Der weltweite Strombedarf lässt sich mit Solardächern decken

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Solarmodule auf Dächern tragen immer mehr zur Stromerzeugung aus Erneuerbaren bei, im Jahr 2018 machten sie ein Viertel der weltweiten Neuinstallationen aus. Ein internationales Forscherteam hat jetzt berechnet, dass sich der weltweite Strombedarf allein aus Solardächern decken lässt.

Dach-Solaranlagen können 27 Billionen Kilowattstunden Strom erzeugen

Das Forscherteam von Universitäten aus Irland, Großbritannien und Indien legte in seiner Untersuchung das Jahr 2018 zugrunde. Damals betrug die weltweit installierte Kapazität bei Dach-Solaranlagen 213 Gigawatt. Die gesamte Dachfläche der Erde, die für Solaranlagen zur Verfügung steht, beträgt den Forschern zufolge rund 200.000 Quadratkilometer.

Das Ergebnis: Insgesamt könnten Solarzellen auf Dächern global rund 27 Billionen Kilowattstunden Strom erzeugen. Das ist mehr als der weltweite Verbrauch im Jahr 2018, der von der Internationalen Energieagentur mit 24,7 Billionen Kilowattstunden angegeben wurde.

Um dieses Energiepotenzial zu ermitteln, kombinierten die Forscher zwei Ansätze. Sie erhoben Daten von Häusergrundrissen in einem begrenzen Gebiet und rechneten diese auf größere Regionen hoch. Außerdem legten sie Luftbild- und Satellitenaufnahmen zugrunde. Ein neues Computerprogramm, ein sogenannter Algorithmus für maschinelles Lernen, errechnete, wie viele Dachflächen weltweit für Solarmodule geeignet sind.

Das höchste Potenzial haben Asien, Nordamerika und Europa

Anschließend analysierten die Forscher diese Flächen, um das weltweite Gesamtpotenzial für die Stromerzeugung durch Photovoltaik auf Dächern zu berechnen und die Länder mit dem höchsten Potenzial zu ermitteln. Diese befinden sich in Asien, Nordamerika und Europa. Die unterschiedliche Sonneneinstrahlung in verschiedenen Regionen je nach Breitengrad floss in die Berechnungen mit ein. In Westafrika verändert sich die potenziell nutzbare Energie aus der Sonne demnach das ganze Jahr über kaum, in Westeuropa dagegen schwankt sie und liegt zwischen 94 und 255 Milliarden Kilowattstunden im Monat.

Die Forscher ermittelte zudem die Regionen, in denen Investitionen in Dach-Solaranlagen die größte Wirkung für Umwelt und Klima hätten. Diese liegen in Indien und China, wo Solarstrom auch am günstigsten ist. Während dort 1.000 Kilowattstunden Solarstrom 66 bzw. 68 US-Dollar kosten, sind es in den USA 238 Dollar. Deutschland liegt mit 153 US-Dollar in der Mitte.

Neue Marktmechanismen in intelligenten Stromnetzen nötig

Damit die nutzbaren Dachflächen tatsächlich flächendeckend mit Solarmodulen ausgestattet werden können, haben die Forscher Bedingungen formuliert: Es brauche neue Marktmechanismen auf wettbewerbsorientierten Stromerzeugungsmärkten. Wegen der sinkenden Preise für Stromspeicher und eines intelligenten Netzmanagements würden Dachsolaranlagen in diesen Märkten eine entscheidende Rolle spielen und Erzeugungs-, Speicher- und Systemausgleichsfunktionen übernehmen. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass ihre Ergebnisse wichtige Auswirkungen auf die nachhaltige Entwicklung und die Maßnahmen zur Eindämmung des Klimawandels haben können.

Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Beteiligt waren Forscher des University College Cork in Irland, der Columbia University in den USA, der Ahmedabad University in Indien und des Imperial College in London.

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