8 Gründe, warum Solarthermie den Übergang weg von fossilen Brennstoffen beschleunigt

Verbraucher weltweit sind mit schwankenden Energiekosten konfrontiert. Diese Unsicherheit in Verbindung mit der Veröffentlichung des zweiten Teils des IPCC-Berichts „Klimawandel 2022: Auswirkungen, Anpassung und Anfälligkeit“ – „eine dringende Warnung vor den Folgen des Nicht-Handelns [im Bereich Klimawandel]“[i] – macht erneut deutlich, dass wir uns für unseren Energiebedarf nicht mehr auf fossile Brennstoffe verlassen können. Mit einem Anteil von über 50 % am globalen Energiebedarf[ii] ist unser Bedarf an Wärmeenergie, wie z. B. Warmwasser und Prozesswärme für Gewerbe- und Industriegebäude, besonders wichtig zu berücksichtigen.

Der Bedarf an Alternativen zu fossilen Brennstoffen, insbesondere Gas, Öl und Kohle, für die Beheizung von Gewerbe- und Industriegebäuden erreicht einen kritischen Punkt. Unternehmen stehen vor der Herausforderung steigender Energiekosten, wobei kaum abzusehen ist, wie lange die Volatilität anhalten wird, und zusätzlich Druck von Interessengruppen zur Dekarbonisierung auf sie ausgeübt wird.  

Solarthermie ist eine praktikable und erschwingliche Technologie, die weltweit bereits zur Senkung der CO2-Emissionen und Energiekosten beiträgt. Die kumulierte weltweite Kapazität belief sich 2019 auf 479 GW[iii], was einer CO2-Einsparung entspricht, die dem 3,5-fachen der jährlichen CO2-Emissionen der Schweiz entspricht[iv]. Sie wird zunehmend als Weg zur Energieunabhängigkeit anerkannt, der im Einklang mit anderen erneuerbaren Lösungen steht und unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen ersetzt.  

Wie können Unternehmen und Industrien weltweit Solarthermie nutzen, um den Übergang weg von fossilen Brennstoffen zu beschleunigen?

1 - Mit Solarthermie können wir auf derselben Fläche deutlich mehr Wärmeenergie erzeugen als mit Solar-PV.  

Die Solarthermie-Technologie erwärmt Wasser mithilfe der Sonnenenergie. Laut Lightsource BP „kann die Solarthermie etwa 90 % der Strahlung in Wärme umwandeln, während die Effizienz der Photovoltaik zwischen 15 % und 20 % liegt.[v]” Die Solarthermie nutzt also die potenzielle Wärmeenergie, die die Photovoltaik ungenutzt lässt, und verwendet sie direkt zur Erwärmung von Wasser, wodurch wiederum der Verbrauch fossiler Brennstoffe reduziert wird.  

Die hybride Solar-Photovoltaik-Thermie-Technologie (PVT) umfasst die Erzeugung von Wärme (Warmwasser) und Strom aus derselben Fläche. Wenn ein Unternehmen also vorwiegend Strom benötigt (z. B. ein Büro), kann Solar-PV seinen Bedarf decken. Wenn jedoch ein erheblicher Bedarf an Warmwasser oder sowohl Warmwasser als auch Strom besteht (z. B. in einem Hotel), kann der Kunde durch die Installation einer Solarthermie- oder Solar-PVT-Anlage bessere CO2- und finanzielle Einsparungen erzielen.

2 – Solarthermie erfordert nur minimalen Stromverbrauch und geringen Betriebs- und Wartungsaufwand (O&M).  

Solarthermie benötigt weniger Strom als die meisten Heiztechnologien und verursacht in der Regel geringere Wartungskosten[vi]. Die IEA schätzt, dass die jährlichen Fixkosten für Betrieb und Wartung von Solarthermieanlagen um 135 US-Dollar niedriger sind als die einer Luft-Luft-Wärmepumpe und um 170 US-Dollar niedriger als die einer Erdwärmepumpe[vii].  

3 – Solarthermie ermöglicht Energieunabhängigkeit, d. h. eine geringere Abhängigkeit von den größeren Energiemärkten zugunsten der Eigenerzeugung.  

Für Unternehmen mit einem konstanten Warmwasserbedarf über das ganze Jahr hinweg ist die Installation einer Solarthermieanlage, die 50 % oder mehr ihres Bedarfs deckt, ein wichtiger Schritt in Richtung Energieunabhängigkeit. Dadurch verringert sich ihre Abhängigkeit von den volatilen Energiegroßhandelsmärkten: Selbst wenn nur 50 % des Bedarfs eines Unternehmens durch Solarthermie gedeckt werden, bedeutet dies 50 % weniger gekauften und verbrauchten Gas, 50 % mehr CO2-freie Energie und 50 % weniger Heizkosten nach Amortisation. Obwohl Solarenergie im Sommer in der Regel besser funktioniert als im Winter, trägt sie dennoch das ganze Jahr über einen Teil zur Energieversorgung bei und verringert so die vollständige Abhängigkeit eines Unternehmens von den Energiemärkten. Darüber hinaus kann die saisonale Speicherung mit Solarthermie kombiniert werden, um jährliche Schwankungen in der Erzeugung auszugleichen.  

4 – Solarthermie erzeugt CO2-freie Wärme.  

Solarthermie liefert CO2-freie Wärme und spielt eine Schlüsselrolle im vielfältigen, sauberen Energiemix der Zukunft. Die Auswirkungen sind greifbar: Die 10 Millionen Solarthermieanlagen, die 2019 in Europa installiert wurden, erzeugten jährlich 26 TWhth, was einer Einsparung von 7 MtCO2 pro Jahr entspricht.[viii] Wärmepumpen tragen zwar erheblich zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung bei, doch solange das Stromnetz nicht zu 100 % aus erneuerbaren Energien gespeist wird, ist diese Technologie weiterhin auf Gas, Kohle und andere fossile Brennstoffe angewiesen und daher eher „kohlenstoffarm“ als „kohlenstofffrei“.

5 - Der Solarthermie-Markt schafft Arbeitsplätze.  

Das Wachstum des Solarthermiemarktes führt zu einem Anstieg der Arbeitsplätze im Bereich der Energiewende. Mit steigender Nachfrage nach Solarthermie entstehen lokale Arbeitsplätze für Installateure, Hersteller, Berater, Ingenieure, Projektmanager, Marketingfachleute und Designer. Laut Solar Heat Europe wurden 2019 in Europa über 10 Millionen Solarthermieanlagen installiert und bis zu 20.000 Arbeitsplätze geschaffen.[ix] Weltweit gab es 2018 schätzungsweise 650.000 Arbeitsplätze in der Produktion, Installation und Wartung von Solarthermieanlagen[x]. Im Vereinigten Königreich gibt es bereits 7.100 Arbeitsplätze im Solarthermiebereich und 7.500 Arbeitsplätze in der Solar-PV-Branche[xi]. Darüber hinaus plant die britische Regierung, bis 2030 2 Millionen grüne Arbeitsplätze zu schaffen[xii], von denen schätzungsweise 46 % in der Erzeugung von sauberem Strom und Wärme entstehen sollen[xiii]. Es liegt auf der Hand, dass mit der zunehmenden Fokussierung von Unternehmen auf CO2-Reduzierung und Kosteneinsparungen mehr Arbeitsplätze in der Solarenergiebranche entstehen werden.  

6 – Der Einsatz von Solarthermie befürwortet eine vielfältige Lösung, anstatt eine etablierte Wärmequelle durch eine andere zu ersetzen (z. B. Gas durch Strom).  

Solarthermie lässt sich gut mit anderen Lösungen kombinieren. Unternehmen mit hohem Wärmebedarf können beispielsweise eine Wärmepumpe installieren, um ihren Raumwärmebedarf zu decken, und zusätzlich eine Solarthermieanlage, um ihren Warmwasser- oder Prozesswärmebedarf zu decken. Durch die Wahl einer vielseitigen Lösung für saubere Energie können Unternehmen ihre Abhängigkeit von Strom insgesamt verringern und das Risiko von Preisschwankungen minimieren.

7 – Viele Branchen können von den Kosten- und CO2-Einsparungen einer Solarthermieanlage profitieren.

Hotels, Krankenhäuser, Pflegeheime, Sozialwohnungsbaugesellschaften, Mehrfamilienhäuser (z. B. Apartmenthäuser), Schwimmbäder und Freizeitzentren, Hersteller (die Prozesswärme niedriger Qualität benötigen, z. B. Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Papier- und Zellstoffindustrie) und Fernwärmenetze haben das ganze Jahr über einen konstanten Warmwasserbedarf und können daher von Solarthermie profitieren, um ihren Warmwasser- und Prozesswärmebedarf zu decken.

Gebäude wie Büros und Schulen profitieren weniger von Solarthermie, da sie in der Regel einen geringen Warmwasserbedarf haben (meist nur Badezimmer und Küchenzeilen) und dieser Bedarf im Sommer, wenn die Solarthermie ihre höchste Leistung erbringt, noch geringer ist. Im Vergleich dazu hat ein Hotel einen konstanten Warmwasserbedarf und profitiert somit das ganze Jahr über von Solarthermie.

8 – Solarthermie ist der Partner für grünen Wasserstoff zur Dekarbonisierung von Wärme.

Wenn ein Unternehmen einen konstanten Bedarf an Warmwasser mit niedriger Temperatur (unter 120 °C) hat und nach einer erschwinglichen Investition sucht, ist Solarthermie eine sinnvolle und kostengünstige Investition, die gegebenenfalls durch Wasserstoff ergänzt werden kann. Wenn Sie mehr über die Vorteile von Wasserstoff auf unserem Weg zu einer Netto-Null-Wirtschaft erfahren möchten, lesen Sie unseren Blogbeitrag, in dem erklärt wird, wo Wasserstoff am nützlichsten ist. (Link)

Referenzen

[i] https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/resources/press/press-release/#:~:text=%E2%80%9CDieser%20Bericht%20ist%20eine%20dringende%20Reaktion%20auf%20die%20zunehmenden%20Klimarisiken.%E2%80%9D

[ii] https://www.iea.org/fuels-and-technologies/heating

[iii] https://www.iea-shc.org/Data/Sites/1/publications/Solar-Heat-Worldwide-2021.pdf

[iv] https://www.iea-shc.org/Data/Sites/1/publications/Solar-Heat-Worldwide-2020.pdf

[v] https://www.lightsourcebp.com/2014/09/should-i-use-a-solar-pv-or-solar-thermal-system/#:~:text=Das%20Prinzip%20hinter%20beiden%20Arten,zum%20Erhitzen%20von%20Wasser%20oder%20Luft.

[vi] Rechner für die Heizkosten von Wohngebäuden – Analyse – IEA

[vii] Rechner für die Heizkosten von Wohngebäuden – Analyse – IEA

[viii] http://solarheateurope.eu/2020/12/21/press-release-solar-heat-european-market-2019-report-continuous-growth-for-over-4-decades/#:~:text=Der%20Sektor%20ist%20gewachsen,Systeme%20in%20Europa%20installiert%20sind.&text=Ende%202019%20betrug%20die%20Gesamtfläche%2052,9%20Millionen%20Quadratmeter.

[ix] http://solarheateurope.eu/2020/12/21/press-release-solar-heat-european-market-2019-report-continuous-growth-for-over-4-decades/#:~:text=Der%20Sektor%20ist%20gewachsen,Systeme%20in%20Europa%20installiert%20sind.&text=Ende%202019%20betrug%20die%20Gesamtfläche%2052,9%20Millionen%20Quadratmeter.

[x] https://www.iea-shc.org/Data/Sites/1/publications/Solar-Heat-Worldwide-2020.pdf

[xi] https://www.irena.org/publications/2021/Oct/Renewable-Energy-and-Jobs-Annual-Review-2021

[xii] https://www.gov.uk/government/news/uk-government-launches-taskforce-to-support-drive-for-2-million-green-jobs-by-2030

[xiii] https://www.local.gov.uk/publications/creating-local-green-jobs

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