Studie: Solarstrom mit Batteriespeicher am kostengünstigsten
Photovoltaik-Anlagen produzieren in Kombination mit Batteriespeichern deutlich günstiger Strom als Kohle- oder Gaskraftwerke. Bei notwendigen flexiblen Kraftwerken sind wegen der Versorgungssicherheit die Kosten höher. Das Fraunhofer ISE hat die Stromgestehungskosten verschiedener Kraftwerke vergleichen.
Solaranlagen produzieren in Kombination mit Batteriespeichern Strom deutlich günstiger als Kohle- oder Gaskraftwerke. Zu diesem Fazit kommt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE zu den Stromerzeugungskosten verschiedener Kraftwerke. Der Massstab bilden die durchschnittlichen Erzeugungskosten pro Kilowattstunde Strom. Die regelmässig durchgeführte Analyse beinhaltet erstmals auch die Gestehungskosten für Agri-Photovoltaik, Wasserstoffkraftwerke und neue Kernkraftwerke.
Quelle: Fraunhofer ISE
Agri-PV-Anlage bei einer Obstkultur in Gelsdorf im deutschen Rheinland.
In Kombination Netzkapazitäten besser ausnutzen
Demnach sind PV-Freiflächenanlagen und Onshore-Windenergieanlagen mit Kosten von 4,1 bis 9,2 Cent pro Kilowattstunde nicht nur unter den erneuerbaren Energien, sondern unter allen Kraftwerksarten die kostengünstigsten Technologien in Deutschland, wie Berechnungen im Rahmen der Studie zeigen. Die Stromgestehungskosten für PV-Batteriesysteme variieren in der Analyse für Deutschland zwischen 6,0 und 22,5 Cent pro Kilowattstunde. Die große Bandbreite ergibt sich aus den hohen Kostenunterschieden für Batteriesysteme (400 bis 1000 Euro pro Kilowattstunde) in Kombination mit den Kostenunterschieden bei den PV-Anlagen und der unterschiedlich hohen Sonneneinstrahlung am Anlagenstandort. Diese Berechnungen zeigten, dass in Deutschland anlaufende Grossprojekte mit einer Kombination aus PV-Freiflächenanlage, Windpark und stationären Batteriespeichern bieten laut Christoph Kost, Abteilungsleiter für Energiesystemanalyse am Fraunhofer ISE und Hauptautor der Studie ideale Voraussetzungen für gute Investitionen sind. Durch die Kombination liessen sich zudem Netzkapazitäten besser ausnutzen.
Quelle: Fraunhofer ISE
Stromgestehungskosten für erneuerbare Energien und konventionelle Kraftwerke an Standorten in Deutschland im Jahr 2024. Spezifische Stromgestehungskosten sind mit einem minimalen und einem maximalen Wert je Technologie berücksichtigt.
Gestehungskosten für Erneuerbare fallen bis 2045 weiter
Das Studienteam berücksichtigt für alle Kraftwerkstechnologien die Kostenentwicklungen für den Bau und den Betrieb der Anlagen bis 2045. Danach liegen im Jahr 2045 die Stromgestehungskosten bei kleinen PV-Dachanlagen zwischen 4,9 und 10,4 Cent pro Kilowattstunde und zwischen 3,1 und 5,0 Cent pro Kilowattstunde bei PV-Freiflächenanlagen. Und: Selbst kleine PV-Batteriesysteme können dann Stromgestehungskosten zwischen 7 und 19 Cent pro Kilowattstunde erreichen unter der Bedingung, dass die Preise für Batteriespeicher sinken auf die angenommenen 180 bis 700 Euro pro Kilowattstunde, wie Verena Fluri, Wissenschaftlerin am Fraunhofer ISE und Mitautorin der Studie, ausführt. Im Jahr 2045 neu gebaute Windenergieanlagen könnten Onshore zu Kosten zwischen 3,7 bis 7,9 Cent pro Kilowattstunde Strom produzieren. Offshore- Windkraftanlagen haben ebenfalls ein starkes Kostenreduktionspotenzial. Preisverbesserungen für Windenergie erwartet das Forschungsteam hauptsächlich dank höherer Volllaststundenzahl und größerer Anlagen.
Quelle: Fraunhofer ISE
Entwicklung von Stromgestehungskosten von erneuerbaren Erzeugungsanlagen und mit Erdgas beziehungsweise Wasserstoff befeuerten Kraftwerken ohne Wärmeauskopplung in Deutschland bis 2045.
Deutlich höhere Kosten bei notwendigen flexiblen Kraftwerken
In einem klimaneutralen Energiesystem, in dem der Anteil erneuerbarer Energien hoch ist, braucht es neben Batteriespeichern auch flexibel regelbare Kraftwerke als Back-up. Einen Teil der benötigten Leistung können perspektivisch Biogas- und Biomassekraftwerke decken. In der Studie wurden die Stromgestehungskosten mit flexibler Nutzung, also mit mittleren bis niedrigen Volllaststunden, gerechnet. Sie liegen für Biogas zwischen 20,2 und 32,5 Cent pro Kilowattstunde. Bei Anlagen mit fester Biomasse liegen die Stromgestehungskosten mit Werten zwischen 11,5 und 23,5 Cent pro Kilowattstunde deutlich darunter.
Für ein im Jahr 2030 gebautes wasserstoffbetriebenes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk zeigt die Studie 23,6 bis 43,3 Cent pro Kilowattstunde im hochflexiblen Betrieb. Die Stromgestehungskosten der flexiblen Technologien liegen deutlich über den Kosten der Erneuerbaren Energien, da CO2-Kosten und die Beschaffung von Wasserstoff zentrale Kostentreiber sind. Flexible Technologie werden laut ISE-Wissenschaftler Paul Müller als wichtige Ergänzung benötigt. Allerdings werde ihr Betrieb auf das Nötigste beschränkt sein. Er hält 1000 bis 2000 Betriebsstunden im Jahr 2045 für realistisch, wie es in der Mitteilung weiter heisst.
Seit 2010 berechnet das Fraunhofer ISE in regelmässigen Abständen für Deutschland die Stromgestehungskosten. Bei der Studie handelt es sich um eine Neuauflage. Neben dem Ist-Stand für 2024 geben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch eine Prognose für die Kostenentwicklung bis 2045 ab. (mgt/sts)
