Einleitung: Was kostet Strom aus Photovoltaik, Windkraft & Co.?
Auch wenn die Zustimmung zu einer nachhaltigen Stromversorgung hoch ist, fürchten viele Menschen steigende Stromkosten. Doch was kostet Strom aus Photovoltaik, Windkraft und Biogasanlagen tatsächlich? Und welche Vorteile und Nachteile sind mit den verschiedenen erneuerbaren Energien verbunden?
In diesem Artikel erfahren Sie, was die Stromerzeugung mit Photovoltaik, Windkraft und Biogasanlagen in Deutschland kostet. Außerdem vergleichen wir die Vorteile und Nachteile von Photovoltaik, Windkraft und Biogasanlagen. Welche Kosten konventionelle Kraftwerke verursachen, können Sie in unserem Beitrag zur fossilen Stromerzeugung in Deutschland nachlesen.
Wie kann man berechnen, was Strom aus Photovoltaik & Co. kostet?
Zur Beantwortung der Frage, was Strom aus erneuerbaren Energien und konventionellen Kraftwerken kostet, muss man zwischen verschiedenen Arten von Kosten unterscheiden. In der Regel werden die Erzeugungskosten berechnet und miteinander verglichen. Diese sogenannten Stromgestehungskosten geben den Preis pro Kilowattstunde in Euro (oder Dollar) an. Die Stromgestehungskosten von erneuerbaren Energien und fossilen Energieträgern setzen sich dabei aus unterschiedlichen Faktoren zusammen.
Berechnung der Kosten für die Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien
Die Höhe der Stromgestehungskosten von erneuerbaren Energien hängt maßgeblich von den folgenden Faktoren ab:
- Anschaffungskosten (Bau & Installation)
- Standortbedingungen (Strahlungs- und Windangebot)
- Betriebskosten
- Lebensdauer der Anlage (wirtschaftliche Nutzungsdauer)
- Finanzierungsbedingungen (u. a. Zinssatz)
In den folgenden Abschnitten werden die Stromgestehungskosten von Photovoltaik, Windkraft und Biogas aufgeführt. Wasserkraft fällt aufgrund ihrer geringen Bedeutung in Deutschland aus der Betrachtung heraus.
Was kostet Strom aus Photovoltaik in Deutschland?
Photovoltaik galt lange als eine teure Art der Stromerzeugung. In den ersten Jahren traf dies auch zu, weil Photovoltaikanlagen mit sehr hohen Investitionskosten verbunden waren. Verschiedene technologische Entwicklungen haben jedoch in den letzten Jahren zu einer starken Kostenreduktion geführt. Hierdurch sind vor allem die Preise für Solarmodule in den letzten 15 Jahren deutlich gesunken. In Deutschland liefern Photovoltaikanlagen jährlich zwischen 950 bis 1300 Kilowattstunden Strom pro Quadratmeter. Die genaue Leistung hängt von der Art der Anlage und der jährlichen regionalspezifischen Globalstrahlung ab. Die Stromgestehungskosten bewegen sich daher zwischen 3,71 und 11,43 Cent pro Kilowattstunde. Die Kosten pro Kilowattpeak (= Leistung der Solarzellen) liegen abhängig vom Anlagentyp zwischen 600 bis 1400 Euro. Besonders günstig sind große Freiflächenanlagen.
Welche Vorteile und Nachteile hat Strom aus Photovoltaik?
Photovoltaikanlagen erzeugen Strom aus Sonnenenergie, ohne dabei CO2-Emissionen oder andere Schadstoffe auszustoßen. Zudem wird Strom aus Photovoltaik immer günstiger, da die Preise für Solarmodule sinken. Die Betriebskosten von PV-Anlagen sind sehr niedrig und die Module erreichen schon heute eine Lebenszeit von 25-30 Jahren. Ein weiterer Vorteil ist, dass Photovoltaik auch von Privatleuten und Unternehmen für die eigene Stromversorgung genutzt werden kann.
Der größte Nachteil von Photovoltaik ist, dass die Stromerzeugung von der Sonne abhängt. Während in der Mittagszeit sehr viel Strom erzeugt wird, ruhen die Module in der Nacht. Aus diesem Grund spielen Speichertechnologien eine entscheidende Rolle bei der Energiewende, durch die der Strom auch zur Verfügung steht, wenn die Sonne nicht mehr scheint. Auch Stromspeicher sind in den letzten Jahren günstiger geworden. Laut Berechnungen des Umweltbundesamtes liegen die Umweltkosten von Photovoltaik bei etwa 1,64 Cent pro Kilowattstunde , die vor allem auf die bei der Herstellung anfallenden Emissionen zurückzuführen sind.
Was kostet Strom aus Windkraft?
Windkraftanlagen leisten in Deutschland den größten Beitrag der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien. Mit Blick auf die Stromgestehungskosten sind Windkraftanlagen an Land („Onshore“) und im Meer („Offshore“) zu unterscheiden. Sinkende Kosten für die Anlagen und steigende Volllaststunden haben bei Windkraftanlagen an Land zu Stromgestehungskosten zwischen 3,99 bis 8,23 Cent pro Kilowattstunde geführt. Damit sind Onshore-Anlagen aktuell die durchschnittlich günstigste Art der Stromerzeugung mithilfe von Erneuerbaren Energien.
Offshore-Windkraftanlagen verursachen höhere Kosten, da widerstandfähigere und damit teurere Materialien sowie Stromnetze im Meer zum Abtransport nötig sind. An guten Standorten liegen die Stromgestehungskosten zwischen 7,79 bis 9,95 Cent, bei weniger günstigen Standorten können bis zu 13,79 Cent pro Kilowattstunde anfallen.
Vorteile und Nachteile der Stromerzeugung mit Windkraftanlagen
Windenergie ist eine zentrale Säule für die Energiewende in Deutschland. Wind ist kostenlos und an fast allen Standorten stark genug, um die Anlagen wirtschaftlich zu betreiben. Zudem fallen auch hier bei der Erzeugung keine Emissionen oder Schadstoffe an. Ebenso wie bei Photovoltaik schwankt aber auch bei Wind die Erzeugungsleistung. Hinzu kommen Nachteile wie die Notwendigkeit von Stromnetzen, Gefahren für Vögel durch die Propeller, Geräusche während des Betriebs und ästhetische Aspekte. Dafür fallen die Umweltkosten mit 0,28 Cent pro Kilowattstunde sehr gering aus.
Was kosten Biogasanlagen?
Biogasanlagen verursachen Stromgestehungskosten zwischen 10,14 und 14,74 Cent pro Kilowattstunde, abhängig von den jährlichen Volllaststunden. Auch wenn Strom aus Biogasanlagen teurer als Solar- und Windstrom ist, sind die Anlagen eine weitere wichtige Säule für die Energiewende.
Welche Vorteile und Nachteile haben Biogasanlagen?
Biogas ist die klimaneutrale Alternative zu Erdgas, da Strom hierbei durch die Vergärung und Verbrennung von biologischen Materialien gewonnen wird. So können Abfälle wie Bio-Hausmüll, Gülle und Pflanzenabfälle der Landwirtschaft sinnvoll zur Stromerzeugung genutzt werden. Hierdurch wird auch verhindert, dass die Abfälle durch eine offene Kompostierung das Grundwasser verunreinigen. Zudem sind Biogasanlagen eine gute Ergänzung zu Wind- und Sonnenenergie, denn Biogasanlagen können tages- und witterungsunabhängig Strom erzeugen. Nachteile von Biogasanlagen sind ihr vergleichsweise kleiner Beitrag zur Energieversorgung und vergleichsweise hohe Stromgestehungskosten. Um den Anteil an der Stromerzeugungsleistung zu erhöhen, müssten spezielle Pflanzen (v. a. Mais) angebaut werden. Dies wäre allerdings gegenläufig zu dem Gedanken, Abfall zu verwerten. Zudem muss der Rohstoff zu den Anlagen transportiert werden, wobei CO2-Emissionen anfallen. Die Umweltkosten liegen daher bei etwa 7,71 Cent pro Kilowattstunde.
Vergleich der Stromgestehungskosten nach Kraftwerken
In der folgenden Grafik sind die Stromgestehungskosten von Erneuerbaren Energien abgebildet. Zur besseren Bewertung der Kosten wurden auch die Stromgestehungskosten konventioneller Kraftwerke berücksichtigt. Anhand der Grafik wird deutlich: Strom aus Photovoltaik und Windkraft kann mit Kohlekraftwerken nicht nur preislich mithalten, sondern ist je nach Auslegung der Anlagen sogar günstiger.
Fazit: Strom aus Photovoltaik & Windkraft ist schon heute günstig!
Viele Menschen fürchten, dass der Umstieg auf Erneuerbare Energien zu teuer ist. Grund hierfür sind vor allem veraltete Wissensstände. So haben beispielsweise viele Menschen Preise für Photovoltaikanlagen im Kopf, die auf dem Stand von 2006 sind. Die Energie-Welt hat sich jedoch in den letzten 15 Jahren verändert; die alten Preise sind überholt. Technologische Entwicklungen haben dazu geführt, dass Strom aus Photovoltaik und Windkraft heute günstiger als Kohlestrom ist. Natürlich hängen die genauen Kosten von der Anlagengröße und ihrem Standort ab, aber auch die Preise für konventionelle Kraftwerke sind variabel. Die Berechnungen beziehen sich zudem nur auf neu gebaute Anlagen – ein alter Kohlemeiler kann deutlich teurer sein. Hinzu kommt, dass die Preise durch CO2-Zertifikate steigen werden. Und schließlich werden auch die Umweltkosten, Folgekosten und Ewigkeitslasten bei den meisten Berechnungen ausgeblendet.
Subventionen sind auch bei den konventionellen Kraftwerken in großen Summen geflossen, allerdings wurde dies nicht so prominent in den Medien thematisiert, wie die Förderung Erneuerbarer Energien durch das EEG. Im Gegenteil wurde der Ausbau der Erneuerbaren in den letzten Jahren zu wenig unterstützt: Um die deutschen Klimaschutzziele zu erreichen, muss die Stromerzeugung in Deutschland noch viel nachhaltiger werden. Eine besondere Bedeutung hat dabei Strom aus Photovoltaik, da PV-Anlagen eine dezentrale Stromerzeugung beim Verbraucher ermöglichen. Es bleibt zu hoffen, dass die Politik in nächster Zeit reagiert und effektive Maßnahmen implementiert. Für Privatpersonen und Unternehmen ist der Eigenverbrauch von Strom aus Photovoltaik ohnehin lukrativer als die Einspeisevergütung. Informieren Sie sich hierzu gerne in unseren Artikeln zu Photovoltaik, Stromspeichern und Photovoltaik & E-Mobilität.
