Studie belegt Wirtschaftlichkeit der Erneuerbaren Energien

Die von der Regierung bevorzugten Offshore-Windkraftwerke schneiden vergleichsweise schlecht ab

Atom- und Kohlestrom ist preiswert, Erneuerbare Energien sind teuer. Diese Behauptung gehört, trotz Energiewende, nach wie vor noch zum politischen Diskurs um den Umbau der Energieversorgung. Eine Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) setzt dem nun Fakten entgegen und untersucht die Gestehungskosten von Wind- und Sonnenstrom im Vergleich zum konventionell-fossilen Strommix, wie er derzeit in Deutschland erzeugt wird. Die Studie zeigt: Schon heute sind Windräder im Vergleich zu Braunkohle, Steinkohle und Kernkraft konkurrenzfähig, und selbst für die Photovoltaik stehen die Chancen in der Zukunft gut.

Die Studie des Fraunhofer ISE betrachtet dabei die aktuelle Situation und die künftige Entwicklung der Photovoltaik, solarthermischer Kraftwerke und von Windenergieanlagen. Zur Berechnung der Gestehungskosten haben die Forscher sowohl verschiedene Standortbedingungen in Deutschland und Spanien wie auch die Finanzierungskosten und Lebensdauer der Anlagen berücksichtigt, die sich von Technologie zu Technologie stark unterscheiden. Zudem wurden künftige Kostensenkungen durch Lerneffekte bei den einzelnen Technologien mit eingerechnet. Den Vergleichswert für die Erzeugungskosten in konventionellen Kraftwerken übernehmen die Forscher vom Bundesumweltministerium, welches von sechs bis sieben Cent für einen rein fossil-nuklearen Energiemix in Deutschland ausgeht.

Am besten schneidet in der Studie die Windenergieerezugung an Land ab: Im Schnitt müssen für eine derartige Anlage nur 1.400 Euro pro Kilowatt investiert werden. Bei jährlich 2.000 Volllaststunden liegen die Gestehungskosten im Mittel bei 7,3 Cent pro kWh, unter günstigen Bedingungen sind auch 6,5 Cent pro kWh möglich. Kostenseitig befinden sich die Anlagen damit auf Augenhöhe mit Kohlekraftwerken, und das trotz gestiegener Anlagenpreise seit der Vorgängerstudie aus dem Jahr 2010.

Windräder vor der Küste erreichen zwar mit 3.200 Volllaststunden im Jahr eine deutlich bessere Auslastung als Anlagen auf dem Land, können daraus jedoch keinen Kostenvorteil ziehen. Denn bei allen derzeit im Bau befindlichen Projekten seien die Investitionssummen nach oben korrigiert worden, weshalb ein Kostenanstieg zu verzeichnen sei. Das ISE hat Gestehungskosten zwischen 12,2 Cent und 16,4 Cent pro Kilowattstunde errechnet - Werte, die zwar noch immer unterhalb des Endkundenpreises, aber deutlich über den Kosten klassischer Windkraftanlagen an Land liegen.

Hintergrund für die höheren Kosten sind unter anderem vergleichsweise teure Kredite für die Offshore-Anlagen. Derzeit würden Banken aufgrund des hohen Projektrisikos erhebliche Sicherheiten für die Finanzierung von Offshore-Windparks fordern, oder überhaupt kein direktes Fremdkapital zur Verfügung stellen. Während die Kapitalkosten für Windräder an Land derzeit bei 5,9 Prozent liegen, beziffert das ISE diese für Offshore-Anlagen auf nahezu 10 Prozent. Kostentreiber sind ebenfalls die nötigen widerstandsfähigeren Materialien, die Verankerung am Meeresgrund, der höhere Aufwand für Installation und die Anlieferung der Komponenten, aber auch der hohe Wartungsaufwand.

Die höheren Kosten für die Anbindung der Offshore-Windparks an das Stromnetz sind dabei noch nicht einmal berücksichtigt, so dass der Kostenvorteil der Windräder an Land noch einmal deutlich größer ausfallen dürfte. Zu Gute halten die Forscher der Offshore-Windkraft, dass durch Lerneffekte die Anlagenkosten in Zukunft sinken dürften. Jedoch glauben die Forscher nicht daran, dass die Gestehungskosten von Onshore-Windkraftwerken erreicht werden können.

Schlecht schneiden ebenfalls solarthermische Kraftwerke ab. Da diese eine sehr hohe Sonneneinstrahlung benötigen, um sinnvoll arbeiten zu können, berechnet das ISE deren Stromerzeugungskosten nur für Standorte in Spanien und Nordafrika. Dort liegen die Gestehungskosten bei teuren 19,4 Cent pro kWh. Bei gleicher Sonneneinstrahlung produzieren klassische Photovoltaikanlagen an diesen Standorten für durchschnittlich 10,9 Cent Strom.

Selbst in Deutschland geht das ISE von Erzeugungskosten in PV-Kleinanlagen zwischen 13,7 und 16,5 Cent aus. Auf hiesigen Freiflächenanlagen sind derzeit sogar Kosten zwischen 10,7 und 12,9 Cent je kWh möglich. Das macht die in der Vergangenheit arg gescholtene Photovoltaik in Deutschland zu einer preisgünstigeren Technologie als die von der Bundesregierung bevorzugte Offshore-Windkraft, deren Unterstützung vor allem den etablierten Stromkonzernen zu Gute kommt, die in der Lage sind, die großen Investitionen vor der Küste zu stemmen.

Die hohen Kosten für die Solarthermie müssen dabei aber laut ISE kein KO-Kriterium für die Technologie sein. Werden in diese Kraftwerke thermische Salzspeicher integriert, so könnten diese unabhängig vom Wetter Strom produzieren, wie das ISE anmerkt. Damit könnte diese Technologie helfen, das Stromnetz zu stabilisieren, was die höheren Preise möglicherweise rechtfertigen kann, sofern die Kosten mit künftigen Speichertechnologien konkurrieren kann.

Kurzfristig sieht das ISE keine weiter sinkenden Erzeugungskosten in der Photovoltaik, da in der letzten Zeit die Preise bereits massiv gesunken seien. Mittel- bis langfristig sieht das Institut jedoch nach wie vor "ein deutliches Kostenreduktionspotential" und kommt zu dem Schluss, dass selbst erzeugter Solarstrom gerade für die deutsche Industrie schon bald günstiger sein könnte als der Strom aus dem Netz: "Wir stehen damit an der Schwelle, an der es für deutsche Industrieunternehmen mit einem Verbrauch zwischen 500 MWh und 2000 MWh günstiger sein wird, selbst erzeugten PV-Strom zu verbrauchen, als Strom bei Kosten von 0,125 Euro/kWh aus dem Netz zu beziehen."

In Spanien und Nordafrika können aufgrund der besseren Sonneneinstrahlung zwar theoretisch günstiger Solarstrom produziert werden als in Deutschland, so groß wie anzunehmen sind die Vorteile dort jedoch nicht. Durch deutlich höhere Finanzierungskosten gehe nämlich dieser Standortvorteil teilweise wieder verloren, so ISE. Trotzdem kann dort für 8 bis 14 Cent pro kWh Solarstrom erzeugt werden.

Aus Kostensicht sieht das Fraunhofer ISE die größte Zukunft für Onshore-Windkraft und Photovoltaik an guten Standorten mit einer hohen Sonneneinstrahlung. Ab 2020 würden die Stromgestehungskosten für Solarstrom in Deutschland auf 10 bis 13 Cent sinken, prognostizieren die Forscher. Die Erzeugungskosten bei solarthermischen Kraftwerken sänken ebenfalls, aber deutlich langsamer. Die Lernrate sei nicht so hoch wie in der Halbleiterindustrie. Aufgrund der Speichermöglichkeit in der Solarthermie sieht das ISE jedoch trotzdem ein großes Wachstum für diese Technologie in den nächsten fünf Jahren.

Gegenüber einem fossilen Strommix dürften die Erneuerbaren aber auf jeden Fall weiter aufholen - dafür werden schon die verlässlich steigenden Rohstoffpreise sorgen.

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