Solarenergie: Unendlich viel Strom für alle Zeiten

Solarenergie

Die Sonne ist die größte Kraftquelle der Welt: Ihre täglich auf der Erde ankommende Energiemenge ist 10.000-mal größer als der Tages-Energiebedarf der Menschheit (Desertec Foundation, „Clean Power from Deserts“, S. 7, www.desertec.org). Dank der immer besser werdenden technischen Erschließungsmöglichkeiten ist Solarenergie inzwischen die global am intensivsten genutzte Form erneuerbarer Energien.

Die Solarenergie wird mittels zweier unterschiedlicher technologischer Prinzipien genutzt.
- Die Photovoltaik dient der direkten Stromgewinnung aus der solaren Einstrahlung.
- Solarthermie basiert auf der Wärme aus der Sonneneinstrahlung.
Beide Verfahrensweisen sind hoch entwickelt, langjährig erprobt und weit verbreitet. Bei ihrer Anwendung arbeiten sie fast CO2-frei.

Je steiler und häufiger die Sonnenstrahlen auf die jeweiligen Moduloberflächen fallen, desto höher ist im Grundsatz die energetische Ausbeute. Solarenergie-Anlagen haben daher in Äquatornähe und in sonnenintensiven Regionen prinzipiell den höchsten Wirkungsgrad. Dank technischer Optimierung können sie jedoch auch in Regionen mit flacherer Sonneneinstrahlung effektiv eingesetzt werden. Am intensivsten wird Solarenergie in Deutschland (32 Prozent der globalen Produktionskapazität), Italien (16 %), den USA (7,2 %), China (7 %) und Japan (6,6 %) genutzt (REN21, Renewables 2013 Global Status Report, S. 41). Da es jedoch noch viele sonnenreiche Länder und Regionen ohne solarenergetische Anlagen gibt, bestehen beträchtliche Ausbaupotenziale.

Effektive Technologien

Photovoltaik arbeitet mit flachen Paneelen beziehungsweise Modulen, auf denen Solarzellen angeordnet sind. Sie wandeln die Sonnenstrahlen direkt in Strom um. Die so gewonnene Elektrizität wird entweder unmittelbar verbraucht oder ins Netz eingespeist. Die Anlagen arbeiten – da es keine beweglichen Teile gibt – nahezu wartungsfrei, verlieren mit der Alterung jedoch an Leistung. Zudem haben sie nur einen relativ niedrigen Wirkungsgrad von 10 bis maximal 20 Prozent, das heißt, 80 bis 90 Prozent der eingestrahlten Lichtleistung gehen verloren.

Vorteilhaft ist ihr Einsatz in entlegenen oder wenig entwickelten Regionen ohne vorhandene Netz-Infrastruktur. Nachteilig ist, dass die gewonnene Elektrizität – wie bei allen Formen erneuerbarer und konventioneller Stromerzeugung – noch nicht in größeren Mengen gespeichert werden kann. Deshalb wird derzeit intensiv daran geforscht, Produktionsspitzen zu speichern und für den Energiebedarf zu Zeiten mit geringerer Energieausbeute bereit zu halten.

Bei der Solarthermie wird die Wärme der Sonneneinstrahlung durch technische Vorrichtungen auf ein Vielfaches konzentriert. Kleine Solarthermie-Anlagen in Form von Flach- oder Röhrenkollektoren werden häufig für die private Wärmeproduktion eingesetzt. Größere, oft als Sonnenkraftwerke bezeichnete Anlagen arbeiten mit Parabolrinnenspiegeln, Solartürmen oder schüsselförmigen Spiegelsystemen. Sie konzentrieren die Sonnenwärme auf 400 bis 1200 Grad und erhitzen eine Trägerflüssigkeit. Der dabei entstehende Dampf wird entweder direkt als Wärmemedium genutzt (Beheizung, solare Kühlung, Trinkwasseraufbereitung …) oder zum Antrieb von Turbinen eingesetzt, die sehr effektiv Strom erzeugen. Großanlagen zur Elektrizitätserzeugung erfordern hohe Investitionen beziehungsweise Betriebs- und Wartungskosten. Ihr Wirkungsgrad beträgt je nach Technik und Sonneneinstrahlung bis zu 85 Prozent. Außerdem kann die produzierte Wärme gut gespeichert werden.

Wachsender Strombedarf und Klimaschutz

Stetige Verbesserung der Wirkungsgrade, der Preisverfall der Photovoltaik-Komponenten und staatliche Förderung haben zu einem anhaltend starken Zuwachs der Solarenergie-Kapazitäten in zahlreichen Ländern geführt. Diese Entwicklung ist auch dringend nötig, denn der Energieverbrauch in vielen Regionen der Welt wird aufgrund eines absehbaren starken Wirtschaftswachstums in den kommenden Jahren drastisch ansteigen. Würde der benötigte Zuwachs aus konventionellen, auf fossilen Energieträgern basierenden Quellen gestillt, wäre eine ebenso drastische Steigerung der CO2-Emissionen die unausweichliche Folge.

Doch das wäre angesichts der Gefahren des Klimawandels fatal. Aus Klimaschutzgründen kann die Lösung nur in den erneuerbaren Energien liegen. Da viele Staaten diesbezügliche Förderprogramme aufgelegt haben, ist die Situation für entsprechende Investments in Cleantech günstig. Die Investmentbanking- und Investmentmanagementgruppe ThomasLloyd ist nicht zuletzt im Bereich Solarenergie seit vielen Jahren erfolgreich. So realisierte sie in den Jahren 2010/2011 in Kanada mit dem Starwood Sault Ste. Marie Solar Park mit 69 Megawatt Kapazität eines der damals größten Solarkraftwerke weltweit.

2011 legte ThomasLloyd den ThomasLloyd Cleantech Infrastructure Fund auf, der mit von Privatanlegern investiertem Kapital Erneuerbare-Energien-Projekte in Asien erfolgreich umsetzt.

Aktuell (August 2013) realisiert der Fonds einen Solarpark auf den Philippinen (22 Megawatt Kapazität) sowie drei Solarparks in Kambodscha (20 und zweimal 10 Megawatt Kapazität). Die Experten von ThomasLloyd bringen auf diese Weise wirtschaftlichen Erfolg und Umweltschutz in Einklang. Und indem sie Privatanlegern mit dem ThomasLloyd Cleantech Infrastructure Fund eine lukrative Beteiligung ermöglichen, geben sie ihnen die Chance, ökologisches Engagement und ein wirtschaftlich attraktives Investment miteinander zu kombinieren.

Nutzung und Potenziale

2012 waren in Deutschland ca. 1,28 Millionen Photovoltaik-Anlagen und 1,8 Millionen Solarthermie-Anlagen installiert. Die Photovoltaik-Gesamtleistungskapazität betrug 32.400 Megawatt, die erzeugte Strommenge 28,0 Mrd. Kilowattstunden. Dadurch wurden 19,7 Mio Tonnen Treibhausgase vermieden. Die installierte Gesamtleistung der Solarthermie-Anlagen betrug 1.500 Megawatt, die erzeugte Wärmemenge 6,1 Mrd. Kilowattstunden, die Treibhausgasvermeidung 1,3 Mio Tonnen (www.unendlich-viel-energie.de).

Die globalen Photovoltaik-Anlagen hatten 2012 eine Gesamtleistungskapazität von 100 Gigawatt, die der Solarthermie-Anlagen betrug 282 Gigawatt (REN21, Renewables 2013 Global Status Report, S. 40, 46).