Solarstrom (PV) ist heutzutage fast überall auf der Welt am kostengünstigsten. In Saudi-Arabien wird er für nur einen US-Cent (0,09 Eurocent) pro Kilowattstunde (kWh) erzeugt, und in Portugal für 1,4 US-Cent (1,2 Eurocent) pro kWh. Im Zeitraum von 2009 bis 2020 sind die Erzeugungskosten laut der US-Investmentbank Lazard um 90 Prozent gesunken.
Wie billig ist Solarstrom?
Im Jahr 2020 kostete PV-Strom aus großen Anlagen weltweit im Durchschnitt nur noch 3,7 US-Cent pro kWh. Im Vergleich dazu betrugen die Erzeugungskosten für Kohlestrom aus neuen Kraftwerken 11,2 US-Cent pro kWh, für Erdgas waren es 5,9 US-Cent, für Atomstrom 16,3 US-Cent und für Windkraft 4 US-Cent pro kWh. “Wir werden Solarkraftwerke überall auf der Welt sehen. Es ist die günstigste Energiequelle weltweit, mit einigen wenigen Ausnahmen. An einigen Orten ist Windkraft noch etwas günstiger”, sagt Christian Breyer, Professor für Solarökonomie an der LUT University in Finnland. Große Solaranlagen an den besten Standorten mit hoher solare Einstrahlung liegen zwischen einem und zwei Cent pro Kilowattstunde, ansonsten sind es zwischen zwei und vier Cent pro kWh. Breyer und seine Kollegen gehen davon aus, dass neue und effizientere Solarmodule die Kosten in Zukunft um weitere fünf bis zehn Prozent pro Jahr senken werden.
Wie groß sind Solarparks?
Die größten Solarparks weltweit befinden sich in sonnenintensiven Wüstenregionen und haben eine Leistung von 2000 bis 2200 Megawatt (MW). Die meisten dieser Parks stehen in China, Indien und im Nahen Osten, darunter auch in Ägypten. Es gibt auch Anlagen mit über 500 MW in den USA, Mexiko und Südeuropa. Gegenwärtig wird 35 Kilometer von der Hauptstadt Abu Dhabi entfernt in den Vereinigten Arabischen Emiraten ein weiterer großer Solarpark namens Al Dhafra PV2 gebaut. Mit einer geplanten Leistung von 2000 MW und Kosten in Höhe von rund einer Milliarde US-Dollar wird er ab 2022 den nationalen Energieversorger beliefern. Für den Bau werden vier Millionen Module auf einer Fläche von 20 Quadratkilometern installiert. Weitere große Solarparks sind weltweit in Planung.
Die meisten Solaranlagen sind jedoch wesentlich kleiner als die Riesenanlagen in den Wüsten. Derzeit ist der größte Solarpark in Deutschland der in Weesow bei Berlin, der eine Leistung von 187 MW hat. Mit 465.000 Solarmodulen wird dort der Strombedarf von etwa 50.000 Haushalten gedeckt. Dennoch sind auch in dicht besiedelten Ländern größere Anlagen mit mehreren 1000 MW vorstellbar, zum Beispiel auf stillgelegten Braunkohletagebau-Gebieten. Dort könnten PV-Parks in den Gruben entstehen. Laut einer Studie in Deutschland ist auf fast 500 Tagebauseen Platz für Solar-Pontons mit einer Fläche von insgesamt 470 Quadratkilometern.
Wo lohnt sich Solarstrom für die Industrie?
Die Industrie benötigt sehr viel Energie, in Deutschland macht sie rund die Hälfte der erzeugten Strommenge aus. Um Kosten zu sparen, setzen immer mehr Unternehmen auf Photovoltaik. Bergbauunternehmen ersetzen beispielsweise in abgelegenen Gegenden Diesel durch PV-Strom. Auch Chemieunternehmen, Aluminiumwerke, Autofabriken, Zementhersteller und Rechenzentren werden verstärkt mit Solarstrom versorgt. Ein Beispiel ist das Facebook-Rechenzentrum im Bundesstaat Tennessee im Süden der USA. Der Strom dafür wird zukünftig von einem Solarpark mit einer Leistung von 150 MW geliefert, von denen 110 MW in die benachbarten Server fließen. Dieser Park wird vom deutschen Stromkonzern RWE gebaut und betrieben. Des Weiteren werden in Südspanien ab 2022 drei Chemiewerke des Bayer-Konzerns mit 100 Prozent Ökostrom aus einem 590 Megawatt Solarkraftwerk betrieben. Selbst die sehr energieintensive Stahlindustrie orientiert sich zunehmend in Richtung günstiger Solarstrom sowie Solar- und Windkraft erzeugtem “grünem” Wasserstoff, der für die Produktion im Hochofen benötigt wird. Die Sonneneinstrahlung in der jeweiligen Region kann bei der Standortwahl neuer Stahlwerke ausschlaggebend sein.
Inzwischen lohnt sich Solarstrom für die Industrie sogar an weniger sonnigen Orten. Ein Beispiel dafür ist der größte Solarpark Polens in Witnica mit einer Leistung von 65 MW. Er versorgt das benachbarte Zementwerk. “Das ist der beste Beweis, dass Solarstrom – ohne jegliche Förderung – im Vergleich zu Strom aus konventionellen Energieträgern wettbewerbsfähig sein kann, selbst in einem weiter nördlich gelegenen europäischen Land wie Polen”, sagt Benedikt Ortmann vom Kraftwerksbetreiber BayWa r.e.
Wo ist Platz für neue große Solaranlagen?
Führende Solarforscher wie Christian Breyer gehen davon aus, dass in Zukunft Solarkraftwerke mit einer Gesamtkapazität von rund 60 Millionen MW benötigt werden, um die Welt möglichst kostengünstig mit Strom zu versorgen. Dies entspräche 70-mal mehr als die bisher bestehenden Anlagen mit insgesamt 850.000 MW. Die Fläche, die für diese Module benötigt würde, entspricht gerade einmal 0,3 Prozent der Landflächen der Erde. “Im weltweiten Durchschnitt muss man sich um die Verfügbarkeit der Flächen keine Sorgen machen”, sagt Professor Breyer. Allerdings sind in dicht besiedelten Regionen die Flächen vor allem dann knapp, wenn die Energie möglichst nahe an Städten und großen Fabriken erzeugt werden soll.
Eine Lösung bieten hierbei Dächer und Fassaden. Mit Solarmodulen könnten dort laut Breyer 20 Prozent des weltweiten Solarstrombedarfs erzeugt werden. Zudem gewinnt die sogenannte Agri-Photovoltaik, bei der Solarkraft und Landwirtschaft kombiniert werden, immer mehr an Bedeutung. Dabei werden die Module auf Stelzen in Feldern montiert, um genügend Licht für darunter wachsende Pflanzen zu gewährleisten – eine doppelte Ernte für die Bauern.
Schwimmende Solaranlagen auf dem Wasser, auch bekannt als “Floating PV”, werden weltweit immer häufiger gebaut. Wenn nur ein Prozent der Fläche von Stauseen dafür genutzt wird, liegt laut einer Studie der Weltbank das globale Potenzial von Floating PV bei 400.000 MW. Die größten Solaranlagen auf dem Wasser wurden bisher in China, Indien, Südkorea und Taiwan gebaut. Auch in vielen anderen Ländern, wie zum Beispiel Israel, Indonesien oder den Niederlanden, gibt es bereits kleinere schwimmende Anlagen auf Binnenseen. In Indien ist sogar eine schwimmende PV-Großanlage mit 1000 MW geplant. In den Niederlanden wird zudem nach Lösungen gesucht, um schwimmende Solaranlagen auch in der Nordsee zu installieren und so einen Großteil des Energiebedarfs des Landes zu decken. Ob große offshore-Anlagen im Salzwasser und bei rauer See tatsächlich umsetzbar sind, ist jedoch noch ungewiss. Es gibt jedoch bereits kleine schwimmende Anlagen im Meer, wie beispielsweise auf den Malediven, wo sie Urlaubsinseln mit Strom versorgen.
