Deutschlands größte Solarthermie Dachanlage von Ritter Energie Kollektoren
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Solare Prozesswärme ist wirtschaftlicher als Wärme aus Erdgas

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Das ist das Ergebnis einer aktuellen Studie, die das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) im Auftrag des Bundesverbandes der Solarwirtschaft e.V. (BSW Solar) durchführte. Untersucht wurden dabei sowohl das Potenzial als auch die Wirtschaftlichkeit von Solarthermie, um in der deutschen Industrie fossile Brennstoffe und daraus resultierende Brennstoffkosten einzusparen. Die Wissenschaftler:innen vom Fraunhofer ISE konnten zeigen, dass es sich lohnt, in erneuerbare Solarthermie als Quelle für solare Prozesswärme zu investieren und damit fossiles Erdgas zu ersetzen: Der Einsatz von Solarthermie-Anlagen amortisiert sich schon nach drei bis acht Jahren. 

Solarthermie ist relevant für die  Wärmewende in der Industrie

Mit ihrer Studie konnten die Wissenschaftler:innen vom Fraunhofer ISE zeigen, dass die Solarthermie zum Erzeugen von Prozesswärme auch in Deutschland wirtschaftlich interessant ist. Sie könne einen “relevanten Beitrag zur Wärmewende in der Industrie leisten” und biete gleichzeitig über die Anlagenlaufzeit hinweg eine “gute Planbarkeit der Wärmegestehung“. Das sagte Dr. Gregor Bern gegenüber der Presse. Er ist Gruppenleiter Konzentrierende Systeme und Technologien beim Fraunhofer ISE und leitete die Studie zum Potenzial und zur Wirtschaftlichkeit solarer Prozesswärme in der Industrie Deutschlands.

Mehr zu solarer Prozesswärme lest ihr in unserer Blogserie:

und auch hier:

Und laufende Beispielanlagen für solare Prozesswärme in Gewerbe, Landwirtschaft und Industrie mit Solarthermiekollektoren aus unserem Haus stellen wir euch hier vor:

Im Test: 3 unterschiedliche Solarthermieanlagen an 3 Standorten

Um zu ermitteln, ob es sich lohnt, in der Industrie Erdgaswärme mit Solarwärme zu ersetzen, simulierten die Forscher:innen des Fraunhofer ISE Szenarien mit drei technisch unterschiedlichen Typen von Solarthermiekollektoren –

  • Flachkollektoren,
  • Vakuumröhrenkollektoren und
  • Parabolrinnenkollektoren –

an drei beispielhaften Standorten in Deutschland: Bremen, Würzburg und Lindenberg im Allgäu.

Ermittelt wurden die Wärmegestehungskosten von reinen Erdgasthermen und von Hybridanlagen (Gaswärme plus Solarwärme)  für die Temperaturbereiche 80 Grad Celsius (°C), 120 °C und 300 °C.

Solarthermie rechnet sich als Ersatz für Gaswärme

In allen untersuchten Szenarien verringere Solarthermie die Systemkosten der Anlagen signifikant, ist in der zugehörigen Pressemeldung des BSW Solar zu lesen.

Demnach könnte in Würzburg – ein Standort, der ein gutes Beispiel für eine mäßige solare Einstrahlung ist – mit dem Einsatz einer Solarthermieanlage mit Parabolrinnenkollektoren und

  • einem Solaranteil von 50 Prozent, Prozesswärme von 120 °C zu durchschnittlichen Wärmegestehungskosten von 9,2 Eurocent (ct) je Kilowattstunde (kWh) produziert werden.
  • Bei einem Solaranteil von 20 Prozent würden die durchschnittlichen Wärmegestehungskosten 11,9 ct/kWh betragen.

Zum Vergleich: Bei einer reinen Erdgasanlage, unter Berücksichtigung steigender CO2-Kosten für fossile Brennstoffe und über eine typische Anlagenlaufzeit von 25 Jahren, liegen die Kosten im Schnitt sogar bei 14,10 ct/kWh

Laut der Fraunhofer-ISE-Studie rechnen sich die Investitionen in Solarthermie bis zu einem Solaranteil von rund 50 Prozent in allen untersuchten Szenarien. Wobei ein höherer Solaranteil die Amortisationszeiten der Anlage teils deutlich verlängert. Über die angesetzte Lebenszeit einer Solarthermieanlage von 25 Jahren verdoppelt die Erhöhung des Solaranteils von 20 auf 50 Prozent demnach nahezu die Gesamtersparnis gegenüber einer rein fossilen Lösung mit Gas- und CO2-Kosten.

Grundsätzlich gilt: Je höher der Solaranteil an der Prozesswärme bis zu einem Anteil von 50 Prozent ist, desto mehr lohnt es sich, Prozesswärme mit Solarthermieanlagen zu erzeugen.

Das heißt: Unternehmen mit einem hohen Prozesswärmebedarf können deutlich an Kosten für eben diese Wärme sparen, wenn sie die Wärme nicht mit fossilem Erdgas erzeugen, sondern mit Solarenergie. Nach der drei- bis achtjährigen Amortisationszeit ist die solare Prozesswärme nahezu kostenlos, während sich Gaswärme stetig verteuert.

Diese Vorteile bringt solare Prozesswärme

Carsten Körnig, der Hauptgeschäftsführer des Bundesverbandes Solarwirtschaft, sagte zu den Ergebnissen der Studie, dass sich der Einsatz solarer Prozesswärme für Unternehmen in Deutschland bezahlt mache – im Allgäu, wie auch in Bremen. Die Errichtung von Solarthermieanlagen habe Körnig zufolge gleich mehrere Vorteile: Einmal installiert, würden demnach

  • Solarthermieanlagen Versorgungssicherheit bringen
  • und CO2-freie Wärme zu sensationell niedrigen, schwankungsfreien Preisen liefern,
  • bei gleichzeitig minimalen Wartungs- und Instandhaltungskosten.

Für mehr solare Prozesswärme in der Industrie fordert der BSW Solar Klarheit zum CO2-Preis und zur Förderung

Damit Investitionen der Industrie in Solarthermieanlagen angereizt würden, fordert der BSW Solar einen verlässlichen und ambitionierteren Pfad zur CO2-Bepreisung. Auch eine verstärkte Kommunikation der zu erwartenden Entwicklungen der CO2-Bepreisung sei dem Verband zufolge nötig, um die langfristige Wirtschaftlichkeit von Solarthermie für die Industrie transparent zu machen.

Zudem müsse eine unterbrechungsfreie Weiterführung der Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft (EEW), die das BAFA bewilligt, in den nächsten Jahren gewährleistet werden. Diese sei notwendig, um die gegenüber fossilen Wärmequellen vergleichsweise hohen Anfangsinvestitionen zu dämpfen. Ergänzt werden solle die Förderung mit kurzen steuerlichen Abschreibungsmöglichkeiten.

Foto (Titel): Paradigma / Ritter Energie

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