Wie viel Photovoltaik wird benötigt, den Strombedarf der Welt zu decken?

Photovoltaikanlagen auf Dächern werden immer häufiger für die Stromproduktion genutzt. Die Solarmodule sind inzwischen um bis zu 79 Prozent günstiger als noch 2010. Die günstigeren Kosten machen Solarmodule für Privathaushalte und Firmen immer attraktiver, trotz immer geringerer Einspeisevergütung. Eine Studie ergab, dass nur die Hälfte aller Dächer mit Photovoltaikanlagen ausgestattet werden müssten, um die gesamte Welt mit Strom zu versorgen.

Beachtliches Potential von Photovoltaikanlagen

Bei der Stromproduktion haben Photovoltaikanlagen ein gewaltiges Potenzial. Auf Dächern machten Solarmodule 2018 weltweit ungefähr ein Viertel des Kapazitätszuwachses bei den Erneuerbaren Energien aus. Sie werden immer beliebter, da sie unabhängiger von Stromanbietern machen und eine umweltfreundliche Lösung sind.

Nun stellt sich die Frage, ob es genügend Dachflächen gibt, die sich für die Errichtung einer Photovoltaikanlage eignen, um Strom für alle zu erzeugen, die ihn brauchen. Leider gibt es weltweit immer noch ca.

800 Millionen Menschen, die noch keinen angemessenen Zugang zu Strom haben. Ein Forscherteam um James Glynn vom irischen University College Cork hat im Fachmagazin „Nature Communications“ jetzt eine Studie veröffentlicht, wie viele Dächer mit Solarmodulen ausgerüstet werden müssten, um genügend Strom für die gesamte Welt zu produzieren.

Es handelt sich um die erste Studie, die eine solche detaillierte Karte mit dem globalen Photovoltaik-Potenzial auf Dächern zeigt.

Ansätze für die Forschung

Gemäß den Forschungen würde es ausreichen, 50 Prozent der Dächer weltweit mit Photovoltaikanlagen auszustatten, um den Strombedarf der gesamten Welt zu decken. Die Forscher haben für ihre Schätzungen zwei Ansätze vorgenommen. Beim ersten Ansatz wurden aus einem überschaubaren Gebiet Daten von Häusergrundrissen erhoben und dann hochgerechnet auf größere Regionen.

Der zweite Ansatz nutzt Luftbild- und Satellitenaufnahmen, um mit einem Algorithmus zu ermitteln, wie viele Photovoltaik-Anlagen erforderlich wären.
Die Forscher haben ein Programm entwickelt, mit dem Daten von mehr als 300 Millionen Gebäuden und einer Fläche von 130 Millionen Quadratkilometern Land ausgewertet wurden.

Das entspricht ungefähr der gesamten Landfläche der Erde. Auf dieser Landfläche befinden sich Dächer mit einer Fläche von insgesamt 0,2 Millionen Quadratkilometern, die etwa der Größe Großbritanniens entspricht. Abhängig vom Standort wurde das Stromerzeugungspotential der Dächer ermittelt.

Aufgrund der großen Sonnenunterschiede zwischen Sommer und Winter kann das jährliche Potenzial in höheren Breitengraden wie Nordeuropa und Kanada um bis zu 40 Prozent schwanken. In Äquatornähe beträgt der jährliche Unterschied aufgrund der ziemlich konstanten Sonneneinstrahlung nur ungefähr 1 Prozent.

Mögliche Hotspots für Photovoltaikanlagen

Mit dem Programm wurden die Regionen mit dem höchsten Potential für Photovoltaikanlagen ermittelt. Dabei wurden auch die Kosten für die Energieproduktion herangezogen. Die Kosten pro 1.000 Kilowattstunden könnten sich folgendermaßen belaufen:

  • Indien mit ca. 66 US-Dollar
  • China mit ca. 69 US-Dollar
  • Deutschland mit ca. 153 US-Dollar
  • USA mit ca. 238 US-Dollar.

Asien ist aufgrund der klimatischen Bedingungen und der niedrigen Herstellungskosten die günstigste Region. Die teuersten Länder für die Installation von Photovoltaikanlagen auf den Dächern sind die USA, Japan und Großbritannien. Europa befindet sich bei den Kosten im Mittelfeld.

Die Installation von Photovoltaikanlagen auf Dächern könnte in dünn besiedelten Gebieten genauso sinnvoll sein wie in den Städten. Die Luftverschmutzung kann in den Städten reduziert werden, da weniger fossile Brennstoffe notwendig sind.

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