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Erderwärmung:Ideen im Kampf gegen die Klimakrise

Solarauto, Wasserstoff-Zug, Laborfleisch, Schwammstadt - einige Entwicklungen stehen kurz vor dem Durchbruch. Sieben Technologien für die klimafreundliche Zukunft.

Photovoltaik, Stromspeicher, E-Auto - der ideale Dreiklang?

Eine Photovoltaik (PV)-Anlage auf dem Dach hat sich lange gelohnt über die hohe Einspeisevergütung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), doch die Förderung ging zurück, von mehr als 54 Cent pro Kilowattstunde im Jahr 2004 auf derzeit etwa zwölf Cent. Rechnet sich das Sonnendach noch? Vielleicht bald mehr denn je - wenn der Strom auch selbst genutzt wird, etwa für das eigene Elektroauto.

Das funktioniert im Zusammenspiel mit einem Batteriespeicher im Haus, denn den meisten Strom nutzen Verbraucher, wenn es dunkel und kalt ist. Mehr als 100 000 Speicher sind in bereits in deutschen Häusern installiert, Tendenz stark steigend. Auch weil der Preis für solche Speicher fällt. Der Bundesverband Solarwirtschaft rechnet vor: "Eine 40 Quadratmeter große PV-Anlage mit einer Nennleistung von sieben Kilowatt produziert im Jahr rund 6650 Kilowattstunden Solarstrom. Damit deckt sie rechnerisch den durchschnittlichen Strombedarf einer vierköpfigen Familie und liefert zudem genug Strom für eine jährliche Fahrleistung von 15 000 Kilometern im Elektroauto." In der Regel amortisieren sich PV-Anlage plus Speicher nach etwa elf bis 13 Jahren.

Dieser Artikel gehört zur Werkstatt Demokratie, ein Projekt der SZ und der Nemetschek Stiftung. Alle Beiträge der Themenwoche "Klimakrise" finden Sie hier, alles zum Projekt hier.

Extra-Nutzen: Selbst produzierter und genutzter Strom entlastet die Stromnetze. Zudem könnte das eigene Dach so zur Tankstelle werden. Erste Anbieter setzen das Modell auch für Mietshäuser oder Eigentümer-Gemeinschaften in Städten um.

Kritik: Autark ist man damit nicht, weil die PV-Anlage im Winter zu wenig Strom produziert, stattdessen wird im Sommer der überschüssige Strom ins Netz eingespeist. Derzeit können Eigenheimbesitzer etwa 70 Prozent ihres Strombedarfs damit abdecken. Wenn E-Autos den Rückfluss des Stroms aus ihren Akkus ins Haus ermöglichen, ist eine höhere Quote möglich. Zudem beklagen Nutzer einen sehr hohen bürokratischen Aufwand, etwa bei der Steuererklärung.

Solarauto - die Sonne als Antrieb

Das Solarauto Sion bei seiner Vorstellung in München 2017.

(Foto: Sono Motors)

Die Idee ist nicht neu, schon 1987 gab es in Australien die erste World Solar Challenge für Fahrzeuge, die ihre Energie alleine aus Sonnenlicht beziehen. Lange sahen die Autos aus wie überdimensionierte Liegestühle mit Solarzellenoptik. Doch jetzt basteln Firmen, Start-ups und Forscher an alltagstauglichen Autos mit einer Haut aus Photovoltaik-Zellen.

Das Münchner Unternehmen Sonomotors plant, sein E-Auto Sion vom zweiten Halbjahr 2020 an zu produzieren. Das erste "Serien-Solar Electric Vehicle" (SEV - nicht zu verwechseln mit SUV) soll ganzflächig mit PV-Zellen bedeckt sein, also auf dem Dach, der Motorhaube, den Seitenflächen. Steht das Auto den ganzen Tag im Sonnenlicht soll damit im Sommer eine Reichweite von 30 Kilometern allein mit Sonnenenergie möglich sein, im Winter von 13 Kilometern. Wird das Auto selten genutzt, kann die Batterie so komplett aufladen, die Reichweite beträgt dann maximal 250 Kilometer. Wem der Sonnenstrom nicht reicht, der lädt an der Ladestation. Das Auto kostet mit Batterie 25 500 Euro, nach Firmenangaben sind bereits mehr als 10 000 vorbestellt.

In den Niederlanden will das Start-Up Lightyear mit einem Solarauto auf den Markt, mit einer Leichtbauweise soll eine Reichweite von 800 Kilometern erreicht werden. Kosten: fast 120 000 Euro. Von den großen Herstellern experimentiert Audi mit dem Solarauto. Dabei kommt Hilfe vom Fraunhofer Institut für solare Energiesysteme in Freiburg: Die Forscher haben ein Solardach entwickelt, das sich in jedes Elektroauto integrieren lässt.

Extra-Nutzen: Selbst produzierter Strom entlastet die Netze. Steigt der Wirkungsgrad der Solarzellen und sinkt der Energieverbrauch der Elektroautos, kann das die Reichweite der Solarautos erheblich erhöhen.

Kritik: Tiefgaragenplätze, Carports oder Parkplätze unterm Baum sind für ein Solarauto unpraktisch. Das Platzproblem in den Städten löst man dadurch nicht, im Gegenteil.

Strom-Communitys - gemeinsam unabhängig

Eine Strom-Community basiert darauf, dass sich private Strom-Erzeuger zusammenschließen, sei es mit Photovoltaik-, Windkraft-, Biogas-Anlagen oder anderen erneuerbaren Energiequellen. Die Anbieter versprechen die Unabhängigkeit von großen Kraftwerksbetreibern, dauerhaft günstigen Strom, dazu noch zu 100 Prozent klimaneutral.

Durch Batteriespeicher sowie eine Software-Steuerung soll der erzeugte Strom anschließend so verteilt werden, dass die Community in sich autark ist. Der größte Anbieter in Deutschland ist die Sonnen GmbH aus dem Allgäu (inzwischen eine Tochter des Rohstoffriesen Shell) mit etwa 40 000 Kunden. Weitere Anbieter heißen LichtBlick oder Senec. Die Gemeinde Brunnthal bei München startet gerade mit der Firma GreenCom eine Kooperation, Photovoltaik-Anlagen auf kommunalen Gebäuden sollen die Basis für eine lokale Energie-Gemeinschaft sein. Etwaige Schwankungen in der Stromerzeugung etwa bei schlechtem Wetter sollen Biogas-Anlagen und Blockheizkraftwerke übernehmen.

Extra-Nutzen: Derzeit müssen bei Sturm mitunter Windräder abgeschaltet werden, weil sonst zu viel Strom die Netze überlasten würde. Community-Anbieter wollen diesen überschüssigen Strom in den privaten Batteriespeichern zwischenlagern und später nutzen.

Kritik: Das Unternehmen EuPD-Research beobachtet den Markt für erneuerbare Energien. "Für den Kunden bieten Communities nicht immer einen Kostenvorteil", erklärt Mitarbeiterin Natalja Semerow. Wer mehr Strom braucht als selbst hergestellt wird, der benötigt zusätzlich Strom des Anbieters und der sei bei nur vier von zehn untersuchten Angeboten kostengünstiger als bei handelsüblichen Ökostromanbietern.