Solar-Reports:

Photovoltaik in den USA: Ein Überblick
von Joseph Philip

Seit vielen Jahren treiben Umweltschützer und Ingenieure die Photovoltaik voran: Die umweltfreundliche Technologie könnte helfen, eine "grünere" Welt zu schaffen. In der Vergangenheit war es schwierig, Solarenergie zu verkaufen, weil sie mit den niedrigen Preisen von fossilen Brennstoffen und anderen Energiequellen konkurrieren musste.

Photovoltaikanlage Der Anstieg des Ölpreises und die Liberalisierung der Energiemärkte lassen die Verbraucher nun jedoch nach Alternativen suchen. Könnte Solarstrom eine Lösung sein? Noch steht die PV-Industrie am Beginn eines langen Weges. Doch gefördert von der Regierung und unterstützt von der Industrie entwickelt sich die Photovoltaik zu einer ernst zu nehmenden Möglichkeit für die Verbraucher.
Foto: BMU

Staatliche Initiativen

Der frühere US-Präsident Clinton kündigte am 26. Juni 1997 in einer Rede auf der Klimakonferenz der Vereinten Nationen eine Initiative an, durch die bis zum Jahr 2010 Solaranlagen auf einer Million US-Dächer installiert werden sollten. Die Aktivitäten des US-Ministeriums für Energie (Department of Energy- DOE),zeigen, wie engagiert die Regierung der Vereinigten Staaten die Solar-Technologie fördern will.

Zu Beginn der Initiative waren Solaranlagen auf rund 2000 Gebäuden installiert. Bis 2000 stieg die Zahl thermischer Solaranlagen und PV-Anlagen auf 11.000. Obwohl sich die Zahl der Anlagen innerhalb von drei Jahren verfünffachte, müssten weit mehr Anlagen installierten werden, um die Vorgaben des 1.000.000-Solardächer-Programms innerhalb des nächsten Jahrzehnts zu erfüllen.

Das 1.000.000-Solardächer-Programm geht auf die Initiative des Bundes zurück. Es soll den Bundesstaaten und Gemeinden helfen, eine von Wirtschaft, Regierung, Energie-Industrie und Gemeinden gemeinsam festsetzte Zahl von Anlagen zu verwirklichen. Etwa 50 Gemeinschaftsprojekte wollen noch vor dem Jahr 2010 mehr als 900.000 Anlagen installieren.

Von Bundesstaat zu Bundesstaat gibt es zahlreiche und unterschiedliche Anreize und auch über das 1.000.000-Solardächer-Programm werden direkte Zuschüsse vergeben. Gegenwärtig gewährt das Energieministerium (DOE) 20-50 Zuschüsse mit einem Gesamtvolumen von 1.500.000 Dollar an laufende und geplante Projekte von Staat und Gemeinden. Die Zuschüsse betragen maximal 50.000 Dollar und sollen die Entwicklung und Realisierung der Gemeinschaftsprojekte fördern.

Initiativen der Industrie

Die Photovoltaik-Industrie in den Vereinigten Staaten hat nicht abgewartet bis die Regierung aktiv wird. Experten der in Forschung und Entwicklung führenden US-Photovoltaik-Industrie trafen sich im Juni 1999, um eine gemeinsame Strategie zu erarbeiten. Als erster Schritt wurde der Forschungsbedarf ermittelt. Veröffentlich wurde das Strategiepapier mit den Zielen für die nächsten 20 Jahre am 1. Januar 2000. Es enthält eine Liste der Forschungs-, Technologie- und Marktprioritäten, mit denen die langfristigen Ziele der PV-Industrie erreicht werden sollen. Das Papier skizzierte die Vision der Unternehmen: "Eine wachsende US-Solarenergieindustrie, die wettbewerbsfähige und umweltfreundliche Dienstleistungen anbietet, welche den Bedarf decken und die Wünsche der Endverbraucher erfüllt."

Das Strategiepapier legte vier Ziele für die Industrie fest:

  • Erhalt des technologischen Vorsprungs der US-Solarindustrie
  • Schaffung der Wettbewerbsfähigkeit gegenüber den herkömmlichen Technologien
  • Gewährleistung eines nachhaltigen Marktes und kontinuierlichen Wachstums der PV-Produktion
  • Im PV-Bereich Gewinne erwirtschaften und seine Attraktivität für Investoren steigern

Insbesondere will die US-Industrie weltweit 6 Gigawatt Spitzenleistung installieren und die Kosten für den Endverbraucher (einschließlich Betrieb und Wartung) bis 2010 auf 3 Dollar pro Watt Wechselstrom, und im Jahr 2020 auf etwa 1,50 Dollar senken.

Nach Angaben des Energieministeriums produzierten die USA 1999 Solarzellen und Module mit einer Spitzenleistung von insgesamt 77.000 Kilowatt. Das entspricht einer Steigerung um 52% gegenüber dem Vorjahr. Obwohl 72% davon exportiert wurden, nahm auch in den USA die Zahl der netzgekoppelten Photovoltaikanlagen um 75% zu. Die Preise für Solarzellen sanken von 1988 bis 1999 um ein Drittel auf 2,01 Dollar pro Watt Spitzenleistung. Der Preis der Module fiel von 3,94 Dollar auf 3,62 Dollar.

Solarzellen-Teststand

Weltweit arbeiten Forscher und Ingenieure an der Entwicklung und Produktion von Photovoltaik-Anlagen. Die Unterstützung der Technologie durch Staat und Wirtschaft zeigt Wirkungen: Japan, die USA und Deutschland sind die führenden Produzenten von Solartechnik.

Solarzellen-Teststand des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW)
Foto: Solarserver

1990 produzierten die Vereinigten Staaten 14,8 Megawatt PV-Leistung. Bis zum Jahr 2000 wurde die Produktion verfünffacht und erreichte 78,5 Megawatt. Im Vergleich dazu stellte Japan im Jahr 1990 Photovoltaikanlagen mit einer Gesamtleistung von 16,8 Megawatt her und steigerte die Produktion auf 116,7 Megawatt im Jahr 2000.

Um das genannte Ziel, die Installation von 6 GWp Leistung weltweit, bis 2020 zu erreichen, muss das Wachstum um das Achtzigfache steigen. Der PV-Hersteller ASE Americas hat vor kurzem bekannt gegeben, dass er seine Produktion in Billerica von 12 MW auf 20 MW ausbauen will. Der Solarzellen-Hersteller AstroPower verzeichnete im 4. Quartal 2000 Rekordgewinne, während andere Industriezweige mit sinkenden Verkaufszahlen zu kämpfen hatten. Die Photovoltaik ist zwar noch ein unbedeutender Industriezweig, entwickelt sich aber von einer "Garagen- Technologie" zu einer ernstzunehmenden Branche.

Die Energiekrise in Kalifornien

Die Energiekrise in Kalifornien, vor allem durch die steigenden Großhandelspreise für Erdgas ausgelöst, hat den Bedarf an neuen Energiequellen deutlich gemacht. Unter der neuen Bush-Regierung wurde der Ruf nach einer Öffnung des Alaska National-Wildschutzgebiets für Ölbohrungen und der Erschließung von Ölquellen im Golf von Mexiko laut. Außerdem wurde über den Einsatz von Reinkohle-Technologie nachgedacht. Obwohl auch erneuerbare Energiequellen erwähnt wurden, blieb bislang unklar, welche Rolle sie in der Bush-Regierung spielen werden.

Ein kurzer Artikel, veröffentlicht in der kalifornischen Zeitung "Press Democrat Santa Rosa", berichtete von der Suche der Mitarbeiter der Energiebehören nach Alternativen wie Solarenergie, Brennstoffzellen, und kleinen, mit Benzin betriebenen Generatoren, mit dem Ziel, rasch Energie in das Netz einspeisen zu können, statt auf den Bau riesiger neuer Kraftwerke zu warten. Die alternativen Technologien, bekannt als "dezentrale Generation", könnten besser an den Energiebedarf angepasst werden.

Doch selbst in Kalifornien mit seinen Förderprogrammen und tendenziell steigenden Strompreisen würde sich eine dachmontierte PV-Anlage erst in 12 Jahren lohnen. Für die meisten privaten und kommerziellen Betreiber ist dies wirtschaftlich nicht interessant. Damit die Photovoltaik sich durchsetzen kann, müssen die Preise gesenkt und die Vorgaben der PV-Industrie und des Energieministeriums erfüllt werden.

Die Zukunft

Obwohl Photovoltaik nicht unbedingt einen zentralen Beitrag zur Deckung des Energiebedarfs verspricht, kann sie eine wichtige Rolle im zukünftigen Energie-Mix spielen. Während die Sorge um den Anstieg der Treibhausgase und anderer Schadstoffe wächst, entdecken Politik und Verbraucher Solarmodule als geräuschlose und saubere Energiequelle. Mit kräftiger Unterstützung der Regierung und der Industrie könnte die Produktion gesteigert und Solarstromanlagen zu akzeptablen Preisen angeboten werden. Solarmodule auf jedem Dach scheinen zur Zeit noch kaum vorstellbar. Vielleicht werden unsere Enkelkinder einmal überrascht sein, wenn sie ein Dach sehen, auf dem keine montiert sind.

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