Wind- und Solarstrom kosten in der Erzeugung schon unter 4 Cent

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat eine Studie zu den Erzeugungskosten für Strom aus erneuerbaren Energien veröffentlicht. Demnach sind neue Wind- und Solarkraftwerke den konventionellen Kraftwerken jetzt schon überlegen. Das Institut erwartet zudem, dass die Kosten für Grünstrom weiter deutlich sinken. Innerhalb der Erneuerbaren Energien gibt es aber deutliche Unterschiede.

In ihrer Studie analysieren die Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer ISE die aktuellen Erzeugungskosten und prognostizieren die weitere Entwicklung auf Basis von technologiespezifischen Lernraten und Marktszenarien bis zum Jahr 2040.

„Windkraftwerke und Solarkraftwerke in Deutschland besitzen nun deutlich geringere Stromgestehungskosten als konventionelle Kraftwerke“, so Projektleiter Dr. Christoph Kost. „Durch die steigenden Kosten für CO₂-Zertifikate ist selbst der Betrieb von bestehenden konventionellen Anlagen, betrieben mit Kohle und Gas, in den kommenden Jahren immer weniger wettbewerbsfähig.“

Solarstrom fast schon bei 3 Cent/kWh

Insbesondere die Stromerzeugungskosten von Photovoltaikkraftwerken sind in den letzten Jahren weiter gefallen. Aktuell haben Photovoltaik (PV)-Anlagen laut der Studie je nach Anlagentyp und Sonneneinstrahlung Stromerzeugungskosten zwischen 3,12 und 11,01 Eurocent pro Kilowattstunde (kWh).

3,12 bis 4,16 Cent/kWh erreichen große Solar-Freiflächenanlagen mit einer Nennleistung von über 1 Megawattpeak (MWp) in Süddeutschland. In Norddeutschland liegen die Erzeugungskosten aufgrund der geringeren Sonneneinstrahlung mit 4,27 bis 5,70 Cent/kWh etwas höher. Für PV-Kleinanlagen mit weniger als 30 Kilowattpeak (kWp) betragen laut Studie die Stromerzeugungskosten in Süddeutschland zwischen 5,81 und 8,04 Cent/kWh und in Norddeutschland zwischen 7,96 und 11,01 Cent/kWh.

Die Erzeugungskosten für PV-Batteriesysteme liegen derzeit nach Angaben von Fraunhofer ISE zwischen 5,24 und 19,72 Cent/kWh. Die große Bandbreite ergebe sich durch hohe Kostenunterschiede zwischen den verschiedenen Batteriesystemen. Durch den Einsatz von Batteriespeichern ergibt sich zusätzlich ein Mehrwert durch einen Beitrag zur Systemsicherheit im Stromsystem und die Verstetigung der Einspeisekurven bzw. Batterieentladung bei hoher Nachfrage.

Die Spannen der Stromerzeugungskosten unterschiedlicher Technologien. / Grafik: Fraunhofer ISE

Auch Windstrom günstiger

Beim Windstrom führen laut der Studie sinkende Anlagekosten zu Erzeugungskosten in 2021 von 3,94 bis 8,29 Cent/kWh für Windenergieanlagen an Land, was sie zur zweitgünstigsten Erzeugungstechnologie mache. Die Stromerzeugungskosten für Windenergieanlagen zu Wasser (Offshore) fallen zwar auch, sind nach Fraunhofer-Angaben mit knapp 7,23 bis 12,13 Cent/kWh aber höher, was an den höheren Installations-, Betriebs- und Finanzierungskosten (inklusive Anbindung ans Festland) liege.

Damit sind PV-Anlagen und Onshore-Windenergieanlagen nach Angaben des Fraunhofer ISE nicht nur unter den erneuerbaren Energien, sondern unter allen Kraftwerksarten die Technologien mit den niedrigsten Stromerzeugungskosten in Deutschland.

Kosten für Strom aus Bioenergie

Bei den Stromerzeugungskosten von Bioenergie unterscheidet die Studie zwischen Biogas und fester Biomasse. Außerdem wird auch eine Wärmenutzung unterstellt, was die Stromerzeugungskosten senkt. Die Erzeugungskosten von Biogas betragen demnach bei Substratkosten von 3,84 Cent/kWh zwischen 8,45 und 17,26 Cent/kWh. Bei Anlagen mit fester Biomasse sind die Stromerzeugungskosten mit 7,22 bis 15,33 Cent/kWh etwas geringer, was hauptsächlich auf die betrachteten niedrigeren Substratkosten zurückzuführen sei.

Prognose: Solarstrom unter 2 Cent/kWh

Durch weitere technologische Fortschritte werden laut der Studie PV-Anlagen (auch Dachanlagen) und Windkraftwerke an windreichen Standorten bis zum Jahr 2040 die durchschnittlichen Stromerzeugungskosten aller fossilen Kraftwerke deutlich unterbieten.

Für das Jahr 2040 prognostiziert Fraunhofer ISE Stromerzeugungskosten zwischen 3,58 und 6,77 Cent/kWh bei kleinen PV-Dachanlagen und zwischen 1,92 und 3,51 Cent/kWh bei Freiflächenanlagen. Ab 2024 liegen laut der Studie die Stromerzeugungskosten aller PV-Anlagen (ohne Batteriespeicher) unter 10 Cent/kWh.

Stromerzeugungskosten von konventionellen Kraftwerken steigen

Das Forschungsteam am Fraunhofer ISE hat zusätzlich die Stromerzeugungskosten neuer grüner Kraftwerke mit den Betriebskosten von bestehenden konventionellen Kraftwerken verglichen.

Es zeigt sich nach Fraunhofer-Angaben, „dass im Jahr 2021 die Stromerzeugungskosten erneuerbarer Energien auf der Höhe der Betriebskosten von konventionellen Kraftwerken liegen, wenn nicht sogar darunter“. Bis 2030 werden nach Einschätzung von Fraunhofer ISE bestehende fossile Kraftwerke bei stark steigenden CO₂-Preisen aber noch deutlich weiter steigende Betriebskosten haben.

„Das bedeutet eine hohe Marktdynamik, was die Investitionen in erneuerbare Kraftwerke betrifft, da die Unternehmen lieber in neue Erneuerbare-Energien-Anlagen investieren werden, als diese hohen Betriebskosten zu tragen. Allerdings muss auch dafür gesorgt werden, dass genügend Flächen und Kraftwerkskapazitäten für Wind und PV zur Verfügung stehen“, so Fraunhofer-Projektleiter Christoph Kost.

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