Immer mehr Menschen wollen in Photovoltaik-Anlagen und Batteriespeicher investieren. Allerdings gibt es einige Mythen, die nach Ansicht von Verbraucherschützern dann zu Enttäuschungen bei Kunden führen können. Dazu gehört, dass man sich komplett unabhängig vom Stromanbieter machen kann oder ein Stecker-Solar-Gerät die Kaffeemaschine versorgt.

Die Nachfrage nach Photovoltaik-Anlagen und Heimspeichern in der Bevölkerung wächst immer weiter. Die Zubauzahlen belegen das steigende Interesse, dass nach Ausbruch des Ukraine-Krieges und den damit verbundenen höheren Energiekosten noch weiter angezogen ist. Doch nicht alles, was den privaten Investoren versprochen wird, die in eine Photovoltaik-Anlage und einen Batteriespeicher investieren, erfüllt sich. Die vier größten Irrtümer zu diesem Thema will Sören Demandt von der Verbraucherzentrale NRW nun ausräumen. „Wichtig ist, sich die persönlichen Ziele der Photovoltaik-Nutzung bewusst zu machen und sich dann zu informieren. So können Enttäuschungen vermieden und der Sonnenstrom wirklich effizient genutzt werden“, sagt der Energieexperte.

Der erste Irrglaube sei, Menschen zu versprechen, dass sie sich mit Photovoltaik-Anlage und Speicher autark versorgen können und von ihrem Stromanbieter unabhängig machen. Dies stimme so nicht, denn Photovoltaik-Anlage und Heimspeicher können nur einen gewissen Anteil der Jahresstromversorgung der Haushalte übernehmen. Der zu erzielende Autarkiegrad liege zwischen 25 und 90 Prozent – abhängig davon, ob ein Speicher installiert wurde und wie hoch der Stromverbrauch ist. Besonders in den Wintermonaten reiche der erzeugte Solarstrom bei weitem nicht aus und Netzstrom müsse zugekauft werden, so Demandt weiter. Nur mit einem zusätzlichen Saisonspeicher, wie etwa mit Wasserstoff, lasse sich eine vollständige Autarkie erreichen. „Doch das ist technisch aufwändig und wirtschaftlich für das Eigenheim kaum sinnvoll“, so Demandt weiter.

Irrtum zwei bezieht sich auf die Aussage, dass sich eine Photovoltaik-Anlage nur mit einem Batteriespeicher kombiniert lohnt, da die Einspeisung des Solarstroms finanziell wenig attraktiv sei. Diese Einschätzung teilt die Verbraucherzentrale NRW so nicht. „Eine Photovoltaik-Anlage lohnt sich finanziell bereits ohne Speicher. Ob sich zusätzlich zur Photovoltaik-Anlage auch ein Stromspeicher rentiert, hängt von mehreren Faktoren ab – hauptsächlich vom eigenen Haushaltstrombedarf und den Stromkosten“, erklärt Demandt. Private Investoren sollten daher prüfen, wie hoch ihr Eigenverbrauchsanteil ohne Speicher ist. Die Erhöhung des Eigenverbrauchsanteils durch den Batteriespeicher sollten sie dann mit den doch noch recht hohen Anschaffungskosten abwägen.

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Quelle: https://www.pv-magazine.de

Insgesamt wurden rund 746 Millionen Tonnen Treibhausgase freigesetzt, so das Umweltbundesamt. Die Werte der einzelnen Sektoren sind höchst unterschiedlich. In der Energiewirtschaft stiegen die Emissionen 2022 im Vergleich zum Vorjahr um 4,4 Prozent, in der Industrie sanken sie um 10,4 Prozent gesunken. Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck ist positiv überrascht.

Das Umweltbundesamt (UBA) hat seine Prognose für die CO2-Emissionen im Jahr 2022 veröffentlicht. Sie sanken gegenüber 2021 leicht um rund zwei Prozent. Aufgrund der Folgen des russischen Angriffskriegs habe er mit schlechteren Zahlen gerechnet, so Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck (Grüne). Agora Energiewende zufolge wurde der Rückgang nicht durch Klimaschutzmaßnahmen erzielt, sondern durch Energiespareffekte und Produktionsrückgänge.
2022 wurden in Deutschland rund 746 Millionen Tonnen Treibhausgase freigesetzt.

Im Sektor Energiewirtschaft sind die Treibhausgasemissionen um 4,4 Prozent auf 256 Millionen Tonnen CO2 gestiegen. Grund ist der vermehrte Einsatz vor allem von Stein- und Braunkohle zur Stromerzeugung. Der Anstieg der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien um neun Prozent gegenüber 2021 konnte den Effekt einschränken, so das UBA.

Im Sektor Industrie sanken die Emissionen 2022 um 10,4 Prozent auf 164 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente. Dies habe an den stark gesunkenen Energieeinsätzen infolge des Krieges in der Ukraine gelegen. Damit sanken auch die teilweise die Produktionszahlen, insbesondere bei den energieintensiven Industrien.

Im Verkehr wurden im Jahr 2022 rund 148 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente ausgestoßen. Das ist ein Anstieg von 0,7 Prozent gegenüber 2021. Gleichzeitig verfehlte der Verkehrssektor die im Bundesklimaschutzgesetz für 2022 zulässige Jahresemissionsmenge von 138,8 Millionen Tonnen. Die Gründe sieht das UBA in dem Anstieg des Verkehrs nach Corona und im Tankrabatt.

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Photovoltaik leistet bereits jetzt einen entscheidenden Beitrag zur Energieversorgung in Deutschland. Doch um unsere Klimaziele zu erreichen und unabhängig von fossilen Energieträgern zu werden, ist ein noch massiverer Ausbau nötig.

Dabei stehen wir vor einer Reihe von Herausforderungen: Solarmodule haben bei der Leistung immer noch das Nachsehen. Für die erforderliche Menge an Photovoltaik müssen neue Flächen erschlossen werden; und schließlich geht es darum, Solarzellen noch umweltfreundlicher zu gestalten und das Recycling voranzutreiben. Zum Glück stehen bereits Technologien in den Startlöchern, die diese Probleme in Zukunft lösen könnten.

In diesem Beitrag wage ich einen vorsichtigen Ausblick, wie sich die Solarenergie in den nächsten Jahren und Jahrzehnten entwickeln wird.

These 1: Solarmodule werden immer günstiger

Bei der ersten These lehne ich mich nicht sehr weit aus dem Fenster – denn um sie zu untermauern, muss man sich nur die Preisentwicklung der letzten Jahre ansehen. Zum Vergleich: 2006 kostete eine Photovoltaik-Anlage noch durchschnittlich 5.000 Euro pro installiertem Kilowatt. Heute sind es nur noch 1.400 Euro/Kilowatt. Geht man weiter zurück – etwa ins Jahr 2000 – fällt der Preisverfall noch deutlicher aus.

Doch lässt sich dieser Trend fortführen? Experten meinen: Ja – zumindest bis zu einem gewissen Grad. Der Grund: Die Fertigung von Solarmodulen wird immer effizienter und günstiger. Gleichzeitig buhlen mehr und mehr Anbieter um Kunden und versuchen, sich gegenseitig zu unterbieten, sodass die Kosten bis 2030 um ein Drittel sinken könnten.

Moment mal wird der ein oder andere sagen. So ganz stimmt das mit dem Preisverfall nicht, denn 2022 sind die Kosten für Photovoltaik leicht gestiegen. Der Einwand ist berechtigt. Doch hat dieser Kostenanstieg vor allem mit der Verknappung von Rohstoffen wie Silizium sowie der allgemeinen Inflation zu tun. Solche Preisschwankungen werden wahrscheinlich auch in Zukunft auftreten. Den langfristigen Trend repräsentieren sie jedoch nicht.

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In einem neuen Bericht stellt der Verband fest, dass Haushalte in Deutschland, Spanien und Italien ihre Einsparungen mehr als verdreifachen können, wenn sie Photovoltaik mit Wärmepumpen kombinieren. Dem Bericht zufolge konnten die Haushalte in diesen Ländern durch diese Kombination bis 2022 zwischen 62 und 84 Prozent ihrer jährlichen Energiekosten einsparen. In Deutschland waren es in der Solarpower Europe-Rechnung im vergangenen Jahr 3614 Euro.

Es lohnt sich, in Deutschland, Spanien und Italien Wärmepumpen zusammen mit einer Photovoltaik-Anlage in Wohnhäusern zu installieren, anstatt jeweils nur eine der beiden Technologien zu nutzen. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie von Solarpower Europe. „Eine Photovoltaik-Anlage ergänzt die Wärmepumpen eines Haushalts und deckt einen erheblichen Teil des Strombedarfs ab. Die Einsparungen für beide Technologien zusammen sind dann höher als für jede einzelne Technologie“, heißt es in dem Bericht.

Der europäische Photovoltaik-Verband hat drei Szenarien für mittelgroße Haushalte in Deutschland, Spanien und Italien während der Energiekrise im Jahr 2022 durchgespielt. Ein reines Photovoltaik-Szenario, ein reines Wärmepumpen-Szenario und ein kombiniertes Photovoltaik- und Wärmepumpen-Szenario, das auch einen Puffer – einen Warmwasserspeicher – enthält. Die Einsparungen werden mit dem Preis verglichen, den ein durchschnittlicher Familienhaushalt zahlen würde, wenn er seinen gesamten Strom aus dem Netz bezöge und einen Gaskessel zum Heizen verwendete.

Für die Photovoltaik-Anlage wurde eine Leistung von 8 Kilowatt Leistung in Deutschland sowie 7 Kilowatt in Spanien und Italien angenommen. Für die drei Länder wurde jeweils eine Luft-Wärmepumpe mit 7, 3 und 4 Kilowatt Leistung modelliert. Das Fassungsvermögen des Speichers wurde in Deutschland auf 800 Liter und in Spanien und Italien auf 400 Liter festgelegt.

Der Wärmebedarf für Raumheizung und Warmwasserbereitung wurde mit 12.000 bis 20.000 Kilowattstunden modelliert, für bestehende Gebäude und unter Verwendung eines Gaskessels mit 85 Prozent Wirkungsgrad. Der jährliche Strombedarf für ein durchschnittliches Einfamilienhaus wurde mit 4.000 bis 4.500 Kilowattstunden angenommen, und die Gas- und Strompreise für 2022 sind gemäß dem Energiepreisindex für Haushalte festgelegt worden.

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Ein Forscherteam unter Leitung des Fraunhofer IOSB zeigt anhand eines realen Wohnquartiers, dass bereits das Zusammenfassen mehrerer Gebäude zu einem Quartier den Photovoltaik-Eigenverbrauch erhöht. Dessen Optimierung lässt sich netzdienlich gestalten, so die Wissenschaftler.

Das untersuchte Quartier im Bochumer Stadtteil Weitmar besteht aus 13 Gebäuden mit insgesamt 81 Wohnungen. Auf den Dächern sind Photovoltaik-Anlagen mit einer Leistung von zusammen 228 Kilowatt installiert. Dazu kommt ein Batteriespeicher mit einer Kapazität von 154 Kilowattstunden. Zudem gibt es zwei Ladepunkte mit je 22 Kilowatt Leistung. Die Wärmeversorgung erfolgt über ein Nahwärmenetz, das von zwei Erdgas-Brennwertkessel, zwei Luftwärmepumpen und eine Erdwärmepumpe gespeist werden kann.

Ein Forscherteam des Exzellenzclusters Integrierte Energiesysteme CINES unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB hat nun anhand von drei Szenarien untersucht, wie sich die solare Eigenverbrauchsquote im Quartier durch das Ausschöpfen von Flexibilitätspotenzialen erhöhen lässt.

Die Simulationsergebnisse zeigen, dass sich die Eigenverbrauchsquote bereits durch den einfachen Zusammenschluss mehrerer Gebäude zu einem Quartier erhöhen lässt – ohne dass der Verbrauch gesteuert wird. Bei Nutzung aller Flexibilitäten, vom Batteriespeicher über die Wärmepumpen bis hin zu den Ladepunkten, ist ein Eigenverbrauch von fast 80 Prozent möglich.

Die Analyse macht auch deutlich, dass der Einsatz der Flexibilitäten netzdienlich gestaltet werden kann, ohne Abstriche bei solarem Eigenverbrauch und auch anderer untersuchter Parameter wie CO2-Emissionen und Primärenergieverbrauch machen zu müssen. So könnten Vorteile für das vorgelagerte Energiesystem gewonnen werden, schreiben die Forscher, da beispielsweise dessen Integrationsfähigkeit von Erneuerbare-Anlagen erhöht wird.

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Forscher haben untersucht, ob Deutschland mehr Gas durch Wärmepumpen, die mit erneuerbaren Energien betrieben werden, oder durch Strom aus erneuerbaren Energien ersetzen kann, um die Laststunden der Gaskraftwerke zu reduzieren. Sie argumentieren, dass Wärmepumpen der schnellste Weg sind, den deutschen Gasverbrauch zu senken.

Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern hat die Hypothese aufgestellt, dass Wärmepumpen, die mit erneuerbaren Energien betrieben werden, eine der schnellsten Möglichkeiten sind, Deutschlands Importe von russischem Gas zu reduzieren. Um die Theorie zu testen, untersuchten sie, ob mehr Gas durch den Ersatz von Gaskesseln durch Wärmepumpen, die mit erneuerbaren Energien betrieben werden, ersetzt werden kann. Außerdem wurde der Einsatz von Strom aus erneuerbaren Energien zur Reduzierung der Laststunden bestehender Gaskraftwerke untersucht.

Ihre Ergebnisse haben sie in „Replacing gas boilers with heat pumps is the fastest way to cut German gas consumption“ veröffentlicht, das kürzlich in Nature Communications Earth & Environment erschienen ist. Die Untersuchung stützt sich auf einen Vergleich der Leistungszahl (COP) von Wärmepumpen mit dem Wirkungsgrad von Gaskraftwerken. Die Leistungszahl ist definiert als die von der Wärmepumpe bewegte Wärmemenge, geteilt durch die für ihren Betrieb erforderliche elektrische Leistung. Als Referenz dienten den Wissenschaftlern die Wirkungsgrade von Gas- und Dampfturbinen, die in Deutschland den größten Teil des Stroms auf Gasbasis liefern.

„Ihr durchschnittlicher Jahreswirkungsgrad im Jahr 2020 ist das Verhältnis zwischen ihrer Stromerzeugung, die 95,0 Terawattstunden betrug, und dem verbrauchten Gas, das 171,4 Terawattstunden betrug, was 55 Prozent ergibt“, so die Wissenschaftler. „Um die Netzverluste zu berücksichtigen, senken wir diesen Wert auf 50 Prozent.“

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Die EU-Kommission arbeitet an einem Papier, dass die europäische Produktion von klimaneutralen Technologien in Europa stärken soll. Neben Modulen sollen vor allem Batterien und Elektrolyseure verstärkt im EU-Binnenmarkt produziert werden, jeweils zu einem unterschiedlichen Prozentsatz.

Die Europäische Kommission plant, den Ausbau mit klimaneutralen Technologien vermehrt mit in Europa hergestellten Produkten zu bewerkstelligen. Bis 2030 sollen mindestens 40 Prozent der installierten Geräte aus dem Binnenmarkt stammen. Das geht aus einem geleakten Dokument der Europäischen Kommission hervor.

Das die Europäischen Union einen eigenen Industrieplan entwickelt, ist schon seit einigen Wochen bekannt. Zum einen wolle man den Wettbewerbsvorteil des US-amerikanischen Inflation Reduction Act (IRA) ausgleichen und die hiesige Industrie fördern. Zum anderen will die Kommission vermeiden, in einseitige Abhängigkeiten bei der Energieversorgung zu geraten. So benennt die Kommission kritisch, dass China in einigen Upstream-Segmenten der Photovoltaik-Wertschöpfungskette einen Marktanteil von über 90 Prozent hat. Zudem schwinde auch die Wettbewerbsfähigkeit bei Windkrafttechnik und Wärmepumpen.

85 Prozent der Batterien aus EU-Produktion

Bis zum Zieljahr 2030 sollen 40 Prozent der jährlich zu installierenden Photovoltaik-Module aus europäischer Produktion stammen. Bei Wärmepumpen soll der Anteil bei 60 Prozent liegen. Bei Batterien sollen es sogar 85 Prozent werden. Zusätzlich sollen die Hälfte der zu installierenden Elektrolyseure in Fabriken in Europe gefertigt werden.

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Zweitwichtigster Lieferant für Komponenten wie Module und Zellen waren die Niederlande mit einem Anteil von gerade einmal vier Prozent. Insgesamt importierte Deutschland im vergangenem Jahr Anlagen im Wert von 3,6 Milliarden Euro. Das meldet das Statistische Bundesamt.

Deutschland hat 2022 Photovoltaik-Anlagen im Wert von 3,6 Milliarden Euro eingeführt, 3,1 Milliarden Euro entfielen auf Importe aus China. Die Volksrepublik hat einen Anteil von rund 87 Prozent am Gesamtimport. Der Wert aus Deutschland exportierter Anlagen lag bei 1,4 Milliarden Euro.

Auf China als wichtigster Lieferant von Solarzellen, Solarmodulen und anderen Komponenten folgten mit großem Abstand die Niederlande. Ihr Anteil beträgt vier Prozent und 143 Millionen Euro. Darauf folgen weitere asiatische Länder: Taiwan (drei Prozent), Malaysia und Vietnam (jeweils zwei Prozent).

Der Wert exportierter Anlagen lag unter Hälfte des Exportes und betrug dem Statistische Bundesamt (Destatis) zufolge gut 1,4 Milliarden Euro. Die wichtigsten Abnehmerländer waren Österreich (206 Millionen Euro, 14 Prozent), die Niederlande (164 Millionen Euro, 11 Prozent) und Italien (160 Millionen Euro, 11 Prozent). Die Produktion von Solarmodulen ist in Deutschland deutlich gestiegen. Im Januar bis September 2022 lag sie mit 2,9 Millionen Solarmodulen 44 Prozent höher als im Vorjahreszeitraum (2 Millionen).

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Eine Studie von Bundeswirtschafts- und Bundesumweltministerium hat die Folgekosten der Klimakrise für Deutschland berechnet. Zwischen 2000 bis 2021 sind mindestens 145 Milliarden Euro Schäden durch die Folgen der Erderwärmung entstanden. Bis zur Mitte des Jahrhunderts werde der volkswirtschaftliche Schaden auf 280 bis 900 Milliarden Euro steigen.

Bundeswirtschafts- und Bundesumweltministerium haben die Schäden berechnen lassen, die in Deutschland durch den Klimawandel entstanden sind: mindestens 145 Milliarden Euro seit 2000, davon 80 Milliarden seit 2018. Neben den finanziell messbaren Schäden zählen gesundheitliche Einschränkungen, Todesfälle, belastete Ökosysteme, Artensterben und eine geringere Lebensqualität zu den Auswirkungen der Erderwärmung.

Für die Flut im Ahrtal 2021 errechnet die „Klimawirkungs- und Risikoanalyse 2021 für Deutschland“ einen Gesamtschaden von rund 40 Milliarden Euro. Damit war es das schadenträchtigste Extremereignis in der Geschichte der Bundesrepublik. Die Schäden der Hitzesommer 2018 und 2019 belaufen sich auf circa 35 Milliarden Euro. Die volkswirtschaftlichen Schäden des Klimawandels gehen dabei weit über die direkten Schäden hinaus. Lieferverzögerungen durch beschädigte Infrastrukturen oder eine verminderte Produktivität von Arbeitnehmern durch Hitzebelastungen stellen ebenfalls wichtige Faktoren dar, die bei der Schätzung der Schäden miteinbezogen werden müssen, so die Studie.

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Die europäische Solarindustrie benötigt eine Anschubfinanzierung, um wettbewerbsfähig zu werden. Bei der Diskussion auf dem „PV Symposium“ in Bad Staffelstein nannte Meyer Burger Zahlen.

Schätzungsweise 11 bis 15 Milliarden Euro sind bis zum Jahr 2030 an Unterstützung notwendig, um eine nennenswerte Solarindustrie in Europa wieder aufzubauen. Diese Zahl nannte Christoph Podewils, der seit Januar den Bereich Politik und Unternehmenskommunikation bei Meyer Burger leitet, auf dem diesjährigen „PV Symposium“ in Bad Staffelstein. Die Summe setzte er in das Verhältnis der Ausgaben der EU für russische Gasimporte, die allein seit Beginn des Krieges 148 Milliarden Euro betragen hätten.

Derzeit kommen mehrere Entwicklungen zusammen, die das Thema der europäischen Photovoltaik-Produktion wieder stärker auf die Tagesordnung setzen. Der Krieg in der Ukraine und die große Abhängigkeit von chinesischen Lieferanten, die Gelegenheit, im stark wachsenden Markt Fuß zu fassen, und die Notwendigkeit, das noch verbliebene technische Know-how zu sichern. Gleichzeitig droht der Inflation Reduction Act (IRA) in den USA nun, die letzten verblieben Investitionshoffnungen weg von Europa nach Nordamerika umzulenken.

Das Gesetz bringt allerdings auch Bewegung in die seit Jahren festgefahrene Diskussion da er nun die europäische Politik unter Zugzwang setzt. „Der Markt in den USA wird fliegen“, sagt Christoph Podewils. Die durch den Inflation Reduction Act angekündigte Förderung in den USA senke die Produktionskosten von 33,3 Cent auf 13,6 bis 20,6 Cent pro Wattpeak, erklärt er mit Verweis auf eine Studie von McKinsey. In der EU sei die Förderung bisher dagegen vernachlässigbar, sie reduziere die Kosten nur um 0,1 Cent auf 32 Cent pro Wattpeak.

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