Mit einer interaktiven Karte können Hausbesitzer prüfen, inwiefern ihre Gebäude für den Einbau einer Wärmepumpen-Technologie geeignet sind. Methodik und Ergebnisse entstanden im Zuge eines Promotionsvorhabens an der Forschungsstelle für Energiewirtschaft München.

75 Prozent der Wohngebäude in Deutschland sind für den Einbau einer Wärmepumpe geeignet. Zu diesem Ergebnis kommt die „Wärmepumpen-Ampel“, die im Zuge einer Dissertationsarbeit an der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) München von Simon Greif entwickelt wurde. Rund 17 der insgesamt 19 Millionen Wohn­gebäude in Deutschland seien mithilfe von Algorithmen analysiert und Potenziale berechnet worden. Das Ergebnis: Eine Luft-Wärmepumpe ließe sich bei 65 Prozent der Gebäude installieren, bei 47 Prozent Erdsonden-Wärmepumpen, bei 24 Prozent Erdkollektor-Wärmepumpen und 37 Prozent seien für den Einbau von Solar-Eisspeicher-Wärmepumpen geeignet.

Da sich die Potenziale der verschiedenen Technologien überschneiden, ergibt sich der FfE zufolge ein Gesamtpotenzial von 75 Prozent der Gebäude, die durch mindestens eine der Technologien beheizt werden könnten. Mit der „Wärmepumpen-Ampel“ sei ein Tool entwickelt worden, um bei dieser komplexen Thematik den Wohngebäude-Eigentümern eine Orientierungshilfe zu geben. Die Eignung der Gebäude für die verschiedenen Wärmepumpen-Technologien ließe sich so einfach ermitteln und funktioniere über eine Postleitzahlsuche.

Nach Angaben der Forschungsstelle gab es eine solche Potenzialanalyse für dezentrale Wärmepumpen in Deutschland bislang nicht. Die Ergebnisse, die in Kürze mit der Dissertation vollständig veröffentlicht werden, lieferten somit einen wichtigen Beitrag für die Entwicklung von Zukunftsszenarien. Immerhin will die Bundesregierung bis 2030 den Einbau von 6 Millionen Wärmepumpen erreichen. Aktuell gibt es rund eine Million Wärmepumpen, was einer Nutzung des Potenzials von etwa fünf Prozent bei 19 Millionen Wohngebäuden entspricht.

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Die Energiepreise gehen durch die Decke, während EU-Kommission und Bundesregierung überlegen, wie sich das Ausmaß der Krise eindämmen lässt. Mirko Schlossarczyk ist Partner beim Energiemarktanlysten Enervis Energy Advisors und sagt, dass sich der Markt bis zum Ende des Jahrzehnts auf ein sehr hohes Preisniveau einstellen kann. Im Interview mit pv magazine erklärt der Betriebswirt, der seit 2003 in der Energiewirtschaft aktiv ist, wie die hohen Preise zustanden kommen, warum die Merit-Order unangetastet bleiben sollte und warum ein Strompreisdeckel das falsche Signal für die Erneuerbare setzt. Die hohen Preise sind aus seiner Sicht ein Symptom, jedoch nicht die Ursache des Übels.

pv magazine: Die Strom- und Gaspreise sind drastisch gestiegen. Wie sind wir eigentlich hier angekommen?

Mirko Schlossarczyk: Der Krieg in der Ukraine, der damit einhergehende Lieferstopp von Erdgas aus Russland, sowie die Knappheit der Stromerzeugungskapazitäten in Mitteleuropa sind die ganz zentralen Treiber für die Strompreise. Am Day-Ahead-Markt wird der Preis nach der Merit-Order-Kurve gebildet. Das Kraftwerk was als Letztes zur Nachfragedeckung benötigt wird, bestimmt mit seinen Stromgestehungskosten den Strompreis. An dieser Position befinden sich derzeit die Gaskraftwerke. Deren Stromproduktionskosten sind sehr hoch. Jedoch wird deren Erzeugungskapazität benötigt und sie setzen damit den Preis.

Gaskraftwerke kamen doch eher in der flexiblen Versorgung oder wärmegeführten Versorgung zum Einsatz. Warum sind sie jetzt so preisbestimmend?

Weil das Angebot am Strommarkt so gering ist. In diesem Jahr haben wir massive Probleme im französischen Kernkraftwerkspark. Mehr als die Hälfte der Kernkraftwerke sind ausgefallen und immer noch nicht am Netz. Der heiße Sommer und die Dürre sorgten dann auch noch dafür, dass die Wasserkraftwerke in Europa nur 75 Prozent der Strommenge, gegenüber einem Referenzjahr lieferten. Auf der Nachfrageseite hat der heiße Sommer zudem dafür gesorgt, dass die Klimaanlagen mehr liefen. Das hat zu einer Stromknappheit am Markt geführt. Es werden dementsprechend alle verfügbaren Kraftwerke benötigt. Also auch Gaskraftwerke, trotzdem sie so teuer sind.

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Der Fachkräftemangel ist aktuell die weitaus größte Herausforderung, um den Photovoltaik-Zubau in Deutschland auf die politisch gewünschten Ziele anzuheben. Auf Einladung von Sonepar diskutierten Vertreter aus dem Handwerk mit Energieexperten, welche Hebel in Bewegung gesetzt werden müssten. Einer davon ist, die Jugend für handwerkliche Berufe zu gewinnen, wie die Diskussion zeigte, von der pv magazine exklusiv berichtet.

Während am Freitag wieder tausende Jugendliche und Erwachsene dem Aufruf von „Fridays for Future“ folgten und in den Klimastreik traten, suchen Handwerksbetriebe händeringend Auszubildende und Fachkräfte. Von einem informellen Austausch der Praktiker, der Lösungen für die großen Probleme der Branche suchte, berichtet pv magazine exklusiv. Dabei zeigte sich erneut, es gibt sehr viele Schwierigkeiten, die die Energiewende ausbremsen. Die weitaus größte Herausforderung ist dabei der Fachkräftemangel. Darüber waren sich die Teilnehmer einer Diskussionsveranstaltung am Mittwoch in Düsseldorf einig.

Der Großhändler Sonepar hatte auf der einen Seite zwei Vertreter des Handwerks geladen, Lothar Hellmann, Präsident des Zentralverbands der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke (ZVEH), der selbst einen eigenen Betrieb mit 140 Mitarbeitern leitet und Stefan Raddant, Obermeister der Innung für Elektrotechnik Münster, ebenfalls mit eigenem Unternehmen. Ihnen gegenüber saßen ein Professor des Wuppertal Instituts, Stefan Lechtenböhmer, Abteilungsleiter Zukünftige Energie- und Industriesysteme, und Christian Noll, Geschäftsführender Vorstand Deutsche Unternehmensinitiative Energieeffizienz (DENEFF) sowie Christian Teipel, Leiter Erneuerbare Energien & Elektromobilität bei Sonepar Deutschland.

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Die Überschusseinspeisung von Solarstrom wird in der Schweiz von den Netzbetreibern unterschiedlich vergütet. Nach Angaben von VESE erhöhen sich die Sätze für das kommende Jahr von durchschnittlich 10,1 auf 15,5 Rappen pro Kilowattstunde, was vor allem der aktuellen Strompreishausse geschuldet ist. Der Verband fordert ein neues Vergütungssystem, was schweizweit gelten sollte sowie aus einem „Fix-“ und einem „Flex-Modell besteht.

In der Schweiz erhalten Betreiber von Photovoltaik-Anlagen, die Solarstrom einspeisen, im kommenden Jahr deutlich mehr Geld. Die Netzbetreiber erhöhen die Vergütung im kommenden Jahr durchschnittlich um 55 Prozent – sie steigt damit von 10,1 auf 15,5 Rappen (10,5 bis 16,1 Eurocent) pro Kilowattstunde im Schnitt. Dies ergab eine erste Auswertung des Verbands der unabhängigen Energieerzeuger VESE. Nach dessen Einschätzung kamen die höheren Abnahmepreise nur auf Druck der EU-Strompreishausse zustande. Aktuell gehen die Strompreise in allen europäischen Märkten durch die Decke. Mittelfristig gebe es weiterhin keine Garantie für eine kostendeckende Vergütung für die Betreiber von Photovoltaik-Anlagen in der Schweiz. VESE fordert daher dringend ein neues Vergütungsmodell.

Die neuen Zahlen von VESE beruhen auf Angaben der 30 größten Netzbetreiber im Land. Diese legen die Vergütung für den überschüssig eingespeisten Solarstrom jedes Jahr neu fest. VESE begrüßte, dass der Solarstrom als zuverlässige und ökologische Stütze der inländischen erneuerbaren Energiegewinnung endlich eine Aufwertung erfahre. Der Verband begrüßte, dass nun „auch notorische Bremser unter den Netzbetreibern“ endlich die lange von VESE geforderte Schwelle von 10 Rappen pro Kilowattstunde erreichen und überschreiten.

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Insgesamt gibt es nach dem Bericht der Organisation global 12,7 Millionen Arbeitsplätze im Bereich der erneuerbaren Energien. 700.00 neue Jobs kamen allein 2021 hinzu. 63 Prozent der Arbeitsplätze im Photovoltaik-Bereich befinden sich in China.

Nur wenige Tage nach der IEA hat auch die Internationale Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA) einen Bericht zur Zahl der Jobs in der Erneuerbaren-Branche veröffentlicht. Demnach sei die Zahl der Arbeitsplätze weltweit im vergangenen Jahr um 700.000 auf 12,7 Millionen gestiegen. Dabei sei die Photovoltaik der schnellst wachsende Sektor unter den Erneuerbaren, hießt es im „Renewable Energy and Jobs: Annual Review 2022“ weiter. Allein auf diesen Sektor entfielen knapp 4,3 Millionen Arbeitsplätze, dahinter folgen Biokraftstoffe und Wasserkraft mit je etwa 2,4 Millionen Jobs. Im Windkraft-Bereich verzeichnete IRENA hingegen nur etwa 1,37 Millionen Arbeitsplätze.

Angesichts der zunehmenden Besorgnis über den Klimawandel, der Erholung von der Corona-Pandemie und der Unterbrechung der Lieferketten wachse das nationale Interesse an der Lokalisierung von Lieferketten und der Schaffung von Arbeitsplätzen im eigenen Land. Starke Binnenmärkte seien der Schlüssel für die Industrialisierung sauberer Energien. Die meisten Arbeitsplätze verzeichnet IRENA in Asien, wo sich fast zwei Drittel befänden und allein in China seien es 42 Prozent der 12,7 Millionen. Auf die EU entfallen etwa zehn Prozent, ebenso auf Brasilien. Dahinter folgen die USA und Indien mit jeweils sieben Prozent.

Im Photovoltaik-Sektor befinden sich 63 Prozent der knapp 4,3 Millionen Arbeitsplätz ein China. Das sind fast 2,7 Millionen Jobs. Platz zwei belegen die USA mit etwa 250.000 Jobs vor Indien. Deutschland kommt mit etwa 50.000 Jobs auf Platz acht weltweit und liegt damit hinter Polen. Die zehn wichtigsten Länder vereinen immerhin 87 Prozent aller Arbeitsplätze im Photovoltaik-Bereich auf sich.

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Die vielen Sonnenstunden und der weitere Zubau von Photovoltaik-Anlagen führten dazu, dass nach nicht einmal drei Quartalen bereits die Erzeugungsleistung der Vorjahre überschritten wurde. Bis Mitte September verzeichnete Energy-Charts vom Fraunhofer ISE bereits 50,8 Terawattstunden Solarstrom, die zur öffentlichen Nettostromerzeugung beitrugen.

In den vergangenen Monaten trug Solarstrom wesentlich dazu bei, dass die Preise an den Strombörsen nicht noch weiter durch die Decke schossen als ohnehin schon. Für Juni und Juli vermeldete Energy-Charts vom Fraunhofer ISE jeweils neue Erzeugungsrekorde der in Deutschland installierten Photovoltaik-Anlagen von jeweils mehr als acht Terawattstunden und im August waren es immerhin noch knapp 7,6 Terawattstunden, die zur öffentlichen Nettostromversorgung beitrugen. Getrieben vom guten Wetter mit vielen Sonnenstunden produzierten die Photovoltaik-Anlagen nach einer jüngsten Auswertung von Energy-Charts bis Mitte September bereits mehr Solarstrom als in den beiden Vorjahren über jeweils zwölf Monate.

Konkret waren es in diesem Jahr bereits 50,8 Terawattstunden, die zur öffentlichen Nettostromerzeugung beitrugen, wie Bruno Burger twitterte. 2020 waren über das gesamte Jahr 50,1 Terawattstunden und im vergangenen Jahr 49,9 Terawattstunden zu verzeichnen gewesen. Der neue Rekord steht jetzt schon fest, dabei bleibt noch ein ganzes Quartal Zeit – zugegebenermaßen nicht unbedingt die ertragstärkste Zeit für Photovoltaik-Anlagen in Deutschland. Dennoch wird auch in den nächsten drei Monaten noch einiges hinzukommen.

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Wie viel Wasserstoff wird eigentlich gebraucht? Das es nicht ganz ohne gehen wird, dürfte den meisten klar sein. In einem Verbundprojekt haben sich zahlreiche Forschungsinstitute daran gemacht, gleich 40 Energieszenarien auf ihre Annahmen zum Wasserstoffhochlauf zu untersuchen. Das Ergebnis: weltweit werden bis 2050 etwa 15 Millionen Gigawattstunden Wasserstoff gebraucht.

Eine globale Energiewende ohne Wasserstoff ist nicht denkbar – ab 80 Prozent Treibhausgasminderung im Vergleich zum Jahr 1990 geht es nicht ohne. Trotzdem bleibt der Einsatzort des Brennstoffs weiterhin ein Streitthema. Kosten und Effizienz von Wasserstoff lassen in vielen Sektoren Alternativen attraktiver erscheinen. Im Gebäudesektor zum Beispiel, wird Wasserstoff im Prinzip keinen Einzug halten.

Das ist das Urteil einer Metastudie, die aus Verbundprojekt „HyPat“ entstanden ist. Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI untersuchte gemeinsam mit zahlreichen weiteren Instituten wie dem Fraunhofer ISE oder auch der Deutschen Energieagentur (Dena) 40 kürzlich veröffentlichte Studien zu Energiesystemen und Wasserstoffszenarien. Zudem zogen die Studienautoren 300 Minderungsszenarien des sechsten Sachstandsberichts des Weltklimarats (IPCC) heran, um eine Bandbreite des globalen Wasserstoffbedarfs zu bestimmen.

Den Prognosen der Metastudie zufolge werden für ein Szenario, in dem bis 2050 die Treibhausgasminderung bei über 80 Prozent liegt, zwischen 4 und 15 Petawattstunden Wasserstoff und etwaige Syntheseprodukte wie Ammoniak und Methanol benötigt. Eine Petawattstunde entspricht einer Million Gigawattstunden.

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350 Lärmschutzwände und 100 Rastplätze sind in 15 Losen von ASTRA zusammengefasst worden. Bis 24. Februar 2023 läuft die Ausschreibung, um sich für die kostenlose Zuteilung einer Fläche zu bewerben, auf der dann eine Photovoltaik-Anlage entstehen soll.

Das Schweizer Bundesamt für Straßen (ASTRA) hatte angekündigt, kostenlos Flächen entlang der Nationalstraßen für Projektierer von Photovoltaik-Anlagen zur Verfügung zu stellen. Am heutigen Montag startete das Bewerbungsverfahren für die Flächen. Es läuft bis zum 24. Februar. ASTRA hat für die Ausschreibung rund 350 Lärmschutzwände und 100 Rastplätze in 15 Losen zusammengefasst. Interessierte Investoren können sich für die Flächen bewerben und müssen dann innerhalb eines festgelegten Zeitrahmens eine Photovoltaik-Anlage auf der Fläche planen und realisieren. Nach der Zuteilung eines Loses werde eine Reservationsvereinbarung über drei Jahre geschlossen. In dieser Zeit müsse die Photovoltaik-Anlage fertiggestellt werden.

Das Vorgehen ähnelt ASTRA zufolge der Vergabe von Standorten für Schnellladestationen auf den Rastplätzen im Jahr 2018. Auf der Website des Bundesamts stehen die Bewerbungsunterlagen sowie eine Visualisierung der Flächen zur Verfügung. Für Planung, Finanzierung, Bau, Anschluss und Betrieb der Photovoltaik-Anlagen sind nach den Vorgaben die Dritten verantwortlich, also die Pächter der Flächen. Sie müssen sich um die Vermarktung oder Abnehmer für ihren Solarstrom selbstständig kümmern.

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Der Ständerat hat die Beratungen zur Gletscher-Initiative für eine Solar-Offensive genutzt. Er beschloss zusätzlich eine Photovoltaik-Pflicht für Neubauten und eine erleichterte Genehmigung für Photovoltaik-Kraftwerke sowie Zuschüsse für Photovoltaik-Anlagen im alpinen Hochland.

Der Ständerat in der Schweiz, der sich auch Vertretern aller Kantone zusammensetzt, hat in dieser Woche einen Gesetzentwurf des Nationalrats zu Klimaschutzzielen bewilligt und gleich noch eine Solar-Offensive gestartet. Die sogenannte Gletscheroffensive hieß das Parlament mit 39 zu 4 Stimmen bei zwei Enthaltungen für gut. Zusätzlich erarbeitete das Parlament eine Vorlage, in der eine Solarpflicht für neue Gebäude und die erleichterte Bewilligung von Photovoltaik-Kraftwerke auf Freiflächen und in den Bergen vorgesehen ist. Die zusätzliche Vorlage entstand auf Antrag von Beat Rieder (Mitte/VS) und damit sollte „das Momentum zu Gunsten von mehr inländischem Winterstrom“ genutzt werden. Das „Gesetz über dringliche Maßnahmen zur kurzfristigen Bereitstellung einer sicheren Stromversorgung im Winter“ wurde dann auch ohne Gegenstimme verabschiedet.

Die Nationalräte sollen es nach dem Willen des Ständerats getrennt vom indirekten Gegenvorschlag zur Gletscher-Initiative behandeln, in der laufenden Session bereinigen und für dringlich erklären. „Ohne diese Abspaltung verlieren wir das Momentum für eine kurzfristige Mehrproduktion“, sagte Rieder. Der Plan sehe vor, dass das neue Gesetz nach der Herbstsession in Kraft tritt und bis Ende 2025 gilt. Danach soll es vom Mantelerlass zur Energie- und Stromversorgung abgelöst werden, den das Parlament zurzeit berät, wie es vom Ständerat weiter hieß.

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Die PEM-Anlage in Wunsiedel kann bis zu 1.350 Tonnen grünen Wasserstoff pro Jahr erzeugen. Der Energieträger soll vor allem in Industrie- und Gewerbebetrieben der Region eingesetzt werden.

Siemens hat jetzt im oberfränkischen Wunsiedel einen der deutschlandweit größten Elektrolyseure in Betrieb genommen. In der PEM-Anlage mit 8,75 Megawatt Leistung soll ausschließlich Solar- und Windstrom eingesetzt werden. Woher der Ökostrom kommt, teilte Siemens nicht mit. Betreiber der Anlage ist die eigens gegründete Gesellschaft WUN H2, an der Siemens Financial Services sowie die Firma Rießner Gase aus dem nahen Lichtenfels mit je 45 Prozent sowie die Stadtwerke Wunsiedel mit zehn Prozent beteiligt sind. WUN H2 erwägt derzeit, die Anlage auf 17,5 Megawatt auszubauen.

Der eingesetzte „Silyzer 300“-Elektrolyseur von Siemens basiert auf der Protonenaustauschmembran-Technologie (PEM), die mit einem sauren Milieu arbeitet. Sie kommt gut mit Lastwechseln zurecht. Daher eignen sich Elektrolyseure dieser Art gut, um sie direkt mit Erneuerbare-Energien-Anlagen zu koppeln. Auch zeichnen sie sich durch eine sehr kompakte Bauweise aus. Allerdings müssen die Hersteller wegen der sauren, aggressiven Umgebung kostspielige Edelmetalle wie Platin oder Iridium als Katalysatoren verwenden.

Bis zu 1.350 Tonnen grünen Wasserstoff kann die Anlage jährlich erzeugen. Abnehmer ist die regionale Wirtschaft – von der Glas- und Keramikindustrie über Transportunternehmen und Automobilzulieferbetrieben bis zu einem benachbarten Sägewerk. Der Wasserstoff wird mit LKW-Trailern an die Endkunden vornehmlich im Umkreis von rund 150-200 Kilometern (Nordbayern, Thüringen, südliches Sachsen und Westböhmen) verteilt.

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