Wie Solarstrom und Batteriespeicher boomen | Terra-X-Kolumne
Kolumne
Terra X - die Wissens-Kolumne:Mit Solar- und Speicherboom Klimaziele retten
von Volker Quaschning
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Neue Photovoltaikanlagen in Deutschland erreichten die Leistung von über zehn Kernkraftwerken. Der weitere Ausbau erfordert intelligente Stromzähler und Batteriespeicher.
Quelle: Jakob Schäuffelen
Für den Klimaschutz und die Solarbranche entwickelte sich der Photovoltaikausbau der letzten Jahre sehr erfreulich. Während im Jahr 2017 in Deutschland noch sehr magerere 1,6 Gigawatt an neuen Photovoltaikanlegen ans Netz gingen, waren es 2024 bereits mehr als 16 Gigawatt.
Gut 100 Gigawatt wurden mittlerweile insgesamt installiert. Das viel diskutierte, abgeschaltete bayerische Kernkraftwerk Isar 2 hatte im Vergleich dazu gerade mal eine Leistung von 1,4 Gigawatt. Während das Kapitel Kernenergie in Deutschland endgültig abgeschlossen ist, geht der Photovoltaikausbau kräftig weiter.
In der Terra-X-Kolumne auf ZDFheute beschäftigen sich ZDF-Wissenschaftsjournalistinnen und -journalisten wie Harald Lesch, Mirko Drotschmann und Jasmina Neudecker sowie Gastexpert*innen jeden Sonntag mit großen Fragen der Wissenschaft - und welche Antworten die Forschung auf die Herausforderungen unserer Zeit bietet.
Die Photovoltaik liefert mittags Stromüberschüsse
Anders als bei der klassischen Stromerzeugung schwankt die Solarstromerzeugung im Tages- und Jahresverlauf deutlich. Dieses Jahr könnte die Photovoltaik im Frühjahr mittags zeitweise schon mehr Strom erzeugen als ganz Deutschland verbraucht. In den nächsten Jahren wird das regelmäßig passieren.
Damit die Stromversorgung stabil bleibt, muss dann Solarstrom, der nicht ins europäische Ausland exportiert werden kann, abgeregelt werden. Bei großen Solaranlagen ist das kein Problem, bei kleineren Solaranlagen hingegen eine Herausforderung. Deutschland hat die dafür nötige flächendeckende Einführung von intelligenten Stromzählern, auch Smart Meter genannt, verschlafen. Jetzt müssen wir uns erst einmal mit Notlösungen behelfen.
Menschen brauchen Energie - als Nahrung, als Licht- und Wärmequelle. Harald Lesch beleuchtet die Geschichte der Energie und fragt nach Zukunftsvisionen.25.02.2024 | 43:37 min
Klimaschutz erfordert noch viel mehr Photovoltaikleistung
Bis zum Jahr 2030 soll sich die installierte Photovoltaikleistung in Deutschland noch einmal verdoppeln. Bis 2040 müssten wir sie für das Einhalten unserer Klimaschutzziele sogar versechsfachen. Um dann mittags nicht im gigantischen Stil Solaranlagen abzuregeln, brauchen wir schleunigst neue Lösungen. Hierbei helfen uns die Preisentwicklungen an der Strombörse.
Immer wenn viel Sonne scheint, wird der Strom an der Börse richtig preiswert. Früh morgens und abends wird er hingegen immer teurer. Auch hier haben Smart Meter eine Schlüsselrolle. Mit ihnen lassen sich die günstigen Solarpreise zu den Endkundinnen und -kunden durchreichen.
Haben wir die Energiekrise überwunden? Kommen wir mit dem Ausbau vom Stromnetz überhaupt hinterher? Und wie sieht es mit dem Strompreis aus? 19.07.2023 | 29:19 min
Elektroautos und Wärmepumpen sind Teil der Lösung
Für wirksamen Klimaschutz, aber auch um unsere Automobilindustrie zu retten, müssen wir in den nächsten Jahren auch die Zahl der Elektroautos erheblich steigern. Gleiches gilt für Wärmepumpen. Gibt es mittags dann preiswerten Solarstrom, lassen sich über Smart Meter Elektroautos preiswert laden und Wärmepumpen preiswert betreiben. Der mittägliche Stromverbrauch steigt, die Emissionen sinken und weniger Solarstrom wird abgeregelt: eine klassische Win-Win-Situation.
Durch den zunehmenden Solarenergieausbau werden Kohle- und Gaskraftwerke immer weniger wirtschaftlich. Was für den Klimaschutz erfreulich ist, reißt nachts Lücken in die Stromversorgung.
Der optimale Ladezeitpunkt fürs E-Auto ist, wenn viel grüner und günstiger Strom verfügbar ist. Ein Ladepark in Mainz berechnet dies automatisch - mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz.
25.03.2024 | 6:17 min
Bau von Batteriespeichern boomt
Aber auch hierfür gibt es Lösungen: Batteriespeicher. Bereits jetzt sind in Deutschland fast zwei Millionen Batteriespeicher installiert. Derzeit sind das großteils Solarheimspeicher in Einfamilienhäusern. Diese dienen derzeit dazu, den solaren Eigenverbrauch zu erhöhen. Wenn die Politik die richtigen Rahmenbedingungen setzt, können sie aber ohne spürbare Mehrkosten auch zur Stabilisierung der Energieversorgung betragen.
Weil die Batteriepreise im letzten Jahr massiv gefallen sind, gibt es zusätzlich einen riesigen Run auf Batteriegroßspeicher, die schon bald auf der Netzseite ihren Dienst verrichten werden. Wenn es uns dann noch gelingt, über bidirektionales Laden nachts Elektroautobatterien anzuzapfen, können alle Speicher zusammen in wenigen Jahren problemlos eine Nacht überbrücken.
Klimaschutz kostet Geld. Diesen Preis zahlen aktuell vor allem die Falschen: Haushalte mit weniger Einkommen, die kaum Treibhausgase verursachen. Reiche verursachen hingegen größere Mengen.09.03.2025 | 29:35 min
Mit Solarenergieausbau aus der Wirtschaftskrise
Auf dem Weg dahin müssen wir in Deutschland für viele kleine technische Details Lösungen entwickeln - Lösungen, die schon bald weltweit intensiv gefragt sein werden. Das ist eine große Chance für viele deutsche Unternehmen in der Energiebranche.
Der schnelle Solarenergieausbau kann darum auch helfen, Deutschland aus der Wirtschaftskrise zu führen. Das sollte für die aktuelle Regierung eine Motivation sein, den Ausbau der Photovoltaik weiter zu beschleunigen. Ganz nebenbei lassen sich so auch unsere Klimaschutzziele einhalten.
31.10.2023 | 8:46 min
... ist Professor für Regenerative Energiesysteme an der Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Berlin ist mehrfacher Buchautor, Betreiber eines Podcasts und Mitbegründer von Scientists für Future.
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