Unendlich viel günstige Energie
Seit Jahrzehnten träumt die Menschheit von unbegrenzter Energie. In diesem Jahrhundert könnte der Traum wahr werden, denn die Solarenergie übertrifft seit den 1960er Jahren zuverlässig alle Erwartungen. Bis heute wird sie jedes Jahr günstiger und besser. Das Anwendungsprofil kann noch so unterschiedlich sein, es gibt keinen Ort auf dieser Welt, wo man Solarenergie nicht sinnvoll für wenige Cent nutzen kann.
Die Sonne hat „gewonnen“
Wir stehen an der Schwelle zu einer nachhaltigen Solarzivilisation. Wir können tatsächlich den größten Teil unserer Energieversorgung für die komplette Erde von der Sonne gewinnen. Der Traum von unbegrenzter und kostenfreier Energie kann sich mit dem Balkonkraftwerk und der Photovoltaikanlage beinahe erfüllen. Wir können einen Punkt erreichen, an dem Energie sehr günstig ist, ganz kostenfrei wird sie nicht werden.
Schon 2023 waren 70 Prozent der weltweit hinzugefügten Stromerzeugungskapazität Photovoltaik, das ist der Stand der Dinge. Klar erreichen diese Erzeugungskapazitäten je nach Standort nur 1000 bis 2000 Volllaststunden und damit nur etwa die Hälfte von Wind. Daher brauchen wir deutlich mehr Solar-Kapazität, um dieselbe Menge Elektrizität zu erzeugen. 70 Prozent beim Zubau bedeuten jedoch eine absolute Dominanz. Zusätzlich kommen etwa 15 Prozent Windkraft dazu.
Was macht denn Photovoltaik so viel besser als andere Energieformen?
Es gibt keinen Ort auf dieser Welt, wo man sie nicht sinnvoll nutzen kann. Der höchste jemals erreichte Tagesertrag einer PV-Anlage wurde in der Antarktis gemessen, weil die Sonne dort im Sommer 24 Stunden am Tag scheint. Solarenergie funktioniert außerdem auch in netzfernen Gebieten.
Funktioniert sie für Selbstversorger und auch für Laien?
Man kann mit Solarenergie Lampen betreiben, Radio hören und das Mobiltelefon aufladen. Das sind üblicherweise die kleinsten Anwendungen. Die größten PV Kraftwerke im Multi-Gigawatt-Maßstab stellen mehr Elektrizität als Kernkraftwerke bereit. Das Anwendungsprofil kann noch so verschieden sein, Photovoltaik funktioniert – privat wie gewerblich – immer. Die Solarzelle ist als Technologie in der Regel identisch und global standardisiert. Daher ist Photovoltaik außerordentlich günstig. Sogar an windreichen Orten kostet die erzeugte Menge Solarstrom inzwischen tendenziell weniger als Windkraft.
Die Herstellungskosten sind in den vergangenen 15 Jahren um 90 Prozent gesunken und sinken weiter. Gleichzeitig werden Solaranlagen immer effizienter. Die Solarindustrie wurde jahrzehntelang darauf getrimmt, immer günstiger zu werden. Im jahrzehntelangen Mittel sinken die Kosten für Photovoltaikmodule deshalb um 25 Prozent, sobald sich die historisch hergestellte Modulmenge verdoppelt. Das geschieht zur Zeit alle drei Jahre. Seit ca. 15 Jahren werden die Module allerdings nicht mehr um 25 Prozent günstiger, sondern sogar um 40 Prozent.
Die Entwicklung ist nicht überraschend, PV ist letztlich eine Halbleitertechnologie. Bei Halbleitern sieht man dieselben extremen Skaleneffekte. Wie lange dieser Trend anhält, wird seit Jahrzehnten diskutiert. Aktuell beobachten wir: Er hält an, obwohl Photovoltaik bereits die günstigste Form der Elektrizitätsbereitstellung ist, und momentan spricht nicht sehr viel dafür, dass dieser Trend schlagartig endet.
Photovoltaik ist der Standard im Weltraum
Die Entwicklung hat sich seit den 1960er Jahren mehrfach wiederholt. PV eroberte einen Markt nach dem anderen. Sie wurde nie von einer anderen Technologie verdrängt. Zuerst im Weltraum, dann auf der Erde, auch da wo kein Stromnetz war (also Off-Grid). Aktuell kommen immer mehr Dachanlagen in netzgekoppelten Märkten dazu. Damit ist die Kilowattstunde Strom fast immer deutlich günstiger, als wenn sie vom Energieversorger kommt. Der vierte große Markt ist seit 15 Jahren der großer PV-Kraftwerke. Die stellen Strom für das Übertragungsnetz bereit. Aufdachanlagen sind inzwischen ungefähr eine Hälfte des Weltmarktes, die großen Freiflächen-Anlagen die andere. Der größte wird allerdings künftig der fünfte Markt: die Umwandlung von Elektrizität in andere Energieformen, um grünes Kerosin und grüne Chemikalien wie Ammoniak oder Methanol für Industrien herzustellen, die wir nicht direkt elektrifizieren können. Das bezeichnet man als Power-to-X-Wirtschaft. In großen Teilen der Welt wird es die Solar-to-X-Wirtschaft sein.