird. Es wird nicht überraschend sein, dass hauptsächlich die kostengünstigste Form der Stromgewinnung genutzt wird: Photovoltaik.

Über die Autoren:

Hans-Josef Fell, Energy Watch Group Präsident, Mitglied des Parlaments von 1998-2013 und Mitautor des EEG 2000 

Prof. Dr. Christian Breyer, Professor für Solarökonomie an der Lappeenranta University of Technology, Finnland, und Mitglied des wissenschaftlichen Beirats der EWG

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