Ausblick | Die Zukunftsthemen der Photovoltaik

2. August 2019

Welche Entwicklungen in der Solarbranche erwarten uns?

In den letzten Jahren hat sich die Solarenergie zu einem zentralen Baustein im erneuerbaren Energiesektor entwickelt. Allein Im Jahr 2018 wurden weltweit mehr als 600 Milliarden Kilowattstunden Solarstrom erzeugt. Das entspricht nahezu einer Verdreifachung innerhalb von nur vier Jahren. Neue Solarmodule, eine Senkung der Produktionskosten und intelligente Steuerungssysteme lassen den Anteil im Energiemix kontinuierlich steigen. Das zeigen auch die aktuellen Zahlen einer Studie des Frauenhofer-Instituts für Deutschland: So wurde im Jahr 2018 insgesamt eine Leistung von 2,8 GW installiert. Das sind rund 1,1 GW mehr als im Vorjahr. Auch wird der Markt in Europa, aber auch in anderen Regionen wie zum Beispiel in Südamerika und im Nahen Osten, weiter wachsen. Zusätzlich ist ein weiterer Anstieg des Wirkungsgrades von Photovoltaikanlagen zu erwarten. Außerdem verändert die digitale Transformation auch die erneuerbare Energiewirtschaft. Smarte Stromnetze, digitale Plattformen und natürliche künstliche Intelligenz sind hier die Schlagworte. Welche Entwicklungen erwarten uns in den nächsten Jahren? Lesen hier eine kurze Darstellung zu Flächenentwicklung, Technik und dem Megatrend KI in der Solarbranche.

PV-Anlagen auf Dächer und an Fassaden

Auch wenn laut einer Studie des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur noch genug restriktionsfreie Flächen für PV-Freiflächenanlagen zur Verfügung steht, das Angebot in Deutschland ist begrenzt. Dafür findet sich jedoch in ein riesiges Flächenpotenzial im urbanen Raum. Mehr als 670 Km2 überbaute Flächen stehen bereit. Obwohl einige Kommunen die Erschließung der Dächer fördern und sogar bei Neubauten eine Installation von PV-Anlagen vorschreibt, wurde bisher nur ein Bruchteil des technischen Potentials genutzt. Dazu kommen noch die Gebäudefassaden für die insbesondere Standard-Dünnschichtmodule geeignet sind. Ein weiterer Vorteil besteht in der hohen Akzeptanz bei der Bevölkerung. Dies vermeidet Konflikten, wie sie im Freiland auftauchen können, schon im Vorfeld. Hier wartet ein riesiges Ausbaupotential auf seine Erschließung.

Zukunftstrend Power-to-Gas-Anlagen

Ein wichtiger Baustein in der Dekarbonisierung des Verkehrssektors könnte in Zukunft grüner Wasserstoff sein. Unter dem Begriff Power-to-Gas arbeiten aktuell mehrere Unternehmen am Synergiepotenzial von Solarenergie und der Produktion von grünem Wasserstoff. Erneuerbare Energie aus PV-Anlagen soll hierbei in Wasserstoff oder synthetische Gase umgewandelt und gespeichert werden. Dieser kann beispielsweise im öffentlichen Nahverkehr als Kraftstoff eingesetzt werden. Aktuell sind in Deutschland bereits mehr als 30 Anlagen zu Forschungs- und Demonstrationszwecken in Betrieb. In der Nähe von Hamburg erzeugt aber bereits eine erste Industrieanlage grünes Gas für eine Raffinerie. Weitere Anlagen sollen folgen.

KI in der Solarwelt

Wichtige Themenfelder für die Zukunft sind die intelligente Steuerung und Digitalisierung von PV-Anlagen. Hier wird sicher auch der Einsatz von künstlicher Intelligenz eine zentrale Rolle spielen. Schon heute ist die Unterstützung durch KI im Bereich Fehlermeldungen und Ertragskontrolle nicht mehr wegzudenken. Es sind bereits jetzt schon mehrere Diagnosesysteme auf dem Markt. So unterstützen KI-basierte Softwarelösungen das Monitoring der Anlagen und stellen damit eine optimale Leistung der Solaranlage sicher. Wir nutzen beispielsweise dank PerceptX künstliche Intelligenz beim Monitoring des größten Solarparks in Benban. Im Bereich der Steuerungssysteme wird aktuell geforscht, wie man mit Hilfe von KI den Stromverbrauch im Netz automatisch mit der lokalen Erzeugung abstimmen kann. Aus riesigen Datenmengen soll das System eigenständige Entscheidungen ableiten und diese dann auch in die richtigen Handlungen überführen. Auch wenn an dieser Stelle die Forschung noch am Anfang ist – es bleibt spannend.

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