Die präzisen Annahmen zu Technologie-Kosten sind ein zentrales Element für die effektive Planung der Energiewende. Trotz der raschen Kostensenkungen im Bereich der erneuerbaren Energien verlassen sich viele Energie-Modelle und politische Analysen weiterhin auf veraltete Annahmen.
Neue Erkenntnisse aus der Forschung
Eine aktuelle Studie von Forschern der University of Canterbury, der LUT Universität, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Internationalen Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA) mit dem Titel «Sind unsere Prognosen zu pessimistisch? Kostenschätzungen für Solar-Photovoltaik, Windkraft und Batterien überschätzen weltweit die tatsächlichen Kosten» wurde in der Fachzeitschrift Applied Energy veröffentlicht. Diese Studie untersuchte systematisch 40 Studien und 150 langfristige Szenarien für erneuerbare Energietechnologien. Sie verglich die prognostizierten Kosten (alle inflationsbereinigt auf USD 2023) mit realen Marktdaten und stellte einen konsistenten Trend fest: Die Kostenschätzungen sind zu pessimistisch.
Rasante Kostensenkungen bei Solar-Photovoltaik und Batterien
Für Solar-Photovoltaik (PV), das Rückgrat der Energiewende, ist der Unterschied zwischen den prognostizierten und den tatsächlichen Kosten besonders auffällig. Die meisten Studien schätzen, dass die Kosten für PV-Anlagen im Versorgungsbereich bis 2050 zwischen 160 und 630 USD pro kW liegen werden. Doch der globale Durchschnitt liegt bereits bei etwa 500 USD pro kW und kann sogar noch niedriger sein, wie der aktuelle Trends Report von IEA-PVPS dokumentiert. Die Zukunft scheint also Jahrzehnte früher eingetroffen zu sein.
Trotz verschiedener Bemühungen in der Vergangenheit, auf die Gefahr der Unterschätzung von erneuerbaren Energietechnologien und insbesondere von Solar-PV hinzuweisen, bleibt dieses Problem in den Energiewissenschaften bestehen. Eine über pessimistische Kosteneinschätzung hat gravierende Auswirkungen: In vielen Energiesystemmodellen erscheinen Solar-PV-Anlagen weniger wettbewerbsfähig im Vergleich zu fossilen Brennstoffen, was zu konservativeren politischen Entscheidungen und einer Unterinvestition in Netzintegration und Speicherung führt.
Gründe für konservative Prognosen
Die Ursache für diese übermässig skeptischen Prognosen liegt weniger in der Leistung der Technologie, sondern mehr in den zugrunde liegenden Annahmen der Modelle. Viele Kostenschätzungen beruhen auf veralteten Annahmen und inkonsistenten regionalen Faktoren, wie Lernraten und weichen Kosten, die das wahre Potenzial für die Reduktion von Investitionskosten verfälschen können.
Ein häufiges Manko ist die Anwendung einheitlicher Abzinsungsraten für verschiedene Länder. Dies ignoriert die länderspezifischen Finanzierungsbedingungen, Risikoprofile und Kostenstrukturen, die die tatsächliche Wirtschaftlichkeit von Projekten aus erneuerbaren Energien stark beeinflussen. Tatsächlich unterscheiden sich die Kapitalbeschaffungskosten für eine PV-Anlage in Deutschland erheblich von jenen in Indien oder Chile, doch viele Modelle verwenden nach wie vor einen einzigen globalen Kapitalwert.
Die Herausforderungen in Energiedatenmodellen könnten weniger darin bestehen, die richtigen Kapitalbeschaffungskosten für die Gegenwart zu identifizieren, als vielmehr darin, wie diese über die kommenden Jahrzehnte hinweg projiziert werden sollen.
Neue Datensätze zeigen positive Trends
Erfreulicherweise holen neuere Datensätze auf. Das Annual Technology Baseline des U.S. National Renewable Energy Laboratory (NREL) hat beispielsweise seine Kostenschätzung für PV-Anlagen im Versorgungsbereich bis 2050 um über 50 % zwischen den Ausgaben von 2015 und 2024 gesenkt. Dennoch liegen diese verbesserten Schätzungen weiterhin hinter den tatsächlichen Markttrends zurück.
Ein ähnliches Muster zeigt sich bei Onshore- und Offshore-Windkraft. Während die Prognosen sinkende Kosten anerkennen, wird der steile Abfall oft unterschätzt. Insbesondere die Offshore-Windkraft bleibt volatil, bedingt durch höhere Infrastrukturkosten und komplexe Lieferketten. Dennoch bleibt ihr langfristiges Lernpotenzial stark, vor allem in dicht besiedelten Küstenregionen weltweit.
Auswirkungen auf die Modellierung von Energiesystemen
Kostenschätzungen sind nicht nur akademische Übungen; sie beeinflussen direkt, wie nationale und internationale Modelle die zukünftigen Stromsysteme planen und priorisieren und bestimmen, wo Milliarden an Investitionen hingelenkt werden. Wenn Modelle auf konservativen Annahmen basieren, erscheint erneuerbare Energie als weniger wettbewerbsfähig und ergänzende Technologien wie grüner Wasserstoff, Power-to-X-Kraftstoffe, Chemikalien und Materialien sowie elektrische Mobilität wirken weniger realisierbar. Dies kann die Entscheidungsfindung der Politiker und Investoren in Richtung kostenintensiver, langsamer Übergangswege verleiten.
Die Unterschätzung künftiger Kostensenkungen führt nicht nur zu einer Fehleinschätzung des technologischen Potenzials; sie kann auch in Milliarden von Dollar vermeidbaren Systemkosten resultieren. Indem die Einführung erneuerbarer Energien verzögert wird, riskieren Länder, auf fossile Brennstoffinfrastrukturen festgelegt zu werden, und verpassen Möglichkeiten für günstigere saubere Energien, was langfristig die Energiepreise für Verbraucher in die Höhe treibt.
Ein Aufruf zur Aktualisierung der Annahmen
Die Analyse ergibt, dass die tatsächliche Innovation konstant schneller voranschreitet als die Projektionen. Solar-PV-Module, Batterien und verwandte Technologien werden schneller verbessert, billiger und umfassender als erwartet. Um sicherzustellen, dass Modelle und Politiken glaubwürdig bleiben, müssen Kostendatenbanken regelmässig und transparent aktualisiert werden, wobei regionalspezifische Abzinsungsraten und empirisch fundierte Lernkurven berücksichtigt werden.
Ansonsten riskieren wir, eine Zukunft zu entwerfen, die bereits überholt ist. Die Märkte sind bereit, das Energienetz von morgen bereits heute zu bauen, und die Kostenschätzungen müssen diesen Schwung widerspiegeln. Die Energiewende wartet nicht auf überholt wirkende Projektionen.
Aussichten für die zukünftige Entwicklung
Die Geschwindigkeit der Kostensenkungen bei Solar-PV, Windkraft und Batterien übertrifft weiterhin die Erwartungen, angetrieben von globalen Einsätzen, reifenden Lieferketten und verbesserten finanziellen Bedingungen. Die Frage ist nicht mehr, ob diese Technologien günstiger werden, sondern wie schnell sie günstiger werden und ob die angewandten Modelle und Politiken Schritt halten können.
Um zu vermeiden, dass veraltete Annahmen verankert werden, müssen Kostendatenbanken sich so schnell ändern wie die Technologien, die sie beschreiben. Sie sollten regelmässig aktualisiert, an länderspezifische Bedingungen angepasst und die bereits evident gewordenen realen Lernergebnisse in den globalen Märkten widerspiegeln.
Vorsichtige Schätzungen mögen als besonnen erscheinen, doch in der Praxis riskieren sie, Investitionen zu verzögern, die Elektrifizierung zu bremsen und langfristige Systemkosten zu erhöhen – eine kostspielige Zögerlichkeit. Präzise, dynamische Annahmen sind entscheidend, um eine Zukunft zu planen, die der Innovationsgeschwindigkeit entspricht. Die Energiewende ist bereits Realität.
Dieser Artikel ist Teil einer monatlichen Kolumne der LUT Universität.
Die Forschung an der LUT Universität umfasst verschiedene Analysen zu Strom, Wärme, Transport, Industrie, Entsalzung und negativen CO2-Emissionsoptionen. Die Forschung im Bereich Power-to-X ist ein zentrales Thema der Universität und ist in die Schwerpunkte Planetare Ressourcen, Wirtschaft und Gesellschaft, Digitale Revolution und Energiewende integriert. Solarenergie spielt eine Schlüsselrolle in allen Forschungsbereichen.
