Fraunhofer ISE: Stromgestehungskosten für neue Photovoltaik-Freiflächenanlagen bei 4,1 bis 6,9 Cent pro Kilowattstunde angekommen

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat eine neue Studie veröffentlicht, die die aktuellen Stromgestehungskosten für Photovoltaik-Freiflächenanlagen beleuchtet. Nach Angaben der Freiburger Forscher liegen diese Kosten mittlerweile bei 4,1 bis 6,9 Cent pro Kilowattstunde und sind damit deutlich günstiger als bei konventionellen Kraftwerken.

Günstiger als konventionelle Kraftwerke

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass Photovoltaik-Anlagen in Kombination mit Batteriespeichern mittlerweile deutlich günstiger Strom produzieren als Kohle- oder Gaskraftwerke. Bis 2045 wird ein weiteres Absinken der Stromgestehungskosten für neue Freiflächenanlagen auf 3,1 bis 5,0 Cent pro Kilowattstunde erwartet. Für Dachanlagen wird ein Kostenrückgang auf 4,9 bis 10,4 Cent pro Kilowattstunde prognostiziert.

Zwischen 4,1 und 9,2 Cent pro Kilowattstunde liegen aktuell die Kosten für neue Photovoltaik-Freiflächenanlagen und Windparks an Land. Die neue Studie "Stromgestehungskosten erneuerbare Energien" des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE bietet einen aktuellen Kostenvergleich für die Umwandlung unterschiedlicher Energieformen in elektrischen Strom sowie eine Prognose für die weitere Kostenentwicklung bis 2045.
       

Wichtige Ergebnisse der Studie

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.

Dr. Christoph Kost, Abteilungsleiter für Energiesystemanalyse am Fraunhofer ISE und Hauptautor der Studie, kommentiert: „Diese Berechnungen zeigen, dass die in Deutschland gerade anlaufenden Großprojekte mit einer Kombination aus PV-Freiflächenanlage, Windpark und stationären Batteriespeichern gute Investitionen sind. Durch die Kombination können hier beispielweise Netzkapazitäten besser ausgenutzt werden.“

Prognose bis 2045

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. „Selbst kleine PV-Batteriesysteme könnten dann Stromgestehungskosten zwischen 7 und 19 Cent pro Kilowattstunde erreichen, vorausgesetzt die Preise für Batteriespeicher sinken auf die angenommenen 180 bis 700 Euro pro Kilowattstunde“, sagt Dr. Verena Fluri, Wissenschaftlerin am Fraunhofer ISE und Mitautorin der Studie.

Für neu gebaute Windenergieanlagen im Jahr 2045 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.

Notwendigkeit flexibler Kraftwerke

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 Fahrweise, 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 - 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. „Wir benötigen sie als wichtige Ergänzung. Allerdings wird ihr Betrieb auf das Nötigste beschränkt sein“, sagt Paul Müller, ebenfalls Wissenschaftler am Fraunhofer ISE und verantwortlich für diesen Teil der Studie. Er hält hier 1000 bis 2000 Betriebsstunden im Jahr 2045 für realistisch.

Fazit

Die Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE zeigt eindrucksvoll, dass Photovoltaik-Freiflächenanlagen mittlerweile kostengünstiger als konventionelle Kraftwerke sind. Die Prognosen bis 2045 lassen auf weitere Kostenreduktionen hoffen, was die Energiewende weiter vorantreiben könnte. Flexible Kraftwerke und Batteriespeicher werden jedoch weiterhin eine wichtige Rolle im zukünftigen Energiemix spielen.