Fortschritt im Photovoltaikausbau in Deutschland im Privatsektor


Die Private Photovoltaikanlage und ihr Beitrag zur deutschen Energiewende

Für die Energiewende strukturiert Deutschland seine Energieversorgung grundlegend um.
Der Abbau nuklearer und fossiler Brennstoffe geht mit der Investition in erneuerbare Energien einher. 2020 gewann Deutschland laut Angaben des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz 46 Prozent seines Stroms aus Wind, Sonne, Wasser und Biomasse. Jede private Photovoltaikanlage leistete einen Beitrag.

 

Pro-Kopf-Verbrauch durch eine Photovoltaikanlage decken

Der Stromverbrauch pro Kopf und Jahr hängt von Faktoren wie der Gebäudeart und der Anzahl der Haushaltsmitglieder ab. Der Pro-Kopf-Verbrauch sinkt in Mehrfamilienhäusern und größeren Haushalten. Laut Stromspiegel lag er 2021 durchschnittlich bei 1,3 MWh. Berechnungen des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme zufolge erzeugt eine Photovoltaikanlage mit zwölf Modulen - abhängig von Faktoren wie Standort, Neigungswinkel und Sonnenstunden - bis zu 4 MWh pro Jahr.

 

Die Photovoltaikanlage und ihr Anteil am deutschen Gesamtstromverbrauch

Der Ausbau von Photovoltaikanlagen steigt. Wurden zwischen 2013 und 2018 Anlagen mit einer Leistung von 1,9 GWP pro Jahr installiert, liegt dieser Wert 2021 bei 5,3 GWP. Die Gesamtleistung deutscher PV-Anlagen erreichte laut Fraunhofer ISE 59 GWP des Zielwerts von 215 GWP im Jahr 2030. Dieser Stand entspricht einem Gewinn von 50 TWh pro Jahr und deckt 8,9 % des Bruttostromverbrauchs in Deutschland. An sonnigen Tagen sind es mehr als zwei Drittel. Etwa 64 Prozent der aktuell 2,2 Millionen PV-Anlagen sind Kleinanlagen mit weniger als 10 kW Leistung.

 

Treibhauspotential einer Photovoltaikanlage

Eine Photovoltaikanlage setzt während des Betriebs kein CO2 frei. Herstellung und Entsorgung verursachen nach Angaben des Fraunhofer ISE 56 g CO2-Äq./kWh. Stromerzeugung aus Biogas hingegen 160 bis 184 g CO2-Äq./kWh. Der Ausstoß einer Photovoltaikanlage reduziert sich durch eine europäische Herstellung der Module und ihrer Vorprodukte sowie den Verzicht auf Alu-Rahmen. 2020 vermieden deutsche PV-Anlagen 34,9 Mio. Tonnen Treibhausgasemissionen.

 

Optionen bei der Installation einer Photovoltaikanlage

Die Investitionskosten für eine Photovoltaikanlage sinken: Im Verhältnis von Gesamtkosten und Produktion fiel ihr Preis zwischen 2010 und 2020 um 90 Prozent. Strom, den eine kleine Photovoltaikanlage auf dem Dach produziert, kostet zwischen 11 und 13 ct/kWh.

Allen Endverbrauchern, die eine Photovoltaikanlage in Betracht ziehen, stehen Optionen zur Verfügung: Neben Einfamilienhäusern können auch in Mehrfamilienhäusern Einzeleigentümer, Wohnungseigentümergemeinschaften oder Baugesellschaften eine Photovoltaikanlage auf dem gemeinsamen Dach installieren. Mieter greifen auf sogenannte Plug-in-PV zurück. 2021 waren 200.000 dieser Exemplare an Balkonbrüstungen, Wänden oder auf Terrassen in Betrieb. Nur an einigen Standorten verlangen sie die Zustimmung des Vermieters. Wo keine eigenen Flächen verfügbar sind, bauen Bürgerenergiegenossenschaften PV-Kraftwerke.

 

Unausgeschöpftes Potenzial von PV-Anlagen

Der am häufigsten installierte Typ der Photovoltaikanlage ist in Deutschland die Aufdachanlage. Eine noch wenig genutzte Möglichkeit bildet die sogenannte integrierte Photovoltaikanlage. Dazu gehören etwa die Gebäudeintegration durch PV-Ziegel für Steildächer oder opake und semitransparente PV-Isoliergläser, betretbare PV-Module oder schattenspendende Überdachungen. Auch Hüllen von Elektrofahrzeugen können zur Stromgewinnung eingesetzt werden, um deren Reichweite zu erhöhen.

Selbst das Potenzial der klassischen Photovoltaikanlage auf dem Dach ist nicht ausgeschöpft: Deutschland setzt weniger als 10 Prozent seiner Dächer zur Stromgewinnung ein. Dabei stünden in Deutschland 40 Millionen Gebäude zur Verfügung, darunter laut Angaben der Deutschen Energie-Agentur und des Instituts Wohnen und Umwelt 12,9 % Einfamilienhäuser, 3,2 % Zweifamilienhäuser und 3,3 % Mehrfamilienhäuser.

 

Einschränkung der Leistungsfähigkeit einer Photovoltaikanlage

Eine Photovoltaikanlage reduziert den CO2-Ausstoß und trägt zur Energiewende bei. Ihre Stromversorgung hängt von Wetter und Tageszeit ab. Strom aus Solarenergie wird daher mit anderen Optionen kombiniert, um die Versorgungssicherheit zu garantieren. Ein wichtiger Baustein für die Energiewende sind deshalb Speicher. Nur deren Anschluss an das Netz kann fossile und nukleare Kraftwerke vollständig ersetzen. Diese müssten für die Winterzeit über eine Kapazität von mehreren Wochen oder Monaten verfügen.

 

Die Quellen zum Artikel:

https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Dossier/erneuerbare-energien.html

https://www.dena.de/fileadmin/dena/Publikationen/PDFs/2021/dena-Gebaeudereport_2022.pdf

https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.pdf

https://www.stromspiegel.de/fileadmin/ssi/stromspiegel/Broschuere/stromspiegel-2021.pdf

https://www.stromspiegel.de/stromverbrauch-verstehen/stromverbrauch-und-preise-im-bundesvergleich/

 

Dies ist ein Gastbeitrag zum Thema Energiewende.

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