Kosten der Solarförderung für den Endverbraucher in Deutschland
Für die letztlich anfallenden Kosten der betreffenden Solarförderung einzelner Bundesländer in Bezug auf die deutschen Endverbraucher haben zwischenzeitlich diverse Forschungsinstitute verschiedene Studien vorgelegt. Somit kam unter anderem das Rheinisch-Westfälische Institut für Wirtschaftsforschung bereits im Jahr 2007 zu der Erkenntnis, das sich die Kosten für die Solarförderung im aktuellen Jahr auf 14,3 Mrd. Euro beliefen. Als Grund wurde die Zahlungsverpflichtung im Rahmen des EEG angeführt.
In dieser Summe wurden allerdings nur solche Anlagen berücksichtigt, die fest auf Dächern von privaten oder gewerblichen Bauwerken installiert wurden. Dazu wäre also noch der Betrag hinzuzurechnen, der auf freistehende Anlagen in Gärten oder auf anderweitigen Grundstücken entfällt. Diese – offiziell staatlichen Fördermittel – erhält der deutsche Stromverbraucher wiederum als Aufschlag auf seiner Stromrechnung hinzugerechnet. Jeder der Solarstrom entnimmt, muss diesen also zusätzlich zahlen. Hier drängt sich oftmals die Frage auf, ob man in Deutschland mit verdeckten Mitteln versucht, an veralteten Energieträgern festzuhalten und dem Endkunden den angeblich preisgünstigeren und umweltschädlichen Strom aus atomarer oder fossiler Gewinnung schmackhaft zu machen.
In diesem Zusammenhang lohnt es sich also unbedingt, über eine eigene Solaranlage und eine eigene Einspeisung nachzudenken, um diesem staatlichen Verhalten einen Strich durch die Rechnung zu machen. Möglichkeiten dazu gibt es zumindest viele, so dass neben Haus- und Grundstückseigentümern auch Mieter im Rahmen von Bürgersolaranlagen profitieren können. Letztlich versuchen sich staatliche Institutionen in ihren Argumenten gegen den umweltfreundlichen Solarstrom gerne hinter angeblich vorhandenen Expertenmeinungen zu verstecken und diese zu zitieren. Tatsache ist aber allerdings, dass sich das Energieproblem der westeuropäischen Industrieländer nur mit Hilfe dieser Energieressource lösen lässt. Letztlich handelt es sich bei Solarstrom aber auch entgegen anderslautender Meinungen um die günstigste Stromart überhaupt. Schließlich werden jährlich nach wie vor Milliarden damit vertan, dass an veralteten fossilen Energieträgern und atomarer Energiegewinnung festgehalten wird. Diese dort sinnlos ausgegebenen Summen sollten besser Forschungsprojekten zugute kommen oder in sinnvolle Energiekonzepte investiert werden um eine dauerhafte Lösung des Problems zu gewährleisten.
Standortprobleme bei Nutzung der Solarenergie
In Hinblick auf eine flächendeckende Versorgung der Verbraucher mit Solarstrom ist auch der Standort eine nicht unbedeutende Größe. Sinnvoll ist natürlich eine Nutzung von Regionen, die über eine hohe Sonnenscheindauer verfügen und möglichst wenig Altlasten in Form veralteter Stromnetze aus der Verwendung atomarer und fossiler Energieträger entsorgen müssen. Aus Sicht der europäischen Industrienationen sind dabei vor allem Standorte in den Wüstenregionen des Nahen Ostens und Afrikas zu diesem Zweck sehr interessant. Allerdings steht die gegenwärtige Technik hier noch vor dem Problem nach wie vor hoher Übertragungsverluste auf großen Entfernungen.
Kommt es bei kleineren Verbundanlagen mit zahlreichen Photovoltaikanlagen zu keiner nennenswerten Beeinträchtigung und nur geringen Verlusten über kurze Entfernung, so sind die Übertragungsverluste über lange Strecken doch recht erheblich. Hier hat vor allem die TREC verschiedene Konzepte und Lösungsansätze entwickelt, an deren Umsetzung gegenwärtig internationale Forschungsteams arbeiten. Gelingt dies, so wäre es bis zum Jahr 2020 möglich, die erhebliche Sonneneinstrahlung in Wüstengebieten zu nutzen und die dort auftreffende Sonnenenergie zu verwenden. Doch auch andere Regionen, wie beispielsweise Kalifornien, Chile oder Indien sowie Australien, könnten von dieser Entwicklung profitieren. Hierbei wäre es dann sogar möglich, eine vollständige Lösung des Energieproblems herbeizuführen. Atomare oder fossile Energiegewinnungen wären dann unnötig und eine dauerhafte Energieversorgung der Haushalte gewährleistet.
Potential der Solarenergie
Weltweit vorhandenes Potenzial der Solarenergie
Weltweit ist ein riesiges Potenzial für die Nutzung und die Gewinnung von Solarenergie vorhanden, das natürlich sehr viel besser als das deutsche Potenzial ist. Hier ist das zur Verfügung stehende maximale Potenzial natürlich immer auch von den klimatischen Gegebenheiten abhängig. Dabei sind vor allem begünstigte Länder und Regionen, wie zum Beispiel Afrika, der Nahe Osten, Chile, Australien, Kalifornien oder Indien zu nennen. Die Kosten für eine Stromgewinnung aus Sonnenenergie wären in diesen Ländern um ein Vielfaches geringer als bei einer analogen Stromgewinnung in Deutschland und würden natürlich auch die Kosten für in Deutschland bevorzugte herkömmliche Großkraftwerke bei weitem unterbieten.
Diese günstigen Voraussetzungen resultieren vor allem aus der hohen Einstrahlungsdichte der Sonneneinstrahlung und aus den damit einhergehenden höheren Ertragswerten. Ein weiterer positiver Faktor wäre das Fehlen veralteter Stromnetze aus einer Nutzung atomarer und fossiler Energieträger und die damit einhergehenden fehlenden Kosten für einen Umbau oder vollständigen Rückbau dieser Altlasten. Gerade in Entwicklungsländern würde sich so der benötigte Strom bedeutend preiswerter produzieren lassen als beispielsweise in Deutschland oder anderen Industrieländern. Diese Möglichkeit haben auch verschiedene wissenschaftliche Gremien erkannt, wobei gerade die Erzeugung von Solarstrom in Wüstenregionen besonders interessant ist. Hier verdienen allerdings auch Überlegungen eine außerordentliche Beachtung, die gleichzeitig eine Kombination von Sonnenenergie und Windenergie vorschlagen, da beide Elemente in Wüstengebieten mehr als ausreichend vorhanden sind.
Eine Übertragung der erzeugten Energie könnte unter Umständen über hochentwickelte Hochspannungstrassen erfolgen, wobei es vor allem ein wesentliches Ziel der gegenwärtigen Forschung ist, die noch immer anfallenden Übertragungsverluste zu minimieren. Eine Ziel, dass im übrigen bis zum Jahr 2020 erreicht werden soll. Gelingt dies, so könnte nahezu der gesamte europäische Energiebedarf mit Hilfe dieser Lösung gedeckt werden. Hier hat sich vor allem die TREC mit ihren internationalen Forschungsteams bisher verdient gemacht. Diese Organisation setzt sich seit 2003 für die Nutzung der Sonnenenergie in afrikanischen Wüstengebieten und im Nahen Osten ein.
Solarenergie Ertrag
Grundsätzlich ist einmal anzumerken, dass man in Deutschland neuen und umweltschonenden Technologien nicht unbedingt positiv gegenübersteht, wobei die betreffende Politik natürlich gern etwas anderes behauptet. Dabei werden dann gern angebliche Expertenmeinungen und Ratschläge zitiert, die so oftmals nie ausgesprochen wurden und auch nicht den tatsächlichen Tatsachen entsprechend. Allerdings darf auch nicht verschwiegen werden, dass es sich bei Deutschland nicht um den günstigsten Standort handelt, was die Solarenergie betrifft. Der gewonnene Energieertrag kann also bestenfalls mittelmäßige Werte annehmen, da die klimatischen Gegebenheiten oftmals eher für Windenergie als für Sonnenenergie geeignet sind. Auch wenn es in manchen Teilen Deutschlands schon sehr hohe Werte von Sonneneinstrahlungen und hohe Sonnenscheindauer zu verzeichnen gibt, so ist das doch eher eine Ausnahme und kann nicht auf jeden Standort übertragen werden.
Wer sich allerdings für eine eigene Solaranlage interessiert, sollte sich von dieser Tatsache nicht entmutigen lassen. Bei dieser Prognose geht es eher um sogenannte Solarparks und die Eignung für technische Forschungen und Weiterentwicklungen, die man in Deutschland besser geeigneteren Standorten überlassen sollte. Einer privaten Solaranlage auf dem Dach eines Eigenheims zur privaten Stromerzeugung steht natürlich nichts im Wege. Im Gegenteil, denn hier bietet sich die Möglichkeit einer eigenen, sehr kostengünstigen und staatlich subventionierten, Stromerzeugung.
Nachteile der Solarenergie
Bei allen Vorteilen besitzt die Sonnenergie bzw. ihre Nutzung auch Nachteile, die nicht verschwiegen werden sollten. Zu diesen nachteiligen Aspekten gehört unter anderem, dass die Einstrahlung und der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen vom Wetter, der Tageszeit und auch der Jahreszeit abhängig ist. Ohne eine zusätzlich integrierte Möglichkeit zur Speicherung der erzeugten Energie ist keine konstante Versorgung mit Sonnenenergie möglich. Somit kann auch eher schlecht auf Schwankungen im Verbrauch reagiert werden. Hier wirkt sich gerade in den mitteleuropäischen und nordeuropäischen Breiten der Nachteil aus, dass gerade dann, wenn die meiste Energie benötigt wird, die geringste Sonneneinstrahlung vorliegt und somit die wenigste Energie zur Nutzung zur Verfügung steht. Mit Solarzellen kann dabei ein geringer Ausgleich geschaffen werden, der diesen Nachteil aber nicht völlig auszugleichen vermag. Um eine dauerhafte Abhilfe zu schaffen und dieses Problem zu lösen, müssen deshalb auf der Basis von Wasserstoff zusätzliche Speicherkapazitäten geschaffen werden. Hier entstehen Infrastrukturkosten und Wirkungsgradverluste, die man allerdings auch beim Bau anderer Kraftwerke in Kauf nehmen muss und nimmt. Es gibt bereits Kraftwerkstypen, die den tagsüber gespeicherten Wärmeertrag in den Nachtstunden nutzen oder nutzbar machen können.
Gegner der Solarenergie und Befürworter klassischer Energiekonzepte bemängeln, dass es keine vollständige Emissionsfreiheit gäbe, da bei der Herstellung der Photovoltaikzellen große Mengen an Chemikalien eingesetzt und Frischwasser sowie Energie verbraucht werden. Letztlich lässt sich dieses Argument aber entkräften, da die Zellen eine Haltbarkeit von 20 bis 40 Jahren aufweisen und auch ein klassischer Kraftwerksbau nicht schadstoffarm durchführbar ist. Dagegen muss aber bei klassischen Kraftwerken noch während der Betriebszeit ein Schadstoffausstoß in Kauf genommen werden, was bei Solaranlagen nicht der Fall ist. Die Energiebilanz ist hier also auf jeden Fall weit positiv.
Auch die Kosten – das größte Argument der Gegner – kann nicht wirklich als Nachteil gesehen werden. Da die Nutzung des Stroms letzten Endes günstiger ist als bei klassischen Energiekonzepten kann die Höhe der Investitionssumme später problemlos durch die Kosteneinsparung im Regelbetrieb kompensiert werden.
Vorteile der Solarenergie
Über die Vor- und Nachteile der Nutzung von Sonnenenergie gibt es verschiedene Forschungsmeinungen. Letztlich diskutieren Fachleute aber vor allem zwei wesentliche Aspekte der thermischen und photovoltaischen Energienutzung. Zum einen wird behauptet, das die Sonnenergie im Unterschied und Gegensatz zu fossilen Energie in unbegrenzter Menge zur Verfügung steht. Dieser Vorteil überlagert auch die als Vorteile diskutierten Aspekte der spaltbaren Isotopen, so dass eine Nutzung der Sonnenenergie bedeutend bessere Energieversorgungen verspricht als dies mit atomarer Energie möglich wäre. Der wesentlichste Vorteil ist aber sicher der, das kein Feinstaub freigesetzt wird. Eine Belastung der Luft und der Organismen durch Feinstaub oder durch Treibhausgase entfällt somit.
Weitere Vorteile entstehen durch die Erzeugung oder Nutzbarmachung. Während fossile oder spaltbare Energieträger regelmäßig Großkraftwerke benötigen, entfällt diese landschaftliche Verschandelung hier. Immerhin können viele kleine Photovoltaikanlagen optisch ansprechend und landschaftliche unschädlich platziert werden und den nötigen Strom erzeugen bzw. nutzbar machen. Dabei kommt es nicht oder kaum zu einem Energieverlust während der Übertragung und bzw. oder Umverteilung wie sie den bisher verwendeten Wechselstrom-Hochspannungsanlagen regelmäßig zu eigen war. Diese konnten auf die traurige Bilanz von 14 Prozent Energieverlust verweisen, was bei der Nutzung von Sonnenenergie grundsätzlich nicht vorkommt.
Da eine Weiterleitung durch solche Hochspannungstrassen entfällt, kommt es zu einer starken Reduzierung der Kosten. Da die derzeitigen Weiterleitungskosten so hoch sind wie die Kosten der Stromerzeugung kann man von einer Verminderung um 50 Prozent ausgehen, wenn sich die Nutzung der Sonnenenergie weiter durchsetzen wird. Diese könnte wiederum auch dem Endverbraucher zu Gute kommen. Da es keiner Großkraftwerke mehr bedarf, entfallen die ständigen Rangeleien um Preiskartelle und kommunale sowie staatliche Einmischung. Vor allem Eigenheimbesitzer profitieren daher zunehmend schon heute von eigenen Solarmodulen und speisen überschüssige Energie in das örtliche Stromversorgungsnetz ein. Ein schöner Zuverdienst ist die Folge. Vor allem bleibt aber auch die Umgebung der Menschen von hässlichen Großanlagen und schädlichen Abgasen verschont, die auch bei sogenannten Biomassekraftwerken in starkem Maße auftreten und zu einer Geruchsbelästigung führen.
Potential der Solarenergie
Die Sonnenenergie ist vielleicht die größte Energiemenge, die sich der Mensch dauerhaft nutzbar machen kann, denn immerhin entspricht sie ungefähr dem 10000fachen Primärenergiebedarf der gesamten Welt. Das bedeutet weiterhin, dass der Mensch hier zum einen eine große Umweltverantwortung in Hinsicht auf die Nutzbarmachung dieser Energieressource trägt, sich zum anderen aber auch mehr oder weniger abgesichert fühlen darf. Eine Abkehr von Atomenergie und von umweltverschmutzenden Heizkraftwerken welcher Art auch immer sollte deshalb das oberste Ziel der Forschung und Entwicklung sein.
Allerdings ist die Sonnenergie nicht frei von verschiedenen Abhängigkeiten, auch wenn diese Abhängigkeiten alle natürlicher Art sind. Hier spielen vor allem die Zusammensetzung des jeweiligen Sonnenspektrums, die Sonnenscheindauer sowie der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen auf die Erde eine große Rolle. Diese wiederum sind sowohl von der Tageszeit bzw. der Uhrzeit als auch von der Jahreszeit abhängig. Weitere Einflussfaktoren sind die jeweiligen Witterungseinflüsse und der Breitengrad. Damit könnte sich durchaus auch wichtiges Potenzial zur Entwicklungshilfe für afrikanische Staaten aus eben dieser Nutzung der Sonnenenergie entstehen. All diese Faktoren sind zumindest für die Menge und Qualität der eingestrahlten Sonnenenergie verantwortlich. Beispielsweise könnte in der Sahara mehr als die doppelte Menge an Sonnenenergie zu einem bestimmten Zeitpunkt X nutzbar gemacht werden als in Mitteleuropa.
In Hinsicht auf diese – derzeit noch mehr oder weniger ungenutzten – Potenziale, gibt es bereits verschiedene Forschungsszenarien, wie man beispielsweise die EG mit Sonnenenergie versorgen könnte, die in nordafrikanischen Ländern gewonnen wird. Hier wäre eine ganz neue Rollenverteilung und ein veränderter Status der dortigen Länder gegenüber der eigentlich mächtigen Industrienationen denkbar. Dieser bietet aber natürlich auch Risiken aus kulturellen Aspekten, die man nicht unberücksichtigt lassen sollte und wird. Eine dieser Szenarien beschäftigt sich beispielsweise mit der Übertragungsmöglichkeit auf der Grundlage von Hochspannungs- Gleichstrom-Übertragung und thermischer Solarkraftwerke im nahen Osten. Ob und mit welchem Aufwand diese Potenziale so nutzbar gemacht werden könnten bleibt abzuwarten. Auf jeden Fall arbeitet die Forschung mit Hochdruck an einer Lösung um den steigenden Energiebedarf so absichern zu können.
Nutzung der Solarenergie
Der größte Nutzer der Sonnenenergie ist an sich die Erde, denn bei ihrer Erwärmung wird der größte Anteil der nutzbaren Sonnenenergie verwendet. Dabei kann diese Erwärmung natürlich positive als auch negative Seiten haben. Ohne die Einstrahlung der Sonne und ohne die Wärme der Sonne wäre kein Leben auf der Erde möglich. Die uns bekannte Vegetation würde in ihrer heutigen Form nicht bestehen, der Mensch wäre nicht lebensfähig und es gäbe auch kein Licht. Trotzdem kann die Erderwärmung natürlich auch negative Folgen haben. Der beste Beweis dafür ist das Abschmelzen der Eiskappen an den Polen. Wie nahezu in allen bestehenden Kreisläufen kommt es also auch hier auf ein gesundes Maß und eine Maßhaltung von Seiten des Menschen an. Pflanzen benötigen die Sonnenenergie zur Photosynthese und für den Menschen eröffnet sich ein wichtiges Potenzial an erneuerbarer Energie.
Dabei ist der Mensch in direkter Form von der Nutzung der Sonnenenergie abhängig, so dass die Verwendung als erneuerbarer Energie lediglich eine Fortsetzung der Verwendungskette darstellt. Ursprünglich profitierte der Mensch lediglich in Form von Nahrungskreisläufen und dem Gewinn von Brenn- und Baumaterial von der Sonnenenergie. Mit den neuen Möglichkeiten der Photovoltaik eröffnet sich nun ein neuer Kreislauf, der eine Nutzung der Wärme und auch eine Nutzung als Kraftstoff möglich macht. Dabei ist es sogar bereits möglich, Fahrzeuge mit Hilfe von Sonnenergie zu betreiben und auch andere Energieformen zu ersetzen.
Doch auch im Bereich der Thermik ist die Sonnenenergie von großer Bedeutung. Immerhin kommt es mit Hilfe der Sonnenergie zu Luftdruckunterschieden in der Atmosphäre, es entstehen Winde und der Wasserkreislauf der Erde wird in Gang gehalten. Sicher kennt jeder den Satz: „Die Sonne zieht Wasser.“ Daraus entstehen dann Wolken und wiederum Regen, der sich in Feuchtigkeit auf der Erde absetzt, so dass der Kreislauf von vorn beginnen kann. All diese Kreisläufe macht sich der Mensch in technischer Hinsicht zu nutze und entwickelte daraus die verschiedenen Formen der Solartechnik.
