Die Umweltbilanz von Strom aus Windkraft und Photovoltaik hat sich dank moderner Technologien und Materialien weiter verbessert. In einer aktuellen Analyse betrachtet das Umweltbundesamt den gesamten Lebenszyklus und zahlreiche Einflussgrößen.

27.05.2021 – Auf knapp 400 Seiten hat das Umweltbundesamt aktualisierte Ökobilanzen für Windenergie- und Photovoltaikanlagen vorgelegt. Die Ergebnisse zeigen, dass selbst im ungünstigsten Fall die entstehenden Treibhauspotenziale pro erzeugter Kilowattstunde Wind- und Photovoltaikstrom um ein Vielfaches unter denen konventioneller Stromerzeugungsarten liegen.

Die Experten sprechen nicht von Emissionen, sondern von Umweltwirkungen. Das ist auch richtig, denn bei der Herstellung, dem Betrieb und dem Recycling von Windkraft- und Photovoltaikanlagen entstehen nicht nur CO2-Emissionen, sondern es gilt, vielfältige Wirkungen auf die Umwelt im Blick zu behalten. Die Ermittlung und Bewertung ausgewählter Umweltwirkungen über den gesamten Lebenszyklus moderner Windkraft- und Solaranlagen war das Ziel der Analyse.

Dennoch liefert die Neuberechnung des Umweltbundesamtes auch konkrete Zahlen zu Emissionen. Die Autoren weisen aber auch darauf hin, dass diese Betrachtung ständig aktualisiert werden muss, denn die Prozesse im Lebenszyklus der Anlagen unterliegen einer ständigen technologischen Entwicklung.

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Quelle: https://www.sonnenseite.com

Innerhalb von nur zehn Jahren kann Deutschland flächendeckend auf eine Energieversorgung umgestellt werden, die vollständig auf Erneuerbaren Energien beruht. Die aktuelle Studie der Energy Watch Group (EWG) zeigt, dass Deutschland bereits bis 2030 vollständig, zuverlässig und wirtschaftlich mit Energie versorgt werden kann und dabei sogar über ein ökonomisch vorteilhafteres Energiesystem verfügt.

Die Studie stellt das erste umfassende Energie-Szenario vor, das Deutschlands Weg zu 100 % Erneuerbaren Energien bis 2030 sektorenübergreifend, technologisch und ökonomisch umsetzbar und mit vollständiger Bedarfsdeckung auch in winterlichen Dunkelflauten stundengenau gewährleistet. Damit wäre Deutschland im Innovationswettbewerb um die Klimaneutralität als erstes Industrieland weltweit führend, noch vor den USA und China.

„Wir können uns angesichts des Klimanotstandes nicht aussuchen, ob wir handeln wollen oder nicht“, sagt Thure Traber, Leitautor der Studie. „Es sind insbesondere regulatorische, politische und infrastrukturelle Hindernisse, die den zügigen Aufbau eines emissionsfreien Energiesystems in Deutschland verhindern. Eine schnelle strukturpolitische Beseitigung dieser Hemmnisse würde den sofortigen Beginn der energetischen Umstrukturierung ermöglichen.“

Nord-Süd- Szenarien

Die Studie untersucht die Nutzung aller Formen Erneuerbarer Energien. Für Deutschland bieten Windkraft und Photovoltaik (PV) die quantitativ wichtigsten Potentiale der Erneuerbaren. Nach aktuellem Stand ist der Ausbau der Windkraft im Süden Deutschlands, strukturell bedingt, fast vollständig zum Erliegen gekommen. Daher muss Strom aus Windkraft von der Nordsee und aus dem Norden Deutschlands mittels teurer und energetisch intensiver langer Überlandleitungen nach Süddeutschland transportiert werden.

Als Lösung weist die EWG-Studie quantifiziert nach: Die Investitionen in den Jahren bis 2030 in PV, Windkraft, Bioenergien, Geothermie und Wasserkraft sowie in Speicher, Wärmepumpen im Wärmesektor und Elektrische Antriebe im Verkehr, sowie vieler weiterer Technologien müssen und können massiv ausgebaut werden. Wesentlich ist ein dezentraler Ausbau aller Technologien, insbesondere auch der Windkraft in den südlichen Bundesländern. Damit kann ein weiterer sehr teurer, langwieriger Ausbau von hohen Leitungskapazitäten von Nord nach Süd vermieden werden.

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Quelle: https://www.sonnenseite.com

Drei Fraunhofer-Institute haben sich zusammengeschlossen, um die Wasserstofftechnologien schneller in die Anwendung zu bringen. Die ersten Pilotanlagen für grünen Wasserstoff entstehen derzeit in Görlitz, Bremerhaven und Hamburg.

Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS, das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES und das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU haben ihre Expertise im Hydrogen Lab Leuna gebündelt, um dem Markthochlauf der Technologien für grünen Wasserstoff zu beschleunigen. Sie planen Pilotanlagen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Wasserstoffwirtschaft.

In Leuna gebe es zudem eine modular nutzbare Testflächen für Elektrolysesysteme, Power-to-X- und Power-to-Liquid-Projekte bis 5 Megawatt Anschlussleistung, teilte die Fraunhofer-Gesellschaft mit. „Die direkte Integration in die Infrastruktur eines Chemieparks bietet uns neben der Anbindung an das Wasserstoff-Pipelinenetz Mitteldeutschland auch den Zugang zur örtlichen Chemieindustrie, die viel Wasserstoff benötigt und ein großes Interesse daran hat, dafür nachhaltige Technologien und Prozesse zu nutzen“, erklärte Sylvia Schattauer, stellvertretende Leiterin des Fraunhofer IMWS und Koordinatorin der Aktivitäten in Leuna. „Wir werden somit in Leuna nicht nur Elektrolyseure testen und weiterentwickeln, sondern uns auch den Fragestellungen der Power-to-X-Technologien widmen.“ Das erste Projekt mit einem Hochtemperatur-Elektrolyseur der Ein-Megawatt-Klasse in Kombination mit der Herstellung von grünem Methanol sei gerade gestartet, so Schattauer weiter.

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

11 Prinzipien einer erfolgreichen Energiewende von Chancen für Wirtschafts- und Gesellschaftspolitik bis zur Bewusstseinsbildung zu Möglichkeiten der Beteiligung

— Dies ist eine Replik auf den Beitrag von Andreas Luczak: „Warum eine Förderung des Photovoltaik-Eigenverbrauchs abgeschafft gehört“ sowie seinen Nachtrag —

Grenzen der Planung und Chancen der Gestaltungsfreiheit

Im Werk „In the age oft the smart machine“ macht die Wirtschaftswissenschaftlerin Shoshana Zuboff auf Basis von drei Gesetzen deutlich, dass letztendlich ein zentralistischer Wirtschafts- und Gesellschaftsentwurf im Umfeld von Digitalisierung, Automatisierung und Überwachungstechnologien eher zu demokratiegefährdender Kontrolle und Entmündigung neigt. Somit gewinnen regionale Wirtschaftsmechanismen und Gesellschaftsfunktionen an Bedeutung. Dabei sind lokales Handeln und globales Denken zu verbinden. Dies ist die logische Konsequenz zur Erhaltung von Freiheit, die die Grundlage der Demokratie ist. Ein aktuelles Beispiel der Entfaltung dezentraler Konzepte bei breiter Beteiligung vielfältiger Interessenträger stellt die Transformation des Energiesystems dar. Die resultierende Herausforderung für die Wirtschafts- und Gesellschaftspolitik sowie die notwendige Bewusstseinsbildung wird im Spannungsfeld zwischen Masterplänen und Selbstorganisation mit 11 Prinzipien einer erfolgreichen Energiewende nachfolgend beleuchtet.

11 Prinzipien einer erfolgreichen Energiewende

Prinzip 1: Chancen für Wirtschafts- und Gesellschaftspolitik begreifen

Prinzip 2: Kontrolle abgeben

Prinzip 3: Komplexität zulassen

Prinzip 4: Flexibilität als Mittel der Freiheit des Handelns in der Gemeinschaft erhöhen

Prinzip 5: Resilienz durch verteilte Verantwortung stärken

Prinzip 6: Autonomie zur Übernahme der Gestaltungshoheit wagen

Prinzip 7: Städte als Zentren neuer Gestaltungschancen entwickeln

Prinzip 8: Regulierung grundlegender Anforderungen anstatt technische Details vorzugeben

Prinzip 9: Standardisierung als Grundlage der öffentlich-privaten Partnerschaft stärken

Prinzip 10: Speicher als unverzichtbares Element eines flexiblen Energiesystems fördern

Prinzip 11: Bewusstseinsbildung zu Möglichkeiten der Beteiligung unterstützen

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

Das neue Werk startet mit einer jährlichen Kapazität von 0,4 Gigawatt. Sie soll schnell auf 1 Gigawatt wachsen. Das Schweizer Unternehmen schafft in Freiberg insgesamt mehr als 200 Arbeitsplätze.

Bei Meyer Burger gibt es schon wieder Grund zu feiern: Der Schweizer Technologiekonzern eröffnet jetzt seine neue Modulfabrik im sächsischen Freiberg. Erst vor wenigen Tagen hat Meyer Burger ein Werk für hocheffiziente Heterojunction-Solarzellen in Thalheim, einem Stadtteil von Bitterfeld-Wolfen, in Betrieb genommen. Damit sieht sich Meyer Burger bei der Transformation vom reinen Anlagen- und Technologieanbieter zum integrierten Hersteller von Solarzellen und -modulen im Plan.

Zudem hat das Unternehmen mit Daniel Menzel als neuer Geschäftsführer der Meyer Burger (Industries) GmbH sein Management-Team für Produktion, Supply Chain, Einkauf und Qualitätssicherung verstärkt. Menzel war zuvor unter anderem zehn Jahre für Solarworld tätig. Gemeinsam mit Moritz Borgmann – der für den Vertrieb von Solarmodulen, Produktmanagement, Geschäftsentwicklung und das Marketing von Meyer Burger zuständig ist – wird er den Ausbau der Produktionsstandorte vorantreiben.

Bleifreie Module

Für die Modulfabrik hat Meyer Burger ein altes Werk von Solarworld umgebaut. Die Kapazität liegt anfangs bei 3000 Modulen am Tag, was einer Leistung von 0,4 Gigawatt pro Jahr entspricht. Die Kapazität soll aber schnellstmöglich auf 1 Gigawatt wachsen. Ursprünglich hatte Meyer Burger nur eine Ausweitung auf 0,8 Gigawatt geplant. Insgesamt entstehen zunächst mehr als 200 neue Arbeitsplätze. Mit einer Erweiterung der Kapazität sollen zusätzliche Stellen geschaffen werden.

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Die Experten werden in Baden-Württemberg einige Meter der A 81 mit einer Photovoltaik-Anlage über der Fahrbahn ausstatten. Das Bundesverkehrsministerium weist aber darauf hin, dass eine flächendeckende Installation mittelfristig nicht zu erwarten sei.

Zehn Meter der A 81 auf Höhe der Rastanlage Hegau-Ost, nordwestlich des Bodensees gelegen, bekommen demnächst ein Photovoltaik-Dach: Das Fraunhofer ISE will zusammen mit seinem österreichischen Partnern Austrian Institute of Technology und dem Verkehrstechnik-Anbieter Forster zeigen, wie sich Straßenflächen für die Erzeugung von Solarstrom nutzen lassen. Der Demonstrator besteht aus einer 10 mal 17 Meter großen Dachfläche aus Photovoltaik-Modulen, die sich etwa 5,50 m über der Fahrbahn befindet und auf einer Stahlkonstruktion ruht.

Der Bau der Anlage beginnt voraussichtlich im kommenden Herbst. Danach wird der Betrieb der Anlage etwa ein Jahr wissenschaftlich begleitet. Auf Basis der gesammelten Erfahrungen können dann weitere Pilotanwendungen umgesetzt werden.

Das Projekt ist Teil der gemeinsamen Straßenbauforschung von Deutschland, Österreich und der Schweiz. „Mit dem Forschungsprojekt möchten wir das Potenzial der Autobahn für die Erzeugung erneuerbarer Energien entwickeln“, erklärt Steffen Bilger, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesverkehrsministerium. Er betont, dass die Überdachung einer Autobahn wegen des schnell fließenden Verkehrs darunter eine besondere technische Herausforderung sei. „Aber die Vision, eine bereits versiegelte Fläche noch einmal zu nutzen, und zwar quasi für die Erzeugung der Energie, die darunter durch Elektromobile gebraucht wird, muss man einfach verfolgen“, sagt Bilger.

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Den Bonner Analysten zufolge ist die Zahl von Photovoltaik-Anlagen zwischen 10 und 30 Kilowatt deutlich gestiegen, gleichzeitig wächst der Strombedarf der Haushalte wegen der zunehmenden Elektrifizierung von Wärme und Mobilität. Speicher unterstützen dabei, Stromangebot und -nachfrage in Einklang zu bringen.

Nach der EEG-Novellierung hat die Anzahl an neu installierten Photovoltaik-Anlagen mit einer installierten Leistung zwischen 10 und 30 Kilowatt deutlich zugenommen. Das zeigt eine Analyse von EUPD Research im Auftrag des Speicherproduzenten E3/DC. Am hächsten ist die Dynamik demnach bei Anlagen zwischen 10 und 15 Kilowatt, deren Zubau im Vorjahresvergleich im Januar und Februar jeweils um etwa 200 Prozent und im März um mehr als 500 Prozent gestiegen sei.

Die Bonner Analysten weisen darauf hin, dass gleichzeitig der Strombedarf der Haushalte steigt. Denn anstelle von Gas zum Heizen und Kochen sowie Benzin oder Diesel beim Pkw werde zunehmend Strom für Wärmepumpen und E-Mobile eingesetzt. Es sei davon auszugehen, dass sich im Zuge dieser Elektrifizierung der Strombedarf eines durchschnittlichen Vier-Personen-Haushalts etwa verdreifachen werde. Die Herausforderung sei nun, Stromangebot und -nachfrage in Einklang zu bringen. Denn während eine Photovoltaik-Anlage im Sommerhalbjahr zur Mittagszeit die höchste Stromerzeugung leiste, bestehe der größte Bedarf eines strombasierten Heizsystems im Winterhalbjahr und das Elektrofahrzeug werde bei Berufspendlern am Abend oder nachts geladen.

Die Analysten haben für ein Einfamilienhaus mit Photovoltaik-Anlage und Elektro-Pkw die Einspeisung und den Netzbezug von Strom mit und ohne Speicher verglichen. Ohne Speicher speist die Solaranlage demnach das Gros des generierten Stroms ins Netz ein und erreicht am frühen Nachmittag das Maximum mit 7,2 Kilowatt. Um 18 Uhr reiche die immer noch anhaltende Solarstromproduktion nicht mehr zum Aufladen des E-Autos aus, was eine sprunghafte Zunahme des Bezugs aus dem Stromnetz bedeute. Nach Abschluss des Ladeprozesses stehe dann wieder ein wenig Überschussstrom zur Einspeisung zur Verfügung, bevor nach Sonnenuntergang die Solarstromproduktion ende und der Netzbezug wieder starte.

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

Die staatliche Förderung findet über „Important Projects of Common European Interest“ im Bereich Wasserstoff statt und gilt als eine zentrale Maßnahme der nationalen Wasserstoffstrategie. Insgesamt sollen Investitionen in Höhe von 33 Milliarden Euro ausgelöst werden, davon über 20 Milliarden Euro von privaten Investoren

Deutschland soll bei Wasserstofftechnologien die Nummer eins in der Welt werden – das ist zumindest das erklärte Ziel der Bundesregierung. Am Freitagmorgen hat Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier (CDU) in Berlin die 62 Wasserstoff-Großprojekte verkündet, die Bund und Länder im Rahmen der nationalen Wasserstoff-Strategie mit insgesamt acht Milliarden Euro fördern werden. Die 62 Vorhaben wurden aus über 230 eingegangenen Projektskizzen ausgewählt. Sie bilden die gesamte Wertschöpfungskette des Wasserstoffmarktes ab und sind über das gesamte Bundesgebiet verteilt.

50 Projekte fallen in den Bereich des Bundeswirtschaftsministeriums. Dazu gehören Vorhaben für Erzeugungsanlagen, die zusammen über zwei Gigawatt Elektrolyseleistung für die Produktion von grünen Wasserstoff umfassen – Ziel der deutschen Wasserstoff-Strategie sind fünf Gigawatt bis 2030. Zudem sollen als „Startnetz“ Wasserstoffleitungen mit einer Länge von rund 1700 Kilometern vorangebracht werden. Das Ministerium weist darauf hin, dass besonders viele Emissionen in CO2-intensiven Industrien eingespart werden können. Mit Arcelor Mittal, Stahl Holding Saar, Salzgitter Stahl und Thyssenkrupp Steel haben demnach alle in Deutschland tätigen Stahlerzeuger Investitionsvorhaben eingereicht – „hervorragende Projekte, die mit etwa zwei Milliarden Euro gefördert werden“, so Altmaier. Hinzu komme eine Reihe innovativer Vorhaben der Chemieindustrie, beispielsweise von BASF am Standort Ludwigshafen, wobei es um die CO2-freie Herstellung von Wasserstoff und dessen Weiterverwendung gehe, etwa zur Herstellung von Ammoniak oder synthetischen Kraftstoffen für den Last- oder Flugverkehr. Auch in diesem Bereich gebe es enorme CO2-Reduktionspotenziale.

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

Es ist eine Kombination aus Photovoltaik-Anlage und Gründstückseinfriedung. Der Solarzaun passt sich dabei dem Anbieter zufolge fast jeder Geländeform an und ist mit nur wenigen Schraubverbindungen schnell zu installieren. Die Leistung der nPert- oder Heterojunction-Solarmodule, die Next2Sun benutzt, liegt pro Abschnitt bei 400 Watt.

Next2Sun hat am Donnerstag in einem pv magazine Spotlight offiziell seinen neuen bifazialen Solarzaun vorgestellt. Bei dem neu auf den Markt eingeführten Produkt handele es sich um eine Kombination aus Photovoltaik-Anlage und Grundstückseinfriedung. Beim Solarzaun werde solare Stromproduktion so mit ansprechendem Design kombiniert. Dabei gebe es mehrere Varianten des bifazialen Solarzauns für die verschiedenen Anwendungsfälle wie etwa Eigenheim, Gewerbe oder Landwirtschaft. Es sei eine interessante Eigenerzeugungslösung, die Next2Sun damit Betreibern bietet, deren Dächer für Photovoltaik-Anlagen nicht geeignet sind.

Die Modulleistung liegt pro Zaunabschnitt bei 400 Watt, wie Sascha Krause-Tünker, Geschäftsführer und Chief Sales Officer (CSO) der Next2Sun Mounting Systems GmbH, im pv magazine Spotlight erklärte. Es handele sich um einen rahmenlosen Glas-Glas-Modulaufbau mit einer Bifazialität von mehr als 80 Prozent. Für den Solarzaun nutzt Next2Sun Solarmodule mit nPert- oder Heterojunctiontechnologie.

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

Eine Steigerung des jährlichen Zubaus von Photovoltaik und Wind auf 630 beziehungsweise 390 Gigawatt bis 2030, ein Investitionsstopp für neue Projekte zur Versorgung mit fossilen Brennstoffen, ab 2035 keine Zulassung von Neuwagen mit Verbrennungsmotor mehr – diese und weitere Maßnahmen empfiehlt die Internationale Energieagentur, um bis 2050 ein weltweites Energiesystem mit Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Allerdings gehört auch die Kernkraft zum Konzept.

Geht es nach der Internationalen Energieagentur, pflastern bis 2050 stolze 400 Meilensteine den Weg zu einem weltweiten Energiesystem ohne klimaschädliche Emissionen. Ihr am Dienstag veröffentlichter Bericht „Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector“ erregte so viel Aufsehen, dass ein Online-Zugriff über Stunden nicht möglich war. „Die Welt hat einen gangbaren Weg zum Aufbau eines globalen Energiesektors mit Netto-Null-Emissionen im Jahr 2050, aber er ist schmal und erfordert eine beispiellose Transformation der Art und Weise, wie Energie weltweit produziert, transportiert und genutzt wird“, so die IEA.

Zu dieser Transformation gehört beispielsweise ein sofortiger Stopp aller Investitionen in neue Projekte zur Versorgung mit fossilen Brennstoffen und ab 2035 ein Verkaufsverbot für neue Pkw mit Verbrennungsmotoren. Kurzfristig ist laut IEA ein sofortiger und massiver Einsatz aller verfügbaren sauberen und effizienten Energietechnologien erforderlich: bis 2030 etwa ein jährlicher Zubau von 630 Gigawatt Photovoltaik-Anlagen und 390 Gigawatt Windkraftanlagen, was zusammen eine Vierfachung des Rekordniveaus von 2020 bedeuten würde. Weiterer notwendiger Baustein sei ein großer weltweiter Vorstoß zur Steigerung der Energieeffizienz. Die jährlichen Gesamtinvestitionen in den Energiesektor beziffert die IEA bei einem Netto-Nullenergiepfad bis 2030 auf 5 Billionen US-Dollar.

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