Globale Experten für Solarenergie fordern eindringlich ein Engagement für das kontinuierliche Wachstum der Photovoltaik-Produktion und des Einsatzes von Photovoltaik-Anlagen, um den Planeten mit Energie zu versorgen. Sie argumentieren, dass es „keine Option mehr ist, die Prognosen für das PV-Wachstum bewusst niedrig anzusetzen, während man auf einen Konsens über andere Energiewege oder das Auftreten technologischer Wunder in letzter Minute wartet“.
Der von den Teilnehmern der 3 erzielten KonsensrdDer Terawatt-Workshop im letzten Jahr folgte auf immer optimistischere Prognosen verschiedener Gruppen weltweit zum Bedarf an großflächiger Photovoltaik, um die Elektrifizierung voranzutreiben und Treibhausgase zu reduzieren. Die zunehmende Akzeptanz der Photovoltaik-Technologie hat Experten zu der Annahme veranlasst, dass bis 2050 weltweit etwa 75 Terawatt oder mehr an Photovoltaikleistung benötigt werden, um die Dekarbonisierungsziele zu erreichen.
Der Workshop, geleitet von Vertretern des National Renewable Energy Laboratory (NREL), des Fraunhofer-Instituts für Solarenergie in Deutschland und des National Institute of Advanced Industrial Science and Technology in Japan, brachte führende Experten aus aller Welt in den Bereichen Photovoltaik, Netzintegration, Analyse und Energiespeicherung zusammen – aus Forschungseinrichtungen, Hochschulen und der Industrie. Das erste Treffen im Jahr 2016 befasste sich mit der Herausforderung, bis 2030 mindestens 3 Terawatt zu erreichen.
Beim Treffen 2018 wurde das Ziel nochmals erhöht, auf etwa 10 TW bis 2030 und auf das Dreifache bis 2050. Die Teilnehmer dieses Workshops sagten außerdem korrekt voraus, dass die weltweite Stromerzeugung aus Photovoltaik innerhalb der nächsten fünf Jahre 1 TW erreichen würde. Diese Schwelle wurde letztes Jahr überschritten.
„Wir haben große Fortschritte erzielt, aber die Ziele erfordern weitere Anstrengungen und eine Beschleunigung“, sagte Nancy Haegel, Direktorin des Nationalen Zentrums für Photovoltaik am NREL. Haegel ist Hauptautorin des neuen Artikels in der Fachzeitschrift.Wissenschaft„Photovoltaik im Multi-Terawatt-Maßstab: Warten ist keine Option.“ Die Koautoren repräsentieren 41 Institutionen aus 15 Ländern.
„Die Zeit drängt, daher ist es wichtig, dass wir uns ambitionierte und erreichbare Ziele setzen, die eine bedeutende Wirkung erzielen“, sagte Martin Keller, Direktor des NREL. „Im Bereich der Photovoltaik wurden bereits große Fortschritte erzielt, und ich bin überzeugt, dass wir noch mehr erreichen können, wenn wir weiterhin innovativ sind und mit Nachdruck handeln.“
Die einfallende Sonnenstrahlung könnte problemlos mehr als genug Energie liefern, um den Energiebedarf der Erde zu decken, doch nur ein geringer Prozentsatz wird tatsächlich genutzt. Der Anteil der weltweit durch Photovoltaik erzeugten Elektrizität stieg von einer vernachlässigbaren Menge im Jahr 2010 auf 4–5 % im Jahr 2022 deutlich an.
Der Bericht des Workshops stellte fest, dass sich das Zeitfenster für groß angelegte Maßnahmen zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen bei gleichzeitiger Deckung des zukünftigen globalen Energiebedarfs zunehmend schließt. Photovoltaik (PV) zählt zu den wenigen Optionen, die fossile Brennstoffe sofort ersetzen können. „Ein großes Risiko für das nächste Jahrzehnt bestünde darin, falsche Annahmen oder Fehler bei der Modellierung des erforderlichen Wachstums der PV-Branche zu treffen und dann zu spät zu erkennen, dass wir die Anforderungen zu niedrig angesetzt haben und Produktion und Ausbau auf unrealistische oder nicht nachhaltige Niveaus steigern müssen.“
Die Autoren prognostizierten, dass das Erreichen des 75-Terawatt-Ziels sowohl die PV-Hersteller als auch die wissenschaftliche Gemeinschaft vor erhebliche Herausforderungen stellen wird. Zum Beispiel:
- Die Hersteller von Silizium-Solarzellen müssen die Menge des verwendeten Silbers reduzieren, damit die Technologie im Multi-Terawatt-Maßstab nachhaltig sein kann.
- Die PV-Branche muss in den nächsten entscheidenden Jahren weiterhin mit einer Rate von etwa 25 % pro Jahr wachsen.
- Die Branche muss kontinuierlich Innovationen entwickeln, um die Nachhaltigkeit der Materialien zu verbessern und ihren ökologischen Fußabdruck zu verringern.
Die Workshop-Teilnehmer sagten auch, dass die Solartechnologie im Hinblick auf Ökodesign und Kreislaufwirtschaft neu gestaltet werden müsse, obwohl das Recycling von Materialien angesichts der bisher relativ geringen Installationszahlen im Vergleich zum Bedarf der nächsten zwei Jahrzehnte derzeit keine wirtschaftlich tragfähige Lösung für den Materialbedarf darstelle.
Wie der Bericht feststellte, ist das Ziel von 75 Terawatt installierter Photovoltaikleistung „sowohl eine große Herausforderung als auch ein gangbarer Weg nach vorn. Die jüngste Entwicklung und der aktuelle Trend lassen darauf schließen, dass es erreichbar ist.“
Das NREL ist das wichtigste nationale Labor des US-Energieministeriums für Forschung und Entwicklung im Bereich erneuerbare Energien und Energieeffizienz. Es wird im Auftrag des Energieministeriums von der Alliance for Sustainable Energy LLC betrieben.
Veröffentlichungsdatum: 26. April 2023