In dem neuen „World Energy Outlook“ geht die Internationale Energieagentur auf die Gefährdung der Energiesysteme durch regionale Konflikte und geopolitische Spannungen ein. Einhergehend mit Photovoltaik und Windkraft muss auch stärker in Netze und Speicher investiert werden, um die Energiesicherheit zu gewährleisten.

Wie sich die Zeiten ändern: Es ist noch nicht so lange her, da unterschätzte die Internationale Energieagentur IEA den globalen Photovoltaik-Zubau massiv. Nun hat sich der Wind gedreht. Die Prognosen sind realistischer und die IEA sieht mittlerweile sogar die Notwendigkeit, erneuerbare Energien schneller auszubauen. Dies ist die Quintessenz aus ihrem am Mittwoch veröffentlichten „World Energy Outlook 2024“ (WEO). Regionale Konflikte und geopolitische Spannungen zeigen erhebliche Schwachstellen im heutigen globalen Energiesystem auf und verdeutlichen die Notwendigkeit stärkerer politischer Maßnahmen und größerer Investitionen, um den Übergang zu saubereren und sichereren Technologien zu beschleunigen und auszuweiten, heißt es dort. Andernfalls sei die Energiesicherheit gefährdet und auch die Reduzierung der Treibhausgasemissionen stehe auf dem Spiel.

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Erfreulicherweise werden immer mehr Batteriespeicher errichtet, viele davon im Zusammenhang mit Erneuerbaren-Kraftwerken. Dies ist sehr sinnvoll, um den fluktuierenden Erneuerbaren an mehr Stunden im Jahr zu ermöglichen, den Strombedarf immer umfangreicher zu bedienen.

Allerdings sollten die Batterien zukünftig so gestaltet und eingebunden werden, dass sie im Betrieb am wenigsten Energie selbst verbrauchen. Eine Optimierung des Energieverbrauchs wird auch dadurch erschwert, dass zu dunkle Untergründe unter den Batterien gewählt werden, die sich in der Sonne stark erwärmen. Die darauf befindlichen Batterien müssen dann umso stärker gekühlt werden, was in einem erhöhten Stromverbrauch resultiert.

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Die Behörde hat nur kleine Änderungen am Entwurf der Netzbetreiber vorgenommen. Das Kernnetz umfasst gut 9.000 Kilometer. Erste Leitungen könnten 2025 in Betrieb gehen.

Die Bundesnetzagentur hat das von den Fernleitungsnetzbetreibern vorgeschlagene Wasserstoff-Kernnetz mit kleinen Änderungen genehmigt. Damit ist die Planungsphase abgeschlossen. Insgesamt umfasst das Netz 9.040 Kilometer Leitungen, die sukzessiv bis 2032 in Betrieb gehen sollen. Rund 60 Prozent davon sind Gasleitungen, die auf Wasserstoff umgestellt werden. Die verbleibenden 40 Prozent werden neu gebaut. Im Zieljahr 2032 beträgt die Einspeiseleistung 101 Gigawatt, die Ausspeiseleistung 87 Gigawatt. Die Investitionskosten sollen bei 18,9 Milliarden Euro liegen.

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Eine Studie der TU München zeigt, dass Luft-Wasser-Wärmepumpen und Gasheizungen für Wohngebäude derzeit die kostengünstigsten Heiztechnologien sind. Die Forscher weisen jedoch darauf hin, dass die Ergebnisse letztlich von den getroffenen Annahmen und den Energiepreisen abhängen.

Forscher der Technischen Universität München haben die ökologische, ökonomische und ökoeffiziente Leistung von 13 verschiedenen Heizsystemen für ein typisches deutsches Zweifamilienhaus bewertet. Dabei sind sie zu dem Ergebnis gekommen, dass Luft-Wasser-Wärmepumpen und Gasheizungen die kostengünstigsten Lösungen sind.

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Das Konzept

Mit den Änderungen im Zuge des „Solarpaket 1“ ergeben sich durch den Repowering Ansatz ganz neue Möglichkeiten für Photovoltaik-Anlagen in Gewerbe und Landwirtschaft. Das Konzept bietet attraktive Mehrwerte, sowohl für den bisherigen Betreiber als auch für externe Investoren und Energieunternehmen, die neue, werthaltige Geschäftsfelder aufbauen wollen.
Technisch betrachtet, werden beim Repowering von Photovoltaik-Anlagen alte, leistungsschwache Module gegen moderne, leistungsfähigere Modelle ersetzt, sowie neue Wechselrichter und andere Komponenten eingebaut. Dadurch, dass die neuen Module einen deutlich höheren Flächenwirkungsgrad aufweisen, kann auf der verfügbaren Fläche relevant mehr Leistung als vorher installiert werden, oft kann dabei sogar die bestehende Unterkonstruktion genutzt werden. Man nutzt also eine bestehende Fläche, auf der bereits Photovoltaik-Strom produziert wurde, und steigert signifikant die Stromproduktion sowie das Ertragspotenzial.

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Das Projekt soll „effiziente Energieerzeugung, architektonische Gestaltungsfreiheit und günstige Herstellungsprozesse“ vereinen. Erste Resultate werden auf der heute beginnenden EU PVSEC präsentiert.

Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP kooperiert im Projekt »AluPV« mit den Unternehmen MN Metall, VHF Plan Liesenhoff, Baltic Renewable Partners, Solarnative sowie dem Institut für Solarenergieforschung (ISFH). Ziel ist die Entwicklung neuartiger Verfahren zur Integration von Photovoltaik in Aluminiumbauteile für Fassaden. Solarmodule sollen mit den Aluminiumbauteilen so verbunden werden, dass gleichermaßen „effiziente Energieerzeugung, architektonische Gestaltungsfreiheit und günstige Herstellungsprozesse“ erreicht werden. Auf der vom 23. bis 27. September in Wien stattfindenden European Photovoltaic Solar Energy Conference & Exhibition EU PVSEC werden erste Resultate vorgestellt.

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Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) hat am 28. August 2024 die Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen, Ausgabe 2024/1 (MVV TB 2024/1) offiziell veröffentlicht. In Deutschland beginnen nun die übrigen Bundesländer damit, die neue Vorschrift in Landesrecht umsetzen. Mit der sogenannten Drei-Quadratmeter-Regel können damit auch Solarmodule verbaut werden, die größer als zwei Quadratmeter sind. Die Mehrheit der Bundesländer plant die Bestimmung bis Ende 2024 umzusetzen. Sechs Bundesländer haben das bereits getan, was flächenmäßig mehr als 70 Prozent des deutschen Marktes ausmacht.

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81 Prozent der neuen Erneuerbaren-Kraftwerke weltweit mit insgesamt 473 Gigawatt waren kostengünstiger als die neuen fossilen Alternativen. Auch große Batteriespeicher werden immer günstiger – nach Angaben des jüngsten Irena-Berichts sanken die Kosten zwischen 2010 und 2023 um 89 Prozent.

382 der 473 Gigawatt im vergangenen Jahr neu installierten Kraftwerke auf Basis von erneuerbaren Energien ließen sich zu niedrigeren Kosten als fossile Kraftwerke realisieren. Dies geht aus dem am Dienstag auf dem „Weltgipfel für erneuerbare Energien“ veröffentlichten Bericht „Renewable Power Generation Costs in 2023“ der Internationalen Agentur für erneuerbare Energien (Irena) hervor. Dabei hätten sich auch die Preise für die fossilen Brennstoffe 2023 wieder ihrem historischen Niveau angenähert. Angesichts der seit Jahren sinkenden Kosten seien die Erneuerbaren dennoch weiter wettbewerbsfähig, was insbesondere für Photovoltaik und Windkraft gelte, heißt es von Irena weiter.

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Der Wert ist der höchste bislang mit diesem Fertigungsverfahren erreichte. Die Verwendung einer industriell texturierten Silizium-Solarzelle gilt als wichtige Voraussetzung für die Skalierbarkeit der Photovoltaik-Technologie.

Am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern eine Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle mit einem Wirkungsgrad von 31,6 Prozent hergestellt. Zwar hat die Zelle nur ein Format von einem Quadratzentimeter, allerdings wurde die Perowskit-Schicht – also die „Topzelle“ des Tandems – auf einer industriell texturierten Silizium-Heterojunction-Solarzelle abgeschieden. Die Verwendung einer solchen Standardzelle und die gleichmäßige Beschichtung von deren Textur mit der Perowskit-Topzelle seien „wichtige Voraussetzungen für eine industrielle Herstellung von Tandemsolarzellen“, betonen die Forscher des Fraunhofer-ISE.

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Das Fraunhofer IEE will bis Herbst 2026 mit seinen Projektpartner den Prototypen kreieren. Damit sollen die Batterien von Elektrofahrzeugen künftig aktiv zur Netzstabilisierung genutzt werden können. Sie könnten sogar Stromnetze wieder aufbauen helfen und Haushalten einen Inselbetrieb ermöglichen.

Immer wieder ist von rollenden Speichern zu hören. Gemeint sind die Batterien in Elektrofahrzeugen, die nicht nur zum Antrieb der Autos, sondern auch zur Stabilisierung des Stromnetzes genutzt werden könnten, etwa wenn sie überschüssigen Strom aus dem Netz zwischenspeichern und im Bedarfsfall wieder einspeisen. Noch ist diese Bidirektionalität nicht in der Realität angekommen, doch es gibt eine Reihe von Pilot- und Forschungsprojekten dazu.

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