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Energie für mehr als eine Million Einfamilienhäuser: Im Juli 2018 hat die Sonne rekordhohe Strommengen geliefertDoch in der Öffentlichkeit halten sich hartnäckig Argumente gegen die Solarenergie. Wir haben sie unter die Lupe genommen. 

Der Hitzesommer 2018 war ein Segen für die Betreiber von Solaranlagen. Die Sonne hat ihnen rekordhohe Erträge beschert. Im Juli haben die Photovoltaikanlagen in der Schweiz Strom für mehr als eine Million Einfamilienhäuser geliefert. Das langjährige Monatsmittel wurde um 35 Gigawattstunden oder 13 Prozent überschritten. Die Solarenergie hat in dieser Zeit sieben Prozent des gesamten Energieverbrauchs in der Schweiz abgedeckt. Das belegen die jüngsten Zahlen vom Branchenverband Swissolar. 

Höchste Zeit, die oft gehörten Killerargumente gegen die Photovoltaik einmal genauer anzuschauen – und mit den neusten Stand der Technik und der Forschung abzugleichen. Dazu haben wir mit unserem Solarexperten Martin Bolliger, Leiter des BKW Technology Centers, gesprochen. 

Martin Bolliger, der Hitzesommer 2018 hat rekordhohe Solarstrommengen gebracht. Doch weil im Sommer bereits ohne Photovoltaik mehr Strom produziert als verbraucht wird, stellt sich nun die Frage: Brauchen wir diese zusätzliche Energie überhaupt? 

Martin Bolliger: Die Solarenergie wird dann produziert, wenn die Gesellschaft den Strom tatsächlich braucht: Tagsüber wird gekocht, gewaschen, gekühlt und auch gearbeitet. In diesem Sommer ist aber noch ein zusätzlicher Effekt dazugekommen, der aufhorchen lässt: Das warme und trockene Wetter hat dazu geführt, dass in Europa viele Kernkraftwerke und Kohlekraftwerke ihre Produktion – teilweise stark – reduzieren mussten, weil sie wegen der Hitze nicht mehr vollständig gekühlt werden konnten. Wir können den Sonnenstrom also sehr gut gebrauchen, um diese Lücke zu füllen. 

In den nächsten Jahren gehen Kernkraftwerke in Deutschland und auch das Kernkraftwerk Mühleberg der BKW vom Netz. Mittelfristig dürften auch die Kohlekraftwerke verschwinden. Können wir diesen Wegfall zu 100 Prozent mit Sonnenenergie decken? 

Die Solarenergie ist eine wichtige Stütze der Energiestrategie und das Potenzial auf den Dächern ist sehr gross. Zusätzlich setzt die Energiestrategie 2050 aber auch auf Biomasse, Wind und Energieeffizienz. Die Wasserkraft bildet nach wie vor das Rückgrat. Nun sehen wir aber, dass die Sommerproduktion beim Wasser gefährdet ist, weil mit den Gletschern gigantische Energiespeicher wegschmelzen. Das sind Reserven, die sich über hunderte von Jahren gefüllt haben. Wenn diese einmal nicht mehr da sind, geht die Sommerproduktion in den Speicherkraftwerken in den Alpen deutlich zurück. Diese Lücke können wir vollständig mit Sonnenenergie kompensieren, wenn wir unsere Häuser mit Solarzellen bestücken. Gemäss einer Studie von Meteotest liegt das wirtschaftliche Potenzial für PV-Produktion auf den Gebäuden in der Schweiz bei 50 TWh Jahresproduktion. Als Vergleich dazu: Der gesamte Stromverbrauch 2016 hat 58 TWh betragen.  

Aber das Problem bleibt: Die Solarzellen liefern den Strom nur am Tag, wenn die Sonne scheint und produzieren eine MittagsspitzeDeshalb reden Kritiker von Flatterstrom. 

Martin Bolliger ist Leiter des BKW Technology Center und befasst sich dort mit verschiedenen Aspekten der Energiezukunft. Seine Schwerpunktthemen sind Solarenergie, Speicher und Elektromobilität. Er fährt seit 20 Jahren mit Elektroautos und Velos mit Stromunterstützung.

Die Produktionszeiten der Sonnenenergie lassen sich nicht wegdiskutieren. Allerdings scheint die Sonne vor allem dann, wenn der grösste Teil der Bevölkerung am aktivsten ist und viel Strom benötigt. Durch die Art und Weise, wie wir die Anlagen auf die Dächer legen und durch die optimale Dimensionierung der Wechselrichter lässt sich die Produktionskurve zusätzlich etwas abflachen. 

Welche Rolle spielen die Wechselrichter?

Die optimierte Dimensionierung der Wechselrichter hat viele Vorteile. Die Faustregel lautet: Wenn das Modulfeld 30 Prozent mehr Nennleistung hat als der Wechselrichter, gehen einerseits zwar drei Prozent der Energie verloren, doch andererseits sinken die Kosten für die Wechselrichter um 30 Prozent. Dieses Geld bleibt im Portemonnaie des Anlagebesitzers. Dank der Glättung der Produktion fällt zudem ein grosser Teil der Netzausbaukosten weg. Davon profitieren alle Stromverbraucher, weil die Kosten die Tarife direkt beeinflussen. 

Sie glauben wirklichdie Schwankungen der Solarenergie liessen sich so einfach beseitigen? Was ist, wenn tagsüber niemand zu Hause ist, der den Solarstrom verbraucht? 

Wenn der Strom nicht im eigenen Haus verbraucht wird, dann wohl bei den Nachbarn. Strom geht immer den kürzesten physikalischen Weg, in diesem Fall: direkt zum nächsten Verbraucher. Mit dem Zusammenschluss zum Eigenverbrauch ZEV, wurde ein Instrument geschaffen, das diese Tatsache auch wirtschaftlich und rechtlich abbildet, sodass eine PV-Anlage mehrere Haushalte versorgt. Heute werden zudem viele PV-Anlagen mit Batterien kombiniert und mit dem Warmwasserspeicher gekoppelt, sodass die Mittagsenergie sinnvoll zu anderen Tageszeiten nutzbar wird. Mit dem Produkt Home Energy unterstützt BKW ihre Kunden dabei. 

Bereits mein Grossvater hat mir vor 30 Jahren gesagt, wir stünden kurz davor, dass preiswerte und leistungsfähige Batterien auf den Markt kämen. Er lag falsch… Was würde er heute sagen? 

Die Entwicklung, die der Grossvater vorausgesehen hat, ist mit der Lithium Ionen Batterie realisiert worden. Laptops und Handys waren ein wichtiger Treiber dafür, dass die Technologie heute voll durchindustrialisiert ist und entsprechender Preiszerfall stattgefunden hat. Die Batterien werden auch immer attraktiver für die Tag/Nacht-Speicherung von Solarstrom. Im Elektroauto hat die Batterie den Vorteil, dass sich der Speicher im Fahrzeug eingepreist direkt über die Benzineinsparung finanziert. Um den Bedarf an Batterien für die Mobilität zu decken, stehen weltweit Batteriefabriken im Bau, welche die Produktion bis 2020 mehr als 500% gegenüber 2016 steigern. 

Doch die Tatsache bleibt: Für Solarstrom fehlen die saisonalen Speichermöglichkeiten. 

Derzeit ist das so. Langzeitspeicher werden eher in flüssiger oder gasförmiger Form kommen, da diese sich für grosse Energiemengen besser eignen als Batteriezellen. Zwar benötigen auch sie Hightech für die Umwandlung der Elektrizität in das Speichermedium und zurück (Elektrolyse, Brennstoffzelle). Aber der Speicher dahinter ist eigentlich ein Low-Tech-System, ein simpler Hohlraum der sich beliebig vergrössern lässt, ohne dass die Kosten im gleichen Masse zunehmen. Das System ist skalierbar: Mit jedem zusätzlichen Kubikmeter Speicherraum vergrössert sich die Speicherkapazität exponentiell. Wasserstoff wird schon seit Jahrzehnten als Energieträger diskutiert und es gibt immer wieder interessante Konzepte mit Wasserstoffspeicher. Wie wir bei den Batterien und PV Modulen sehen, ist es aber nicht nur das interessante Konzept, sondern die kompromisslose Industrialisierung einer Technologie, welche sie marktfähig macht.  

Tobias Habegger

Newsdesk Manager bei der BKW

  • Ivana Jazo
  • Martin Bolliger