Darf man grünen Strom „verheizen“?

Beide Technologien können in der Schweiz noch wachsen

Im Vergleich zu den Nachbarländern wird in der Schweiz sowohl Solarthermie als auch Photovoltaik noch in sehr geringem Ausmass genutzt. Um die Ziele der Energiestrategie 2050 für den Ausbau der erneuerbaren Energien zu erreichen, ist bei beiden Technologien noch ein deutlicher Ausbau nötig. 

Ein Vergleich der Wertigkeiten von Strom und Wärme zeigt, dass die beiden Technologien in Bezug auf die technischen Wirkungsgrade durchaus vergleichbar sind. Welche Technologie im Einzelfall sinnvoller ist, hängt letztlich davon ab, wie die Anlage in ein Gesamtsystem eingebunden wird und welche Nutzungsprofile insbesondere für die Wärme dahinterliegen.

Herausforderungen des Zubaus der Photovoltaik

Der weitere Zubau der Photovoltaik-Kapazitäten stellt vor allem Verteilnetzbetreiber vor eine grosse Herausforderung. Sie müssen Lösungen finden, um den dezentral und mit grossen zeitlichen Schwankungen produzierten Solarstrom ins Netz zu integrieren, ohne dass es zu Überlastungen kommt. Aber möglicherweise liessen sich viele der vorausgesagten Netzausbaumassnahmen umgehen, wenn intelligente Nutzungs- und Speicherlösungen für PV-Strom gefunden werden. Ein dieser Lösungen könnte gerade darin bestehen, die solare Elektrizität in im Verbund mit einer effizienten Wärmepumpe in Wärme für den Haushaltsbedarf umzuwandeln

Allerdings sind Fragen der tatsächlich vermiedenen Umweltbelastung beim heutigen Stand noch nicht restlos beantwortet. Der Boom der Photovoltaik und die damit einhergehenden Preissenkungen sind allerdings zum grossen Teil dem starken Ausbau der Produktion von PV-Modulen durch Hersteller aus Asien –allen voran China. Und beim noch erheblichen Kohleanteil im chinesischen Strommix fragt sich, ob Fotovoltaik chinesischer Herkunft über den gesamten Lebenszyklus hinaus einen ökologischen Nutzen bietet. Ökobilanz-Studien deuten jedenfalls auf eine grosse Variation in der Umweltbelastung von PV-Strom, je nachdem aus welchem Land die Module geliefert werden. Windkraft ist in dieser Hinsicht eindeutig weniger belastet und schneidet in Lebenszyklusanalysen durchweg besser als Photovoltaik ab. 

In jedem Fall wird aber jede Kilowattstunde, die nicht fossil erzeugt wird, ein Beitrag zur Lösung der globalen Klimaprobleme sein. Und mit jeder Innovation, die der Photovoltaik dazu verhelfen, in weitere Nischenanwendungen einzudringen, wird Schritt für Schritt in Richtung einer postfossilen Energieversorgung gearbeitet.

PV-Wand mit integrierter Wärmepumpe

Ein Beispiel: Forschungsarbeiten an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW zeigen, dass bereits heute in Einfamilienhäusern ein grosser Teil des Warmwasserbedarfs mit einer Kombination von Photovoltaik und Wärmepumpe plus Speicher abgedeckt werden kann. 

Eine von ZHAW-Studenten und Forschenden neu entwickelte Photovoltaik-Wand mit integrierter Wärmepumpe und Heisswasserspeicher erreicht gemäss Messdaten und simuliertem Nutzungsprofil über das Jahr hinaus einen Gesamtwirkungsgrad von 53 Prozent. Die erst als Prototyp vorliegende Anlage zeigt in der Praxis, dass das „Verheizen“ von Solarstrom eine technische Effizienz erreichen kann, die mit jener von Solarkollektoren vergleichbar ist. Das heisst mit anderen Worten: Strom zu verheizen muss beim heutigen Stand der Technik nicht mehr tabu sein.