Degradation geringer als erwartet – Neu: Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland
Deutschland lässt das fossil-nukleare Energiezeitalter endgültig hinter sich: Photovoltaik wird in der nachhaltigen Energiezukunft eine bedeutende Rolle spielen. Die jetzt neu vorliegende, von Harry Wirth aktualisierte Zusammenstellung aktuellster Fakten, Zahlen und Erkenntnisse des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme ISE soll eine gesamtheitliche Bewertung des PV-Ausbaus in Deutschland unterstützen.
2014: PV deckte 6,9% des Netto-Stromverbrauchs
2014 deckte die PV mit einer Stromerzeugung von 35.2 (TWh Schätzung BDEW) ca. 6,9% des Netto-Stromverbrauchs (Endenergie) in Deutschland. Alle Erneuerbaren Energien (EE) kamen zusammen auf ca. 31%. Bezogen auf den Brutto-Stromverbrauch Deutschlands liegen die Anteile bei ca. 6,1 % für PV und ca. 27% für alle EE. An sonnigen Werktagen kann PV-Strom zeitweise zu 35%, an Sonn- und Feiertagen bis zu 50% unseres momentanen Stromverbrauchs abdecken. Ende 2014 waren in Deutschland PV-Module mit einer Nennleistung von ce. 38,5 GW installiert, verteilt auf ce. 1,5 Mio. Anlagen. Die PV übertrifft mit dieser installierten Leistung alle anderen Kraftwerkstypen in Deutschland.
Vor allem der hohen Dynamik des PV-Zubaus ist es laut Wirth zu verdanken, dass die Mindestziele der Bundesregierung bezogen auf die Stromversorgung aus EE für 2020 erreichbar bleiben. Die PV liefert damit nicht nur relevante Beiträge zur Stromversorgung, sie stützt auch die Energiewende. Der Zubau von Offshore-Windrädern, deren Anbindung an das Festland und der Ausbau der Stromtrassen sind hingegen im Verzug. Die EEG-Novelle 2014 senkt das Offshore-Ausbauziel von ursprünglich 10 GW bis 2020 auf 6,5 GW.
PV-Leistung sinkt nur minimal über die Jahre
Laut Wirths Studien-Update verringert sich die Leistung einer PV-Anlage mit zunehmender Betriebsdauer nur minimal. Waferbasierte PV-Module altern nämlich so langsam, dass es eine Herausforderung für die Wissenschaftler darstelle, überhaupt Leistungsverluste nachzuweisen.
Eine bereits drei Jahre zurück liegende Studie an 14 Anlagen in Deutschland mit poly- und monokristallinen Modulen habe
eine durchschnittliche Degradation von 0,1% relative Abnahme der Wirkungsgrades pro Jahr für die gesamte Anlage inklusiv der Module gezeigt. Wirth: „Die häufig getroffene Annahme von 0,5% Leistungsverlusten pro Jahr erscheint sehr konservativ. Üblich sind Leistungsgarantien der Hersteller von 20-25 Jahren, vereinzelt auch bis 30 Jahre. Die genannten Werte beziehen keine Ausfälle aufgrund von Produktionsmängeln mit ein. Abhängig vom Material der Solarzellen kommt eine lichtinduzierte Degradation von 1-2% in den ersten Betriebstagen dazu, wie umfangreiche Messungen am Fraunhofer ISE ergeben haben. Die deklarierte Nennleistung von Modulen bezieht sich meistens auf den Betrieb nach der Anfangsdegradation.“
Für viele Dünnschicht-Module lägen noch keine langjährigen Daten vor. Je nach Typ würden nennenswerte Anfangsdegradationen in den ersten Betriebsmonaten und saisonale Schwankungen der Leistung beobachtet. Dennoch befürchten viele Anlagenbetreiber immer noch zu rasche Leistungsminderungen, so eine Mitteilung der MEP-Werke in München, die sich auf Wirth und das Fraunhofer ISE bezieht. Teilweise sei aber sogar mit einer Nutzungs- und Lebensdauer von 30 Jahren zu rechnen. Der vertraglich fixierte Mietzeitraum für eine MEP-Solaranlage betrage zwar zunächst 20 Jahre. Danach bestehe aber für den Kunden neben dem Abbau der Solaranlage die Möglichkeit, die Anlage zu kaufen oder die Miete verringert zu verlängern. MEP garantiere dem Mieter eine Solaranlage, die während der gesamten Mietzeit tadellos funktioniere und Strom erzeuge. Die sehr langsame Alterungsgeschwindigkeit bzw. die verschwindend geringe Degradation, gelten als einer der langfristigen Vorteile von Photovoltaik gegenüber anderen Erneuerbaren Energiegewinnungsmöglichkeiten.
Die Nutzungsdauer einer PV-Anlage hänge auch von der jeweiligen Lebensdauer der einzelnen Komponenten wie der PV-Module, dem Wechselrichter oder der Unterkonstruktion ab. Darüber hinaus seien fachgerechte Planung und Auslegung, qualitativ hochwertige Montage und Elektroinstallation sowie regelmäßige Wartung und Kontrolle entscheidend. Um eine möglichst lange Lebensdauer der MEP-Solaranlage und ihrer Anlagenbestandteile zu garantieren, seien deshalb im MEP-Mietmodell „viele elementare Leistungen inbegriffen“.
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