Daten und Fakten zur Photovoltaik & Stromspeicherung

+++ Photovoltaik schafft tausende Arbeitsplätze +++ Photovoltaik sichert die sozialen Strukturen +++ Photovoltaik stärkt den Wirtschaftsstandort Österreich +++

Photovoltaik befindet sich in vielen Ländern der Welt mit einem jährlichen Wachstum von gut 30 % auf dem Weg zum solaren Wirtschaftswunder. Jährlich werden weltweit Zehntausende Arbeitsplätze geschaffen. Alleine in Deutschland entstanden in den vergangenen 10 Jahren fast 50.000 neue Arbeitsplätze in der PV-Branche. Österreich und seine Gemeinden stehen nun vor der Herausforderung, sich an diesem Wirtschaftswunder zu beteiligen.

Eine Herausforderung die sich lohnt, denn:

  • Photovoltaik ist die an Wachstum und Zukunftspotential stärkste Branche, sie belebt den Wirtschafts- und Technologiestandort Österreich,
  • Photovoltaik stärkt den Mittelstand und das Handwerk und bringt Einnahmen für Gemeinden, sie ist ein kräftiger Beschäftigungsmotor,
  • Photovoltaik ist auf allen Kontinenten der Erde im Einsatz und uneingeschränkt verfügbar, sie ist unverzichtbar für einen wirksamen Klimaschutz und
  • Photovoltaik macht unabhängig von Krisenregionen und sichert den Frieden.

Die Marktstatistik wird jährlich im Auftrag des Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie erstellt. Im Zuge der Marktstatistik wird die Entwicklung des österreichischen PV-Marktes analysiert. Die Statistik liefert Informationen zur installierten PV-Leistung in Österreich, zur Produktion sowie Import und Export von PV-Modulen, zu installierten Solarzellentypen, zu Anlage- und Montagearten uvm.

Download PV-Marktstatistik 2018

Download Fact-Sheet zur PV-Branche in Österreich

Potenziale und Technologie-Entwicklungsbedarf für Photovoltaik in den Sektoren
Gewerbe/Industrie – Mobilität – Landwirtschaft – Gebäude/Städte

Roadmap Teil 2 bis 2030/2050 | Erschienen November 2018

 

Technologie-Roadmap für Photovoltaik in Österreich
Verfasser: Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie

Roadmap Teil 1 bis 2030/2050 | Erschienen Juli 2016

Australien: The Australian Photovoltaic Industry Roadmap III

Verfasser: Australian Business Council for Sustainable Energy
Erschienen im Juli 2004

IEA PV-Roadmap: Technology Roadmap – Solar Photovoltaic Energy 2014
Verfasser: IEA
Erschienen im September 2014

Technology Roadmap – Solar photovoltaic energy
Verfasser: IEA
Erschienen im Mai 2010

SolarPower Europe: Global Market Outlook 2017-2021: Solar Boom Continues
Verfasser: SolarPower Europe
Erschienen im Mai 2017

EPIA:EPIA Roadmap
Verfasser: EPIA
Erschienen im Mai 2004

PV-NAS-NET Roadmap: Status of Photovoltaics in the Newly Associated States
Verfasser: PV-NAS-NET
Erschienen im Februar 2004

PV-NET Roadmap: European Roadmap for PV R&D
Verfasser: European Communities
Erschienen im Jahr 2004

Amerika: Solar Market Insight Report 2017 Year in Review
Verfasser: SEIA
Erschienen im März 2018

Our Solar Power Future
Verfasser: SEIA
Erschienen im September 2004

Mythen & Fakten zu Photovoltaik und Stromspeicher

Die Sonne muss nicht permanent scheinen, damit die PV-Anlage Strom produzieren kann. Das tut sie nämlich immer, solange es hell ist. Ob die Sonne nun direkt auf das Dach scheint oder ob es vielleicht sogar regnet oder schneit, das ist ganz egal. Zwar erreicht die Anlage bei Sonnenschein die maximale Leistung. An bewölkten Tagen wird das Sonnenlicht durch diffuse Strahlung durch die Wolken auf die Photovoltaikmodule gestreut.
Die Zukunft der Stromversorgung besteht aus einem Mix aller Erneuerbaren Energien und einem intelligenten Lastmanagement in Kombination mit Stromspeichern. So werden die Erneuerbaren Energien in der Lage sein, eine sichere, klimafreundliche und nachhaltige Stromversorgung zu gewährleisten. Solarstrom steht gerade in Bedarfsspitzenzeiten (mittags und im Sommer) zur Verfügung und ergänzt sich hervorragend mit der Windkraft, deren Spitzenwerte vor allem im Winter erreicht werden. Biomasse, Wasserkraft und Geothermie stehen kontinuierlich zur Verfügung und gleichen etwaige Defizite aus.

Das stimmt nicht – die Sonnenenergienutzung in Österreich lohnt sich! In Österreich liegt die mittlere jährliche Sonneneinstrahlung bei 1.000 kWh pro Quadratmeter (das Diagramm zur Globalstrahlung in Österreich finden Sie hier). Das ist zwar nur die Hälfte der Solarenergiemenge, die auf die Sahara trifft, aber entspricht einer Energiemenge von 100 Litern Öl. Diese Energiemenge reicht aus, um auch bei uns mit effizienten Solaranlagen einen erheblichen Anteil Strom und Wärme aus Sonnenkraft zu erzeugen. Solarenergieproduktion in Österreich lohnt sich, denn Österreich macht sich damit nicht zuletzt unabhängiger von Energieimporten aus Krisenregionen. Besonders die Nutzung von Photovoltaik zur Stromerzeugung hat in Österreich ein großes Potenzial. Würde man auf 3 % der Fläche Österreichs Photovoltaikmodule installieren, könnte man bereits den Energiebedarf Österreichs zu 100 % decken. Derzeit kann bereits 2,0 % des österreichischen Strombedarfs aus Photovoltaik-Anlagen gedeckt werden.

Eine Installation an zwei Flächen etwa in Südost- und Südwestrichtung ist denkbar. Zwar erhöhen sich dadurch am Anfang die Investitionskosten, da mehr Panels natürlich auch mehr Geld kosten. Da dadurch aber von morgens bis abends durchgehend und gleichmäßig Sonnenenergie umgewandelt werden kann, erreichen PV-Anlagenbesitzer mit einer solchen Ausrichtung sogar eine höhere Stromproduktion, als bei einer Ausrichtung in den Süden.

Der Mythos, dass die Lebensdauer einer PV-Anlage nur rund 20 Jahre beträgt, hält sich ebenso hartnäckig, wie jener, dass die Anlage kaum bezahlbar ist. Die wenigsten Anlagen sind schon nach 20 Jahren kaputt. Die Betriebszeit beträgt in den meisten Fällen deutlich mehr. 40 Jahre kann einem eine PV-Anlage also durchaus zuverlässig gute Dienste erweisen. Hat die PV-Anlage nach 10 Jahren ihre Investitionskosten wieder eingebracht, liegt man also mindestens noch einmal die gleiche Zeit oder eher sogar noch länger in der Gewinnzone.
Die Leistung von PV-Modulen lässt mit der Zeit nach, allerdings sehr langsam. Waferbasierte PV-Module altern so langsam, dass es sogar eine Herausforderung für die Wissenschaftler darstellt, Leistungsverluste überhaupt nachweisen zu können. Eine Studie an 14 Anlagen in Deutschland mit poly- und monokristallinen Modulen hat eine durchschnittliche Degradation von 0,1% relative Abnahme des Wirkungsgrades pro Jahr für die gesamte Anlage inklusiv der Module gezeigt. Die häufig getroffene Annahme von 0,5% Leistungsverlusten pro Jahr erscheint in diesem Kontext sehr konservativ. Üblich sind Leistungsgarantien der Hersteller von 20-25 Jahren, vereinzelt auch bis 30 Jahre.

Verschmutzungen, wie zum Beispiel Staub werden größenteils auf natürlichem Wege von Regen und Schnee beseitigt. Laub, Moos, Vogelkot oder andere größere Verunreinigungen können recht leicht manuell entfernt werden. Das sollte auch konsequent durchgeführt werden, da diese Verschmutzungen die Leistung der Photovoltaikanlage natürlich mindern.

Hier haben wir Informationen für die Reinigung von PV-Anlagen für Sie sowie spezialisierte Firmen, die Sie kontaktieren können.

Nein, langfristig gesehen ist Solarenergie weitaus preiswerter als fossile Energie. Derzeit bedarf die Photovoltaik Förderungen bis sie konkurrenzfähige Preise erreicht, aber die Photovoltaik ist auf dem besten Weg zur Marktfähigkeit: während die Kosten für konventionell erzeugte Energien in den letzten Jahren zunehmend gestiegen sind und angesichts endlicher Ressourcen weiter deutlich steigen werden, sind die Preise für die Photovoltaik gesunken. Der Preis der PV-Module ist für ca. die Hälfte der Investitionskosten einer PV-Anlage verantwortlich. Dank zunehmender Massenproduktion sinken die Modulpreise jährlich und der Trend liegt bei 20 % Preisreduktion bei einer Verdoppelung der kumulierten Leistung.
Ebenfalls der häufig verbreitete Glauben, dass ausschließlich Erneuerbare Energien subventioniert werden, stimmt nicht. Die konventionellen Energieträger Atomenergie, Steinkohle und Braunkohle profitieren seit Jahrzehnten in erheblichem Umfang von staatlichen Förderungen in Form von Finanzhilfen, Steuervergünstigungen und weiteren begünstigenden Rahmenbedingungen. Würde man diese Kosten als Umlage auf den Strompreis umlegen, wäre diese heute mit 10,2 Ct/kWh fast dreimal so hoch wie die Umlage zur Finanzierung der Energiewende (EEG-Umlage) in Deutschland. (Quelle: Greenpeace 2012)
Des Weiteren fällt ein Kostenvergleich schwer, da die tatsächlichen Kosten und Risiken fossil-nuklearen Kraftwerke nicht überschaubar sind. Sie entstehen größtenteils in der Zukunft (CO2-induzierte Klimakatastrophen, Nuklearunfälle, Endlagerung von Atommüll, Nuklearterrorismus). Da sich die Kosten für dieses Risiko nicht im Strompreis widerspiegeln, versichert im Wesentlichen der Steuerzahler die Atomindustrie.

Das stimmt nicht, aber die Amortisation braucht seine Zeit. Heutzutage amortisiert sich eine PV-Anlage mit Förderungen meist nach rund 10 Jahren. Danach produziert die Anlage weitere 20 Jahre Strom. Eine deutlich raschere Amortisation kann jedoch durch Optimierung des Eigenverbrauchs (beispielsweise durch Kombination mit einer Wärmepumpe oder die Verwendung von Heizstäben zur Warmwassererzeugung bei PV-Stromüberschuss) erreicht werden. Des Weiteren ist durch die sinkenden Modulpreise auch eine Verkürzung der Amortisationszeit zu erwarten. Damit auch tatsächlich eine lange Betriebszeit erwartet werden kann, sollte hier auf die Nutzung entsprechender Qualitätskomponenten geachtet werden.

Laut Bericht des Frauenhofer Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) beläuft sich die sogenannte Energierücklaufzeit (energetische Amortisation) auf etwa zwei Jahre. Das bedeutet im Klartext: Mit einer neuen Solaranlage kann während ihrer Lebensdauer mindestens das Zehnfache der Energie, die zu ihrer Herstellung benötigt wurde, erzeugt werden. Die Tendenz ist steigend, denn der Wirkungsgrad wird durch technische Neuerungen stetig verbessert. Schon nach zwei Jahren ist die zur Herstellung benötigte Energie wieder reingeholt.
Weiterhin reduziert sich durch die Erzeugung des Solarstroms, der CO2-Ausstoß ganz erheblich. Es entsteht kein Elektrosmog in bedenklichen Umfang. Etliche Hersteller in Europa haben sich dazu verpflichtet, ausgediente PV-Module wieder zurückzunehmen und zu recyclen.
ENERGETISCHE AMORTISATION: Die Zeit, die eine PV-Anlage benötigt, um die Energiemenge, die für ihre Herstellung benötigt wurde, zu produzieren, bezeichnet man als energetische Amortisationszeit. Die Dauer hängt von der verwendeten Technologie und dem Anlagenstandort ab und beträgt in Österreich rund zwei Jahre. Nach dieser Amortisationszeit produziert die Anlage für die restliche Zeit ihrer Lebensdauer (mind. 30 Jahre) emissionsfrei Strom. Heute hergestellte PV-Anlagen erzeugen somit während ihrer Lebensdauer mindestens 10-mal mehr Energie als zu ihrer Herstellung benötigt wurde.
RÜCKZAHLZEIT DES CO2 ÄQUIVALENTS: Bei der Produktion von 1 kWp PV-Leistung werden 500 kg CO2 Äquivalente verursacht. Umgerechnet auf die, über die Lebensdauer, produzierte Energiemenge, entstehen somit 15 g CO2 pro erzeugter kWh. Zeitgleich wird jedoch durch die Erzeugung mittels der PV-Anlage 363 g CO2 pro kWh eingespart (Emissionen österr. Strommix), die sonst bei konventionellen Stromerzeugung anfallen würden. Das bei der Produktion verursachte CO2 ist damit innerhalb von einem Jahr wieder eingespart.
So konnte 2015 in Österreich allein durch den Betrieb der PV-Anlagen (930 kWp) ca. 0,33 Mio. Tonnen CO2 eingespart werden.

Das gilt auf jeden Fall nicht für waferbasierte Technologien. Die PV-Zelle besteht im Wesentlichen aus Silicium, Aluminium und Silber. Silicium ist mit einem Massenanteil von 26 % an der Erdhülle das zweithäufigste Element auf der Erde und somit praktisch unbegrenzt verfügbar. Der Aluminium-Verbrauch fällt ebenfalls nicht ins Gewicht. Die PV-Industrie verbraucht ca. 1500 t Silber pro Jahr, das entspricht knapp 7 % der Fördermenge von 2010. In Zukunft soll Silber auf der Solarzelle weitestgehend durch Kupfer substituiert werden.
Bei den Dünnschicht-Modulen hängt die Verfügbarkeit der Rohstoffe von der Technologie ab. Über die breite Verfügbarkeit von Tellur und Indium für CdTe- bzw. CIS-Module gibt es widersprüchliche Aussagen. Bei CdTe Modulen beträgt der Anteil an recyceltem Halbleitermaterial bereits 6 % und könnte bis 2050 über 60 % ansteigen. Für Dünnschicht-Module auf Silicium-Basis sind keine Rohstoffengpässen absehbar.

Das ist bedingt falsch. Nahezu alle PV-Anlagen in Österreich sind an das Niederspannungsnetz angeschlossen und stellen daher kaum Anforderungen an einen Ausbau des Übertragungsnetzes. Im Niederspannungsnetz allerdings ist eine Umstrukturierung im Versorgungssystem notwendig, da große PV-Anlagen oder lokale Häufigkeit kleinerer Anlagen in dünn besiedelten Gebieten die Netze belasten. Die klassische Lösung ist die stellenweise Verstärkung des Verteilnetzes und der Trafostationen. Als Zwischenlösung soll ein aktives Verteilnetz, ein sogenanntes Smart Grid, aufgebaut werden. Bei einem solchen Netz wird parallel zum Stromnetz eine Kommunikationsstruktur errichtet, die den aktiven Eingriff in die Spannungsverläufe ermöglicht. Wichtig ist, die schrittweise Einführung der Photovoltaik im Konsens mit den großen Energieversorgern zu vollziehen. Das und der zunehmende Anteil an dezentralen Speichern entlasten ebenfalls das Stromnetz. Hier ist der Stromspeicher, der sowohl bei Haushalten und Unternehmen, als auch bei Energieversorgern betrieben wid ein wichtiger Partner. Deren optimierter Einsatz sowie netzdienlicher Betrieb unterstützen eine effiziente Auslastung des Stromnetzes.

Das stimmt nicht. Der Wirkungsgrad von PV-Zellen, der sich je nach verwendeter Zelltechnologie unterscheidet, stieg in den letzten Jahren durchschnittlich um 0,3 %-Punkte pro Jahr. Die „Standard“-Zelle (polykristalline Zelle) schafft es bereits auf Wirkungsgrade von 16 %, monokristalline Zellen erreichen Spitzenwerte von über 20 %. Bei den Dünnschichtzellen, die in Spezialfällen zum Einsatz kommen, liegen die Höchstwerte bei 10 %.
Das klingt nicht viel, ist es aber, denn das sind bereits etwa 50 % des physikalisch möglichen Wirkungsgrades. Viele konventionelle Kraftwerke laufen noch mit Wirkungsgraden von unter 40%, obwohl die Technologie bereits seit 100 Jahren im Einsatz ist. Dabei ist der Vergleich von Wirkungsgraden fossiler und Solarkraftwerke unzulässig, denn fossile Energien sind begrenzt, weshalb sie möglichst effizient eingesetzt werden müssen, Solarenergie ist dagegen praktisch unbegrenzt vorhanden.

Ja, die Photovoltaikleistung nimmt bei Wärme zwar ab, die Stabilität der Stromversorgung ist hierdurch aber nicht gefährdet und der Leistungsverlust der Zelle beträgt nur 3 Prozentpunkte.
Der Grund für die Leistungsabnahme ist, dass der Wirkungsgrad von Modulen aus kristallinem Silizium je nach Technik zwischen 0,25 und 0,45 Prozent pro Grad Temperaturerhöhung sinkt. Den nominellen Wirkungsgrad, den der Hersteller angibt, erreicht die Zelle bei 25 °C Zelltemperatur. Bei einer hochsommerlichen Umgebungstemperatur von 40 °C entstehen aber Zelltemperaturen von rund 65 °C. In diesem Fall sinkt der Wirkungsgrad der Anlage von 18 auf 15 %.
Der maximale Leistungsverlust aller PV-Anlagen in Deutschland zusammen unter solchen extremen Bedingungen wird auf circa fünf Prozent geschätzt. Solche Variationen lassen sich von Stromnetzbetreiber technisch leicht beherrschen. Selbst ein durchziehendes Gewitter oder ein Wolkengebiet verursacht stärkere Variationen.

Das stimmt nicht, Stromspeicher können weit mehr Energie speichern als zur Herstellung benötigt wird. Das Fraunhofer Institut errechnete den Energieeinsatz bei der Herstellung von Lithium-Ionen Speicher: Pro Wattstunde Speicherkapazität werden 500-600 Wh an Primärenergie benötigt. Nimmt man demnach beispielsweise einen Speicher, der über 14.000 Zyklen bei 60% Restkapazität verfügt, so ist die benötigte Energiemenge für die Herstellung des Stromspeichers bereits nach 1500 Zyklen gespeichert und somit ausgeglichen. Ein solcher Speicher kann also rund 9-mal so viel Energie speichern, wie bei der Herstellung aufgebracht wurde.

Quellen: Fraunhofer ISE 2015, SolarPower Europe 2016, Die Welt 2015

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