DSTTP: Positionspapier zur Solarthermie als Basistechnologie für deutsche Energieversorgung for Future

Wir stellen euch heute das Positionspapier “Solarthermie als Basistechnologie für die zukunftsfähige Energieversorgung Deutschlands” vor. Das stammt aus der Feder von Wissenschaftlern der Arbeitsgruppe 10 “Solarthermie-Technologie” des Forschungsnetzwerks EnergieWendeBauen und der Deutschen Solarthermie-Technologie-Plattform (DSTTP). Das Positionspapier zur Solarthermie liefert 8 Fakten, die belegen, dass die Solarthermie bei der Transformation unserer Wärmeversorgung so relevant  ist, dass sie als Basistechnologie für die deutsche Energieversorgung der Zukunft zum Einsatz kommen muss.

Fakt 1: Solarthermie ist die Lösung für die EE-Stromlücke

Laut dem Positionspapier zur Solarthermie, dass ihr hier kostenlos aus dem Internet downloaden könnt, führe die politisch geforderte deutliche Reduktion der energiebedingten CO₂-Emissionen zu einer höheren Nutzung von erneuerbar erzeugtem Strom in den Verbrauchssektoren Verkehr, Raumwärme und Industrie. Damit steige nach Einschätzung des Fraunhofer Instituts ISE der Strombedarf bis zum Jahr 2030 auf etwa 700 bis 780 Terrawattstunden (TWh) und bis zum Jahr 2050 weiter auf 1.250 bis 1.570 TWh. Davon würden rund 120 TWh bis zum Jahr 2030 bzw. 300 TWh bis zum Jahr 2050 allein für den Betrieb von Umweltheizungen (Wärmepumpen) und anderen Stromheizungen benötigt.

In Deutschland seien im Jahr 2020 insgesamt etwa 600 TWh Strom erzeugt worden, davon etwa 250 TWh Strom aus erneuerbaren Energien. Zur Deckung der in den Jahren 2030 und 2050 benötigten EE-Strommengen sei laut dem Fraunhofer Instituts ISE ein massiver Ausbau der installierten Leistung von Windenergie und Photovoltaik notwendig. Es sei mehr als fraglich, ob dieses Ziel bei zunehmendem gesellschaftlichen Widerstand gegen den Zubau von Windenergieanlagen und Netzinfrastruktur erreicht
werden könne.

Der drohende Versorgungsengpass (sogenannte EE-Stromlücke) könne vermieden werden, wenn mit einem massiven Zubau von Solarthermie zur Wärmeerzeugung zeitnah begonnen werde.

Fakt 2: Solarthermie ist Schlüsseltechnologie für die Wärmeversorgung

In nahezu allen Szenarien würden Wärmepumpen laut dem Positionspapier zur Solarthermie künftig einen wichtigen Beitrag zur Wärmeversorgung leisten, sowohl in Ein- und Zweifamilienhäusern, als auch als Großwärmepumpen in Wärmenetzen, die künftig an Bedeutung gewinnen würden. Für eine klimaneutrale Wärmeversorgung benötigten Wärmepumpen EE-Strom und eine geeignete Wärmequelle mit möglichst hohem Temperaturniveau. Da Abwärme und Erdwärme zu wirtschaftlichen Kosten nur vereinzelt zur Verfügung stünden, sei die Nutzung von Solarthermie als Wärmequelle eine bevorzugte Option. Neuartige PVT-Kollektoren würden einen systemdienlichen Beitrag mit hocheffizienter Solarstromerzeugung leisten und gleichzeitig als alleinige und vollkommen geräuschfreie Wärmequelle für Wärmepumpen dienen. Sie seien
daher reinen Luft/Wasser-Wärmepumpen vorzuziehen, insbesondere in verdichteten Wohnbereichen.

Solarthermie müsse die Basistechnologie der Wärmeversorgung werden. Im Sommerhalbjahr liefere sie kostengünstig einen Großteil des Wärmebedarfs zur Trinkwassererwärmung, zur Raumheizung sowie für gewerbliche und industrielle Prozesse. Nur so könne der regenerativen Stromlücke begegnet werden.

Fakt 3: Solarthermie bringt eine hohe lokale Wertschöpfung

Solarthermie-Anlagen würden den Autoren vom Positionspapier zur Solarthermie zufolge

• nahezu vollständig in Deutschland und Europa produziert,
• von regionalen Ingenieurbüros projektiert
• und von lokalen Handwerksunternehmen installiert.

Damit werde eine sehr hohe lokale Wertschöpfung erreicht. Die produzierte Nutzwärme werden den Verbrauchern unmittelbar im Gebäude oder über ein solares Wärmenetz zur Verfügung gestellt. Zum Einsatz von Solarthermie sei ein Aufbau neuer Infrastruktur zum Energietransport daher nicht erforderlich.

Fakt 4: Solarthermie ist höchst wirtschaftlich

Solarthermie-Anlagen hätten gemäß der Einschätzung der Verfasser vom Positionspapier zur Solarthermie in den letzten 30 Jahren eine ähnliche Kostendegression erreicht wie die Photovoltaik. Weitere Kostensenkungen seien mit einer industriellen Vorfertigung und der zunehmende Integration von multivalenten Wärmespeichern sowie neuartigen Systemreglern zu erwarten. Schon heute seien solare Wärmegestehungskosten von 4 bis 12 Eurocent pro Kilowattstunde Wärme (Ct/kWh) je nach Anlagengröße und Anwendung erreichbar. Solarthermie-Kollektoren erreichten eine Mindest-Lebensdauer von 25 Jahren, Montagesysteme, Rohrleitungen und Wärmespeicher von bis zu 50 Jahren. Alle Materialen könnten zu fast 100 Prozent recycelt werden. Solarthermieanlagen arbeiteten mit äußert geringen Betriebskosten. Werde ein signifikanter Anteil des Wärmebedarfs solarthermisch gedeckt, führe dies zu wirtschaftlich äußerst stabilen Randbedingungen und es seien über mehrere Jahrzehnte gleichbleibend niedrige Wärmepreise garantiert. Solarthermie-Anlagen böten damit im Vergleich mit allen anderen Wärmeerzeugern ein Maximum an Preissicherheit.

Fakt 5: Solarthermie heißt Emissionsfreiheit

Das Erzeugen solarthermischer Nutzenergie benötige laut dem Positionspapier zur Solarthermie keine beziehungsweise nur sehr wenig elektrische Hilfsenergie. Eine kWh elektrischer Strom reiche demnach für 70 bis 150 kWh solare Nutzwärme aus. Die CO₂–
Emissionen betrügen damit nur 4 bis 7 Gramm pro Kilowattstunde (g/kWh) Nutzwärme, Wärmepumpen dagegen emittierten mehr als die 25-fache CO₂-Menge.

Solarthermie verursache keinen Lärm, da die Kollektoren vollständig geräuschlos arbeiten würden. Sie emittiere auch keinen gesundheitsgefährdenden Feinstaub und andere Luftschadstoffe, keine elektromagnetischen Felder (Elektrosmog) und erhöhe auch nicht die radioaktiven Belastungen.

Solarthermie-Anlagen trügen nicht zur Versiegelung des Bodens bei und seien vollständig rückbaubar. Würden sie mit Wasser wie unsere Hochleistungsanlagen mit AquaSolar-Technik  oder Luft als Wärmeträger betrieben, entstünden weder Belastungen für Boden noch für Grundwasser. Die Auswirkungen von Solarthermie auf Umwelt, Pflanzen, Tiere und Menschen sei damit äußerst gering.

Fakt 6: Solarthermie ist eine versorgungssichere Technologie

Für die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit Deutschlands und auch die innere Sicherheit sei dem Positionspapier zur Solarthermie zufolge ein robustes und resilientes Energieversorgungssystem elementar. Ein mit Wärmepumpen primär auf
elektrische Energie fokussiertes Wärmeversorgungssystem könne diesen Anspruch nicht erfüllen, da stabile Systeme immer einer Redundanz bedürften.

Es sei daher für Deutschland von strategischer Relevanz, die Solarthermie als Basistechnologie der Wärmeversorgung zu nutzen. Der Zubau von Wärmenetzen als weitere unabhängige Energieversorgungsinfrastruktur gewährleiste eine kontinuierliche Versorgung der Bevölkerung mit Raumwärme auch in Zeiten verminderter Stromproduktion.

Wärmenetze könnten mit Solarthermie kosteneffizient und weitgehend klimaneutral betrieben werden. Die bereits heute in großen solaren Wärmenetzen eingesetzten saisonalen Speicher trügen zusätzlich zu einer weiteren Erhöhung der Versorgungssicherheit bei.

Für den massiven Zubau an Solarthermie-Anlagen sei zudem keine zeit- und kostenintensive und zudem konfliktreiche Neustrukturierung von Infrastruktur erforderlich, wie dies beim Neubau von Stromnetzen für die verstärkte Nutzung von Elektromobilität oder Wärmepumpen der Fall sei.

Fakt 7: Solarthermie ist effizient und akzeptiert

Die Solarthermie weise laut dem Positionspapier zur Solarthermie bei der Nutzung von Solarstrahlung und Windenergie hinsichtlich des jährlichen Energieertrags zur Wärmebereitstellung die weitaus höchste Flächeneffizienz auf.

Solarthermie sei auf ungenutzten Dächern und an der Fassade installierbar oder könne in der Freifläche mit extensiver oder sogar intensiver landwirtschaftlicher Nutzung (Agri-Solarthermie) kombiniert werden.

Solarthermie berücksichtige damit inhärent die berechtigten Forderungen des Natur-, Umwelt- und Artenschutzes (Stichwort: Biodiversität) und erfreue sich daher einer hohen gesellschaftlichen Akzeptanz.

Fakt 8: Solarthermie verursacht nur niedrige CO₂-Vermeidungskosten

Die Solarthermie weise im Vergleich der Technologien zur Wärmeerzeugung die niedrigsten Treibhausgas-Vermeidungskosten (CO₂-Vermeidungskosten) auf. So steht es im Positionspapier zur Solarthermie. Aus volkswirtschaftlicher Sicht zähle sie damit – neben Maßnahmen zur Effizienzerhöhung – zu den Technologien, die mit den geringsten Kosten Treibhausgase (THG) vermeiden könnten. Dies gelte nicht nur für die Raumwärme- und Trinkwarmwasserversorgung in Haushalten und im GHD-Sektor, sondern auch für die Wärmebereitstellung in der Industrie. Daher sollte das technische Potential von 176 bis 198 TWh pro Jahr möglichst vollständig ausgeschöpft werden.

Fazit

Das Positionspapier zur Solarthermie kommt zu folgendem Fazit:

• Die Solarthermie könne in den kommenden Jahren wesentliche Beiträge zur Energiewende und damit zum Ziel der Klimaneutralität leisten, da schon heute ein hoher technologischer Entwicklungsstand erreicht und ein kurzfristiger Ausbau der Fertigungskapazitäten möglich sei.
• Solarthermie-Anlagen und Wärmespeicher seien zudem ökologisch produzierbar und äußerst langlebig. Nach dem Nutzungsende könnten die Bestandteile von Solarthermie-Anlagen problemlos recycelt oder entsorgt werden und seien damit für die notwendige Kreislaufwirtschaft geeignet.
• Die Akzeptanz für den Zubau von Solarthermie-Anlagen sei groß, da sie ihren Nutzen lokal erbrächten und zudem völlig geräuschlos, nahezu emissionsfrei und wirtschaftlich betrieben werden könnten.

Die Solarthermie müsse daher als Basistechnologie der regenerativen Wärmeversorgung ein integraler Bestandteil aller zukünftigen politischen Strategien zur Energiewende sein.

Foto: Paradigma/Ritter XL Solar/Ritter Energie – ein Baustellenbild von der derzeit größten Solarthermie-Anlage Deutschlands, die Ritter XL Solar in Greifswald errichtet