Arnulf Jäger Waldau, beschäftigt sich seit Jahrzehnten mit der Entwicklung der Märkte für Strom aus Photovoltaik- und Windkraftanlagen – sowohl auf europäischer als auch globaler Ebene. Unter anderem veröffentlicht er jährlich für die EU-Kommission seinen globalen Photovoltaik-Marktbericht. Franz Baumgartner, Dozent für Photovoltaik-Systeme am Institut für Energiesysteme und Fluid Engineering (IEFE), konnte ihn am 15. Mai 2019 zu einem Vortrag begrüssen, welcher für starken Andrang sorgte. So berichtete der EU-Wissenschafter über eine Steigerung der globalen Produktion von Solarmodulen in den letzten zehn Jahren um den Faktor 14, bei einer Reduktion der Produktionskosten von Solarstrom um den Faktor 7. In der EU wird aktuell ein Drittel des elektrischen Stroms aus erneuerbaren Quellen produziert, davon je ein Drittel aus Wasserkraft und Windkraft und etwas weniger aus Photovoltaik.

Das 1.5°C-Klimaziel erfordert mehr Solar- und Windkraftwerke

Bei seiner Präsentation behandelte Arnulf Jäger Waldau die langfristigen Bedürfnisse Europas beim Umbau des Energiesystems hin zu einer CO2-freien Wirtschaft inkl. Mobilität von Sizilien bis Finnland. Während in Südeuropa die Photovoltaik den Grossteil der zukünftigen Stromproduktion leisten wird und heute dort schon Kostenparität vorliegt, wird in Nordeuropa die Windkraft dominieren. Global wird im Szenario, weiter wie bisher, der traditionelle Strombedarf im Zeitraum von 25 Jahren bis 2040 zu verdoppeln sein – bei sonst gleichbleibendem fossilem Wirtschaften. Das siebenfache an Elektrizität ist jedoch nötig, um das globale Klimaziel auf eine maximale Erderwärmung von nur 1.5 Grad Celsius bis 2050 zu erreichen. Dieser Stromhunger, der zukünftig nur noch 65 Gramm CO2-Treibhausgase pro Kilowattstunde erzeugen darf (heute sind es fünfmal so viel) muss möglichst umweltfreundlich geschehen. Erneuerbare Technologien wie Photovoltaik und Windenergie sind gesetzt und müssen enorm ausgebaut, sowie deren Systemintegration bewerkstelligt werden. So muss im Sektor Verkehr am meisten investiert werden, gefolgt von der Wärmeerzeugung und Aufbau von grüner Wasserstoffproduktion.

Der Verkehr braucht die Solarenergie

Auch in der Energiediskussion in der Schweiz wünscht sich IEFE-Dozent Franz Baumgartner einen stärkeren Fokus auf die anstehende globale Hauptaufgabe, mehr Solar- und Windstrom zu erzeugen. Er ist überzeugt: «Wenn wir uns jetzt nur noch Gedanken darüber machen, wie wir zukünftigen Solarstrom speichern oder verteilen, der noch gar nicht erzeugt wurde, ist dies wenig intelligent. Es ist generell nicht smart, den zweiten Schritt vor den ersten zu setzten.»

Auch das IEFE forscht an solarversorgten Carports für Elektrofahrzeuge

Franz Baumgartner plant mit Arnulf Jäger Waldau gemeinsam, eine Analyse des Potentials der solarversorgten Elektromobilität in verschiedenen Energie-Leitszenarien zu erarbeiten. Dazu kann das IEFE Erfahrungen aus Projekten in der laufenden Dekade einbringen, wie die Potentialanalyse für PV-Carports in Frauenfeld und die Entwicklung neuer Montagestrukturen für PV Anlagen über Grossparkplätzen, dessen Konzept am IEFE mitentwickelt wurde und mit dem Watt d’or Preis 2019 des Bundesamts für Energie ausgezeichnet wurde. Ein Fazit des Vortrags von Arnulf Jäger Waldau blieb, CO2-freier Strom ist das Schlüsselelement in der zukünftigen Energieversorgung mit enormen Investitionsbedarf in diese neuen Kraftwerke. Es gibt also viel zu tun in den nächsten Jahrzehnten für das IEFE und seine Studierenden des Studiengangs Energie- und Umwelttechnik.

Für weitere IEFE-Projekte in diesem Bereich siehe: https://home.zhaw.ch/~bauf/