Sonnenstrom

Vor knapp fünf Milliarden Jahren entstand die Sonne. Astrophysiker sind der Meinung, dass sie auch noch weitere fünf Milliarden Jahre scheinen wird. In der Energieversorgung bricht indes erst jetzt das Solarzeitalter an. Für die Zukunft ist denkbar, dass nahezu überall die Kraft der Sonne eingesammelt wird, damit man elektrische Energie daraus machen kann. Der Fantasie, um Visionen für eine neue Epoche in der Energieversorgung zu skizzieren, sind kaum Grenzen gesetzt: Mit Solarmodulen behängte Dächer und Fassaden, lichtabsorbierende Folien auf Fensterscheiben, die Strom erzeugen, ohne den Innenraum zu verdunkeln, sind nur einige Beispiele. Flugzeugtragflächen, E-Auto-Karosserien und E-Bike-Rahmen könnten mit hauchdünnen, leichten, flexiblen organischen Solarzellen beschichtet sein, die den Akku während der Fahrt auffüllen. Auch aus Rad- oder Gehwegen sind in Pilotprojekten schon Kraftwerke geworden. Und auf Smartphone-Hüllen sollen Solarzellen bald für frischen Strom sorgen. Viele Szenarien für den allgegenwärtigen Solarstrom sind denkbar und theoretisch möglich. Einiges ist in der Praxis schon erprobt. Die Technologien sind vorhanden. Die Forschung konzentriert sich darauf, sie noch effizienter zu machen und ihre Einsatzmöglichkeiten auszuweiten. Das große Plus der Photovoltaik: Die Sonne kann nahezu unbegrenzt Strom liefern. Sie selbst ist kostenlos. Sobald die Anlagen, die daraus den Strom produzieren, abgeschrieben sind, tendieren die Ausgaben für Solarenergie tatsächlich gen null. Nun gilt es, die Chancen zu nutzen.

Sonnenstrom aus Kohlenwasserstoffzellen

In der Forschung werden noch einige Erfolge erwartet: Manche Technologien, zum Beispiel die organischen Solarzellen, gelten noch als zu teuer und zu ineffizient. Bisher wandeln sie gerade einmal neun Prozent der Sonnenenergie in Strom um. Herkömmliche Siliziummodule schneiden mit 20 Prozent deutlich besser ab. Der große Vorteil der organischen Solarzellen ist, dass sie aus Kohlenwasserstoffverbindungen bestehen. Diese gelten als besonders nachhaltig, sowohl in der Herstellung als auch in der Entsorgung. Zudem sind sie flexibler, können auch in gewölbter Form zum Einsatz kommen. Dem Effizienzproblem widmen sich gerade Wissenschaftler in Hongkong. In einem Laborversuch haben sie bereits organische Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von mehr als 19 Prozent entwickelt. Die organischen Solarzellen könnten für Deutschland auch eine Chance sein, in der Photovoltaik wieder gegenüber China aufzuholen. Noch bis in die Zehnerjahre galten deutsche Unternehmen als Vorreiter in der Solarindustrie. Chinas Aufholjagd war nicht nur dadurch begünstigt, dass die Module im Reich der Mitte billiger hergestellt werden können. Wesentlich ist auch, dass das Land über große Mengen seltener Erden verfügt, die für die Herstellung der herkömmlichen Siliziumzellen unabdingbar sind. Organische Solarzellen, die in den vergangenen 30 Jahren in Deutschland entwickelt wurden, brauchen diese seltenen Rohstoffe allerdings nicht. Hier könnte Deutschland nun wieder eine Vorreiterrolle in einer vielversprechenden Zukunftstechnologie einnehmen.

Immer mehr PV

Indes schreitet die Installation von PV-Anlagen in Deutschland voran. Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes waren im März 2023 gut 2,6 Millionen Photovoltaikanlagen mit einer Nennleistung von insgesamt rund 70.600 Megawatt auf Dächern und Grundstücken installiert – ein Plus von 16 Prozent gegenüber dem Vorjahresmonat. Im März 2022 hatte es gut 2,2 Millionen Photovoltaikanlagen mit einer Nennleistung von insgesamt knapp 58.500 Megawatt gegeben. Und im ersten Quartal des laufenden Jahres wurden laut dem Bundesverband Solarwirtschaft (BSW) in Deutschland mit rund 159.000 PV-Systemen mehr als doppelt so viele Solarstromanlagen in Betrieb genommen wie im vergleichbaren Vorjahreszeitraum (plus 146 Prozent). Erfasst wurden alle Photovoltaikanlagen, die in die Netze der öffentlichen Versorgung einspeisen und über einen Stromzähler verfügen, der die eingespeisten Strommengen misst. Kleinere Anlagen, wie etwa die sogenannten Balkonkraftwerke, fallen daher in der Regel nicht darunter. Doch auch deren Zahl steigt: So waren Mitte 2023 in Deutschland rund 230.000 sogenannte steckerfertige Anlagen – also PV-Anlagen, die über gewöhnliche Haushaltssteckdosen ans Netz angeschlossen werden, beim Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur erfasst. Knapp 137.000 davon wurden im laufenden Jahr in Betrieb genommen – wohl auch aufgrund der vergleichsweise niedrigen Preise, der einfachen Handhabung und wegen der starken Verteuerung von Strom. Angesichts des Ziels, den Anteil der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2030 auf 80 Prozent zu steigern, will die Bundesregierung nun wieder verstärkt kleine wie große Solaranlagen fördern und Bürokratie abbauen. Möglich wird das über einfachere Regelungen zur Installation und Steuererleichterungen.