Warum Solarenergie jetzt?

Täglich trifft mehr Energie in Form von Sonnenlicht auf die Erde, als die Menschheit in einem ganzen Jahr verbraucht: etwa 100.000 Terawatt. Aufgrund technischer Beschränkungen, verzögerter Gesetzgebung und hoher Kosten wird weniger als ein Zehntel eines Prozents unseres derzeitigen Energiemixes durch Solarenergie gedeckt. Die heutige kommerzielle Photovoltaik- (PV-) Branche verwendet hauptsächlich zwei Technologien: kristalline Silikon- (Si)- und Dünnschichtsolarzellen. Beide Technologien haben ihre Begrenzungen, die derzeit verhindern, dass die Sonne Kohle als tragfähige alternative Energiequelle ersetzen kann, denn sie sind der Grund dafür, dass Solarenergie noch nicht zu wettbewerbsfähigen Preisen angeboten werden kann. Trotz des enormen Wachstums des Solarenergiesektors (2010: 58 % bzw. 18,9 Milliarden) stellen Effizienz- und Kostenprobleme nach wie vor eine Wettbewerbsbarriere zwischen Solarenergie und fossilen Brennstoffen dar. Außerdem besteht großer unerfüllter Bedarf an Solaranlagen im Rahmen der gestiegenen Nachfrage nach erneuerbaren Energien in Kombination mit dem geringeren Wirkungsgrad aktueller Solarmodule: Um die geringere Effizienz zu kompensieren, ist zur Erzeugung der nötigen Energie eine größere Menge an Modulen erforderlich.

Die Weltbevölkerung hat soeben die 7-Milliarden-Marke überschritten (November 2011). Im Jahr 2050 wird die atemberaubende Zahl von 9 Milliarden Menschen auf der Erde erreicht sein. Doch noch bedeutsamer als der Anstieg der Weltbevölkerung ist allerdings der Wechsel zahlreicher Nationen von einem niedrigeren Wirtschaftsstatus zu einem höheren. China und Indien sind mit über zwei Milliarden Staatsbürgern die prominentesten Beispiele. Dieser Wechsel bedeutet, dass der Energiebedarf auf 50 Terawatt Grundbedarf im Jahr 2050 anwachsen wird. Das wäre eine Zunahme um fast 35 Terawatt gegenüber dem aktuellen globalen Energiebedarf 2011. Angesichts der Umweltauswirkungen unserer aktuellen Ressourcen Kohle, Erdgas und Kernkraft sowie der Tatsache, dass diese Ressourcen schwinden, liegt es auf der Hand, dass rasch eine Alternative entwickelt werden muss, um dem prognostizierten Energiebedarf zu begegnen. Unter den sechs potenziellen erneuerbaren Energiequellen Biomasse, Erdwärme, Wind, Gezeiten, Sonne und Kernenergie hat allein die Solarenergie das Potenzial, den zukünftigen Bedarf nicht nur zu decken, sondern noch bei weitem zu überflügeln. Betrachten wir das Beispiel Kernkraft und nehmen wir an, es wäre eine Möglichkeit gefunden, nukleare Abfälle sicher zu lagern und Wiederholungen von Katastrophen wie in Fukushima und Tschernobyl zukünftig zu verhindern – die Kernenergie könnte die Versorgungslücke von 35 Terawatt dennoch nicht ausfüllen. Selbst wenn es möglich wäre, von nun an bis ins Jahr 2050 alle zwei Tage ein neues Kernkraftwerk mit einem Megawatt Leistung zu bauen (MW – eine Million (10⁶) Watt) , würden die erforderlichen 35 Terawatt um den Faktor 5 verfehlt.

Wäre Solarenergie derzeit die einzige Art der Energieerzeugung mit einer angenommenen Effizienz (PCE) von nur 8 %, wären weniger als 500.000 Quadratkilometer Solarfläche erforderlich, um den globalen Energiebedarf zu decken. Bei einer gleichmäßigen Aufteilung rund um den Globus wäre unser zukünftiger Energiebedarf unkompliziert zu decken. Wenn die Solarenergie die einzige Wahl hinsichtlich der Expansion der Energiegewinnung wäre – auf Kosten sämtlicher fossiler Brennstoffe – und über 40 Jahre eingeführt und verbreitet würde, könnte der Solarmodulmarkt allein in den USA 200 Milliarden Dollar erreichen. Nimmt man das Fünffache für den globalen Markt an, wäre das ein jährliches Marktvolumen von etwa einer Billion Dollar.

Die Implementierung solarer Energiegewinnung in globalem Maßstab steckt noch in den Anfängen, weil Solarenergie bisher nicht wettbewerbsfähig angeboten werden kann. Kohle- und Gaskraftwerke liefern Strom für etwa $ 0,10/kWh an die Verbraucher, während Solarstrom bei rund $ 0,15/kWh stagniert (solarbuzz.com – 11/2011) – dies auch in den sonnigsten Breitengraden. Es ist daher von höchster Wichtigkeit, dass Solarenergie ein Preisniveau erreicht, das einen Wettbewerbsvorteil gegenüber traditionellen Energieformen bedeutet, damit sie global implementiert werden kann. Könnte Solarenergie auch nur um ein Tausendstel preiswerter angeboten werden als die billigste fossil erzeugte Energieform, wäre das Wachstum des globalen Solarenergiemarkts astronomisch.