Weltweit sind Bemühungen da, Kapazitäten für erneuerbare Energien aufzubauen. Zum einen wird damit die globale Energiewende angesichts der Klimakrise unterstützt. Zum anderen geht es auch darum, Abhängigkeiten zu verringern, sei es zu endlichen fossilen Energiequellen wie Öl und Erdgas, aber auch zu anderen Ländern. Innerhalb Europa zeigen ausserdem Konflikte wie der Ukraine-Krieg, dass eine unabhängige, inländische Energieproduktion grossen Nutzen mit sich bringt.
Erneuerbare Energien wie Solarkraft sind also im Aufwind. Inzwischen ist auch die Herstellung von Solarstrom um ein vielfaches preisgünstiger geworden. Zwischen 2009 und 2020 sanken laut der US-Investmentbank Lazard die Erzeugungskosten um gut 90 Prozent. Es lassen sich mit dem Umstieg auf Solarstrom also auch Kosten sparen. In der Wüste Saudi-Arabiens lässt sich eine Kilowattstunde Solarstrom beispielsweise für nur knapp einen US-Cent erzeugen. Effizientere Solarmodule sollen künftig die Kosten noch weiter senken.
Doch wieviel Solarstrom wird überhaupt benötigt? Eine nach Süden ausgerichtete 10KW-Solaranlage kann jährlich zwischen 9500 und 12’500kWh Strom erzeugen. Zum Vergleich: Ein Schweizer Haushalt verbraucht im Durchschnitt 5000kWh pro Jahr.
Die grössten Solarprojekte
Weltweit führend ist derzeit China mit einer installierten Solarleistung von über 300 Gigawatt. Länder wie China, Indien, Ägypten und Saudi-Arabien setzen vermehrt auf erneuerbare Energien. Saudi-Arabien will seine Abhängigkeit vom Erdöl minimieren, und Staaten wie China und Indien haben mit starkem Bevölkerungswachstum zu kämpfen. Wollen sie die Klimaneutralität in nützlicher Frist erreichen, müssen neue, grosse Anlagen her.
Als eines der derzeit grössten Solarkraftwerke wird der Solarpark Bhadla im indischen Wüstenstaat Rajasthan gehandelt, der seit 2017 in Betrieb ist. Die über 10 Millionen Solarmodule erstrecken sich über eine Fläche von rund 57 km2. Gekostet hat das Solarkraftwerk über 1.3 Milliarden Dollar. War die Region zuvor nur dünn besiedelt, kontrollieren nun Hunderte Angestellte regelmässig die Funktionstüchtigkeit der Solaranlage.
Vor 14 Jahren war mit dem Desertec-Projekt ein gigantisches Solarprojekt in der Sahara geplant. Es scheiterte schliesslich daran, dass es einen neukolonialen Beigeschmack hatte: Der gewonnene Strom sollte durch das Mittelmeer nach Europa geleitet werden, während die Hersteller Marokko und Ägypten leer ausgegangen wären. Nun wird das Projekt wieder aufgegriffen. In der EU sollen bis 2030 rund 20 Millionen Tonnen Wasserstoff verbraucht werden, sodass die Hälfte des importierten Erdgases ersetzt werden kann. Europa hat die benötigten fortschrittlichen Technologien; was aber fehlt ist Platz. Darüber verfügen die grossen Wüstenflächen im Nahen Osten oder West- und Nordafrika zur Genüge. Die riesigen Solaranlagen von Desertec 3.0 sollen direkt vor Ort grünen Wasserstoff mittels Elektrolyse aus Sonnenenergie herstellen und anschliessend nach Europa transportieren. Zusätzlich soll aus den Fehlern gelernt werden und erneuerbarer Strom aus den Solarkraftwerken die lokale Bevölkerung versorgen. Laut der Verantwortlichen von Desertec liesse sich mit weniger als 1 Prozent der Fläche der Sahara der Energieverbrauch der gesamten Welt decken.
Sonnenenergie aus bestehenden Infrastrukturen
Es gibt auch Solarprojekte, die bereits existierende Bauten nutzen. Der flächenmässig grösste Stausee Europas, der Alqueva-Stausee in Portugal, ist ein Pilotprojekt des Energieversorgers EDP. Schwimmkörper aus Recycling-Kunststoff und Kork bilden die Grundlage für die auf dem Stausee schwimmenden Solarzellen. Für dieses Projekt sind nur geringe Investitionen nötig, da die Fläche – der Stausee – bereits vorhanden ist. Ausserdem muss nicht zusätzlich in die Natur eingegriffen werden. Das Zusammenspiel der Solarenergie mit dem Wasserkraftwerk des Alqueva-Stausees erlaubt es, dass Überschüsse der Sonnenenergie genutzt werden können, um das Wasser für die Wasserkraft wieder hochzupumpen. So wird auch die Bewässerung der lokalen Olivenproduktion nachhaltiger. Die Abdeckung des Sees durch die Solarzellen hat ausserdem den Nebeneffekt, dass weniger Wasser aus dem Becken verdunstet und sich die Produktion der Algen verringert, die sich sonst an Pumpen und Filtern festsetzen könnten. In der Türkei wird derzeit das weltweit größte Solarkraftwerk gebaut. Es soll auf einer Gesamtfläche von 632.000 Quadratmetern entstehen und eine Leistung von 140 Megawatt erzielen. Das Vorhaben ist Teil des türkischen Zero-Carbon-Projekts.
Ein ähnliches Konzept gibt es auch bei uns. Seit Ende August 2022 ist am Muttsee im Kanton Glarus die grösste alpine Solaranlage der Schweiz in Betrieb. Das Pionierprojekt AlpinSolar befindet sich auf 2500 Metern über Meer und besteht aus einer 10’000m2 grossen Solaranlage mit fast 5000 Solarpanels. Diese kleiden die Staumauer als schon bestehende Infrastruktur aus und sollen Strom für rund 700 Haushalte produzieren. Die Mauer ist optimal für die Solarproduktion geeignet, weil sie nach Süden ausgerichtet ist und so vom meisten Sonneneinfall profitiert. Zusätzlich sind die Erträge auch im Winter sehr gut, da der Schnee die Sonnenstrahlen reflektiert und das Solarkraftwerk sich oberhalb des Nebels befindet. Verglichen mit einer ähnlich grossen Anlage im Flachland sind die Erträge daher anderthalb Mal höher. Wirtschaftlich gesehen ist das Projekt zwar noch nicht rentabel, doch es zeigt Optionen für die Zukunft auf.
Auch eine schwimmende Solaranlage besitzt die Schweiz bereits. Auf dem Stausee Lac des Toules im Wallis treibt ein Floss aus 36 schwimmenden Solar-Plattformen, die von der starken Sonneneinstrahlung auf über 1800 Metern Höhe profitieren. Umweltverbände waren damit ebenso einverstanden wie das betreibende Elektrizitätsunternehmen. Zwar sind schädliche Wirkungen auf die Flora und Fauna eines Sees durch die Verdunkelungs-Effekte der Solarpaneele nicht grundsätzlich auszuschliessen. Dies jedoch nicht bei Speicherseen, die sich wiederkehrend vollständig entleeren. Es gilt also – wie beim Lac des Toules – den richtigen Stausee für solche Vorhaben zu wählen.
Innovative Ideen sind gefragt
Innerhalb Europas gelten die Niederlande als Vorreiter in der Solarindustrie. Durchschnittlich verfügt das Land über zwei Solarmodule pro Einwohner und einer installierten Leistung von mehr als 1KW pro Person. Insgesamt haben die Niederländer mehr als 48 Millionen Solarpaneele installiert. Zu diesem Erfolg beigetragen haben hauptsächlich die verschiedenen, sehr innovativen Ideen für die Stromproduktion. Etwa wurde ein rund 25 Meter hoher Hügel aus Abfällen der letzten 15 Jahre mit rund 23'000 Solarzellen versehen. Auch Parkplätze, kommerzielle Seen, Schafweiden oder Bahnhöfe und Flugplätze dienen der Produktion der erneuerbaren Energie.
"Da wir in den Niederlanden so wenig Platz haben, ist es wichtig, den Boden für mehrere Nutzungen aufzubereiten"
- Bernd Nijen Twilhaar, Koordinator beim niederländischen Solarentwickler Solarfields
Geht es um die Anzahl Solarmodule auf Gewässern, werden die Niederlande nur gerade von China übertroffen. Besonders die gemeinsame Nutzung von Landwirtschaft und Solarenergie steht hoch im Kurs. Das Pilotprojekt «Agri-PV» beschäftigt sich mit dem Anbau von Erdbeeren und Himbeeren, die mit Solarmodulen überdacht sind. Auf der gleichen Fläche lassen sich so nicht nur Lebensmittel, sondern auch Solarenergie produzieren. Erste Resultate zeigen zudem, dass die Pflanzen dank der Abdeckung rund 25 Prozent weniger Wasser benötigen. Dies könnte zu grossen Einsparungen bei der Bewässerung führen.
Quellen und weitere Informationen:
The 5 largest solar power plants in the world (2022)
Desertec
Alpin Solar
Euronews: Wie die Niederlande Europas Solarstromführer wurden
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