Читать книгу Photovoltaik & Batteriespeicher - Wolfgang Schröder - Страница 28

Die Photovoltaik bietet vielfältige Möglichkeiten der Stromerzeugung und -nutzung, sei es zur Steigerung des regenerativen Stromanteils im Strommix oder zur Eigenstromversorgung. Im Jahr 2019 wurden rund 7 Prozent des benötigten Stroms in Deutschland durch Photovoltaik produziert. Vor zehn Jahren waren es nur etwa 1 Prozent. Anfang Oktober 2020 wurde der Wert des Vorjahrs bereits übertroffen und die Erzeuger erneuerbarer Energien gewinnen gegenüber den fossilen Energieerzeugern sogar die Oberhand.

In der Osterwoche 2020 konnte bundesweit der bislang höchste Wert an PV-Stromproduktion auf Wochenbasis ermittelt werden. Bei wolkenlosem Himmel und einer eher geringen Stromnachfrage aufgrund der Eindämmungsmaßnahmen der Corona-Pandemie gab es einen Anteil von 23 Prozent an der Nettostromerzeugung, wie Energy Charts vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) veröffentlichte. Damit erzeugten die Photovoltaikanlagen mehr Strom als die Windparks. Insgesamt lag der Anteil der erneuerbaren Energien an der Nettostromerzeugung bei 55,5 Prozent, wie aus den Daten von Energy Charts weiter hervorgeht.

Wie bereits aus den Grundlagen der Einstrahlung dargestellt, ergibt sich durch die PV der Nachteil einer nicht konstanten Energieversorgung, welche sehr tageszeit- und wetterabhängig ist. Dies trifft natürlich auch auf die Windkraft zu.

Etwas besser sieht es jedoch bei der örtlichen dezentralen Energieversorgung aus, wenn man die Stromdeckungsquote z. B. bei einem Einfamilienhaus betrachtet. Hier können je nach Betriebsart (mit oder ohne Speicher) und Haushaltstechnik (Elektrogeräte, Heizung) zwischen 30 und 70 Prozent des Strombedarfs von einer PV-Anlage gedeckt werden. Aber auch hier hängt dies stark von den einzelnen Gegebenheiten ab, welche aber besser steuerbar sind.

Eine 100-prozentige Deckung des Strombedarfs ist theoretisch denkbar, soweit PV-Anlage, Speicher sowie Stromverteilung dem Energiebedarf des Wohnhauses durch intelligente Systeme angepasst sind und sich dabei Lastspitzen komplett abdecken lassen können. Für einen durchschnittlichen Vier-Personen-Haushalt ergibt sich ein durchschnittlicher Stromverbrauch von rund 5 000 kWh pro Jahr. Die theoretische Deckung des Stromverbrauchs ließe sich daher bereits durch eine PV-Anlage mit einer Leistung von 5 kWp bei optimaler Ausrichtung erreichen. Schwachpunkt ist und bleibt aber die tages- und jahreszeitliche Schwankung an solarem Einstrahlungsangebot, bei dem es im Sommer zu einer überschüssigen Stromproduktion und im Winter zu einem Produktionsdefizit kommt. Können tageszeitliche Schwankungen noch mit einem Batteriespeicher ausgeglichen werden, sind saisonale Ausgleichsmöglichkeiten zumindest mit den derzeit zur Verfügung stehenden technischen Möglichkeiten kaum wirtschaftlich zu realisieren, ohne dass die PV-Anlage selbst erheblich vergrößert werden muss. Dies wird auch in naher Zukunft noch so sein, soweit nicht andere Energieformen und Speichersysteme (z. B. Wasserstoff) einem schnelleren technischen Fortschritt unterliegen, die ganz neue Anwendungsmöglichkeiten bei der verlustfreien Speicherung und somit die erforderlichen Deckungsquoten ermöglichen.

Nettostromerzeugung in Deutschland im Jahr 2020 (Datengrundlage: energiezukunft.eu)