Warum die Photovoltaik für die Energiewende so wichtig ist

Dieser Artikel erschien 2013. Die Tipps und Techniken können möglicherweise veraltet sein.

PV-Netzintegration Städte

Die Erneuerbaren Energien sollen 2035 etwa 55 bis 60 Prozent des Stromverbrauchs decken – so das Ergebnis der Koalitionsverhandlungen. Zum Erreichen dieses Ziels wollen die Koalitionspartner vor allem die Windenergie auf dem Meer fördern. Der damit verbundene Ausbau von Nord-Süd-Trassen sowie Höchst- und Hochspannungsleitungen ist jedoch nicht ganz billig. Und auch die Anbindung der Offshore-Umspannwerke an das Festland verzögert sich immer wieder.

Wir brauchen die Windenergie für die Energiewende – keine Frage. Doch nur mit der Photovoltaik lassen sich die energie- und klimapolitischen Ziele überhaupt noch erreichen. Hier muss die Energiepolitik in der nächsten Legislaturperiode allerdings die richtigen Weichen stellen.

 

PV-Strom entsteht, wo er verbraucht wird

Photovoltaik und Windenergie sind die tragenden Säulen der Energiewende, denn nur sie verfügen über ausreichende Ausbaupotenziale und Kostensenkungsmöglichkeiten, um die fossilen und atomaren Kraftwerke Schritt für Schritt zu ersetzen. Maßgeblich für das Gelingen ist – neben dem Ausbau – die Integration der Erneuerbaren in die Stromnetze. Und genau hier verfügt die Photovoltaik über wichtige Vorteile.

Die meisten PV-Anlagen werden von Bürgern errichtet und liegen von ihrer Leistung her im Kilowatt-Bereich. Dementsprechend speisen rund 70 Prozent der PV-Anlagen in Deutschland direkt in das Niederspannungsnetz ein. Das Niederspannungsnetz ist ein Verteilnetz – der Strom ist also schon dort, wo er verbraucht wird.

Damit bleiben die Transportwege im Netz überschaubar. Und wenn PV-Anlagenbetreiber ihren Strom auch noch selbst verbrauchen, fallen überhaupt keine Transportwege an. Ein kostspieliger Ausbau von Übertragungsnetzen wird somit überflüssig.

 

Maßnahmen für mehr Photovoltaik

Mit einem gezielten Ausbau der Photovoltaik durch viele kleine PV-Anlagen könnte die Energiewende schnell Fahrt aufnehmen. Damit der zusätzliche PV-Strom ohne Probleme eingespeist werden kann, ist eine Erhöhung der Aufnahmekapazität der Niederspannungsnetze nötig. Ein Ausbau dieser Netze stößt nur sehr selten auf Akzeptanzprobleme in der Bevölkerung und kommt ohne langwierige Genehmigungsverfahren aus. Dabei ist ein klassischer Netzausbau in den Niederspannungsnetzen – die Verlegung zusätzlicher Erdkabel – in vielen Fällen sogar vermeidbar. Denn diese Netze sind meist so dimensioniert, dass sie nicht so schnell überlastet werden. Vielmehr kann es bei der Einspeisung großer Strommengen lokal zu Überspannungen kommen. Wir müssen uns also auf Maßnahmen zur Spannungshaltung fokussieren, wenn wir eine Steigerung der Aufnahmekapazität erreichen wollen. Hier sind in den letzten drei bis vier Jahren große Fortschritte erzielt worden:

 

  1. Die Nutzung der Blindleistungsfähigkeit von PV-Wechselrichtern

Wechselrichter stellen Blindleistung zur Verfügung und wirken so Spannungsanhebungen im Stromnetz entgegen. Die Blindleistungsfähigkeit von Wechselrichtern ist seit einiger Zeit verbindlich und wurde von den Herstellern umgesetzt.

 

  1. Der Einsatz regelbarer Ortsnetzstationen

Durch ihre Variabilität können sie die Spannung in Niederspannungsnetzen auf einfache und kostengünstige Weise in den vorgegebenen Grenzen halten. Durch ihren Einsatz kann bis zu dreimal mehr Photovoltaik in ein Niederspannungsnetz installiert werden. Hier sind die Netzbetreiber gefragt, da der Betrieb solcher Anlagen in ihre Zuständigkeit fällt (wen das Thema „Regelbare Ortsnetzstationen“ interessiert, dem empfehle ich diesen Artikel).

 

  1. Intelligentes Energiemanagement

Ein intelligentes Energiemanagement sorgt für den optimalen Eigenverbrauch von Solarstrom vor Ort und entlastet so die Stromnetze. Denn Strom, der direkt vor Ort verbraucht wird, muss nicht im Netz transportiert werden.

 

Aufnahmegrenzen in Städten ausschöpfen
PV-Leistung in Städten

Ende 2012 kamen auf jeden Einwohner Deutschlands etwa 400 Watt installierte PV-Leistung. In den zehn großen Städten lag der Durchschnittswert jedoch bei weniger als 100 Watt. Die Aufnahmegrenzen der städtischen Netze sind also noch nicht einmal ansatzweise erreicht (Quelle: Bundesnetzagentur)

Diese Maßnahmen würden die Energiewende in Deutschland beschleunigen und ihre Kosten deutlich senken. Die Hochspannungsnetze müssten weniger stark ausgebaut werden, die Investitionskosten für die Aufnahme großer Mengen PV-Strom würden deutlich unter denen des klassischen Netzausbaus liegen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt kommt hinzu: Der große Vorteil der PV, dass Erzeugung und Verbrauch in räumlicher Nähe stattfinden, wird in den Städten bisher kaum genutzt. Hier müssten Politik und Energieversorger bürokratische Hürden ab- und neue Marktmodelle aufbauen. Dann könnte zum Beispiel die über den Eigenbedarf hinaus erzeugte Energie lokal verteilt und verbraucht werden – was zudem die Frage der Refinanzierung klären könnte.

 

Chancen nutzen – Energiewende jetzt

Die Photovoltaik bietet alle technischen Möglichkeiten, um die Energiewende weiter voranzubringen und ambitionierte Ziele zu erreichen. Voraussetzung ist, dass die Möglichkeiten genutzt werden und alle Akteure ihren Beitrag zum gemeinsamen Gelingen der Energiewende leisten: Politiker, Netzbetreiber und PV-Anlagenbesitzer.

 

2 Kommentare
  1. Avatar
    Peter Jensen sagte:

    2013 ist ja nun durch und das Fraunhofer ISE hat erste Zahlen zu den sog. EE veröffentlicht.

    Im Oktober 2013 waren PV-Anlagen mit einer Gesamtleistung von 35,7 GW installiert. Produziert wurden damit 29,7 TWh Strom. Macht etwa 5,3% des Stromverbrauchs in Deutschland.

    Also wenn die PV für die Energiewende so wichtig ist, dann müssen aber noch ein paar Millionen Anlagen gebaut werden.

    Übrigens war der prozentuale Zubau an installierter Leistung höher als der prozentuale Zuwachs der Stromproduktion aus PV-Anlagen. Heißt, die installierten Anlagen liefen weniger effektiv als in 2012, was natürlich nicht an den Anlagen selbst liegt, sondern schlicht und ergreifend am Wetter.

    Aber evtl. kann man ja durch eine Novellierung des EEG oder einen Parteitagsbeschluss die Sonnenscheindauer in Deutschland verlängern? Das wird schon, irgendwie…

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  2. Avatar
    Martin sagte:

    Ich bin ein starker befürworter von Photovoltaik. Mittlerweile sind auch Solar Module auf Dächern von Schulen! Leider finden viele Leute, dass diese Technik „sinnlos“ ist. In einer Berufsschule in Jena habe ich nachgefragt ob diese Solarmodule den Energiebedarf decken. Und der Leiter bzw. der Solar Lehrer sagte das der Energiebedarf um 40 % gedeckt wird, das find ich persönlich sehr gut. Ich habe auch eine „kleine“ Anlage zuhause mit 1000 Wp diese ist völlig ausreichend für mich.
    Ich hoffe es werden in naher Zukunft sich mehr mit dem Thema „erneuerbare Energien“ beschäftigen

    mfG Martin

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