Erneuerbare Energien: Solaranlagen produzieren den günstigsten Strom
Günstiger Solarstrom: Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) untersucht seit 2010 die Kosten für die verschiedenen Arten der Erzeugung von Strom. In der aktuellen Erhebung schneiden Photovoltaik und Windkraft am besten ab.
Zwischen 4 und knapp 10 Cent pro Kilowattstunde betragen die Gestehungskosten für Strom aus Photovoltaik-Freiflächenanlagen (PV) und Onshore-Windkraftwerken. Diese seien "nicht nur unter den erneuerbaren Energien, sondern unter allen Kraftwerksarten die kostengünstigsten Technologien in Deutschland" , teilte das Fraunhofer ISE mit(öffnet im neuen Fenster) .
Die Studie unterscheidet bei PV zwischen Süddeutschland und Norddeutschland: So liegen die Gestehungskosten einer PV-Kleinanlage im Süden zwischen 6,3 und 10,6 Cent/kWh, im Norden zwischen 8,7 und 14,4 Cent/kWh. Größere PV-Dachanlagen mit mehr als 30 kW installierter Leistung produzieren in Süddeutschland Strom für 5,7 bis 8,8 Cent/kWh, in Norddeutschland für 7,8 bis 12 Cent/kWh.
Erstmals wurde Agri-PV betrachtet
Große Freiflächenanlagen mit mehr als 1 MW erreichen heute Werte zwischen 4,1 und 5 Cent/kWh in Süddeutschland und 5,7 bis 6,9 Cent/kWh in Norddeutschland. Erstmals wurden auch die Gestehungskosten für Agri-PV-Anlagen, also PV-Anlagen auf landwirtschaftlich genutzten Flächen ermittelt. Die betragen in Süddeutschland 5,2 bis 8,7 Cent/kWh, in Norddeutschland 7,1 bis 11,9 Cent/kWh.
Für die Energiewende werden Speichersysteme gebraucht. In der Studie wurden auch die Kosten dafür betrachtet: So variieren die Stromgestehungskosten – also die durchschnittlichen Erzeugungskosten pro Kilowattstunde (kWh) Strom – für PV-Akkusysteme zwischen 6 und 22,5 Cent pro Kilowattstunde. Die große Bandbreite ergibt sich aus den großen Kostenunterschieden für die Akkus, die zwischen 400 und 1.000 Euro pro Kilowattstunde liegen.
Bei einer PV-Kleinanlage mit Akku liegen die Gestehungskosten zwischen 9,1 und 22,5 Cent/kWh. Größere PV-Dachanlagen mit Speicher produzieren Strom für 7,3 bis 16 Cent/kWh. Die großen Freiflächenanlagen mit Speicher erreichen Stromgestehungskosten von 6 bis 10,8 Cent/kWh.
Onshore-Windstrom ist günstiger als Offshore-Windstrom
Erneuerbarer Strom in Deutschland kommt vor allem aus Windkraftanlagen . Günstiger ist Windstrom, der an Land erzeugt wurde: Der kostet je nach Standort zwischen 4,3 und 9,2 Cent/kWh. Bei Offshore-Windanlagen betragen die Stromgestehungskosten 5,5 bis 10,3 Cent/kW.
Strom, der aus Biogas gewonnen wird, kostet in der Erzeugung 20,1 bis 32,5 Cent/kWh. Strom aus fester Biomasse ist deutlich günstiger: Die Gestehungskosten liegen zwischen 11,5 und 23,5 Cent/kWh. Die Angaben beziehen sich dabei nur auf Bioenergie mit Kraft-Wärmekopplung. Bei Anlagen ohne Wärmeauskopplung sind die Stromgestehungskosten deutlich höher.
Braunkohle ist immer noch der zweitwichtigste Energieträger in Deutschland. Braunkohlekraftwerke erzeugen den Strom derzeit zu Gestehungskosten von 15,1 bis 25,7 Cent/kWh. Strom aus Steinkohle ist mit 17,3 bis 29,3 Cent/kWh teurer.
Erdgas soll durch Wasserstoff ersetzt werden
Gas ist der einzige fossile Energieträger, der zuletzt zulegte. Die Kilowattstunde aus einem flexiblen Gaskraftwerk kostet zwischen 15,4 und 32,6 Cent/kWh. Kommt der Strom aus einem Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk sind es 10,9 bis 18,1 Cent/kWh. Künftig sollen Gasturbinen mit Wasserstoff statt mit Erdgas betrieben werden. Dabei ergeben sich Gestehungskosten von 20,4 bis 35,6 Cent/kWh. Bei Brennstoffzellen liegen sie zwischen 23,1 und 59 Cent/kWh.
Deutschland stieg im vergangenen Jahr aus der Atomkraft aus. Dennoch nahm das Fraunhofer ISE diese in die Studie auf. Die Gestehungskosten liegen bei 13,6 bis 49 Cent/kWh. Dabei sind weitere Kosten wie etwa für die Endlagerung der ausgebrannten Brennstäbe nicht berücksichtigt.
Die Studie berechnete auch, wie sich die Gestehungskosten in Zukunft entwickeln könnten. Eine im Jahr 2045 neu gebaute Windenergieanlage an Land etwa könnte demnach zu 3,7 bis 7,9 Cent/kWh produzieren. Bei kleinen PV-Dachanlagen könnten die Gestehungskosten dann 4,9 bis 10,4 Cent/kWh betragen, bei PV-Freiflächenanlagen 3,1 bis 5 Cent/kWh. "Selbst kleine PV-Batteriesysteme könnten dann Stromgestehungskosten zwischen 7 und 19 Cent pro Kilowattstunde erreichen, vorausgesetzt die Preise für Batteriespeicher sinken auf die angenommenen 180 bis 700 Euro pro Kilowattstunde" , sagte Mitautorin Verena Fluri.
Ein im Jahr 2030 gebautes wasserstoffbetriebenes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk könnte 2045 eine kWh für 23,6 bis 43,3 Cent produzieren. Die Stromgestehungskosten der flexiblen Technologien liegen deutlich über den Kosten der erneuerbaren Energien. "Wir benötigen sie als wichtige Ergänzung. Allerdings wird ihr Betrieb auf das Nötigste beschränkt sein" , sagte Mitautor Paul Müller.
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