Aus PV-Freiflächenanlagen und Onshore-Windparks kostet der Strom laut Fraunhofer ISE zwischen 4,1 und 9,2 Cent je kWh. PV-Batterien schlagen mit bis zu 22,5 Cent zu Buche.

 

Das Kostenbewusstsein von Kraftwerksbetreibern ist geprägt von dem Kürzel LCOE, den „Levelized Costs of Electricity“ oder den gemittelten, auf die kWh umgelegten Vollkosten. Volkswirte und Stromsystem-Modellierer dagegen schauen auf die „Levelized Costs of Load Coverage“, die auf die kWh umgelegten Vollkosten aller Kraftwerke, um die Stromnachfrage zu jeder Zeit zu decken. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat jetzt in einer Studie wieder die LCOE beleuchtet.

Zentrales Ergebnis: Photovoltaik-Anlagen produzieren „mittlerweile auch in Kombination mit Batteriespeichern deutlich günstiger Strom“ als Kohle- oder Gaskraftwerke.

„Diese Berechnungen zeigen, dass die in Deutschland gerade anlaufenden Großprojekte mit einer Kombination aus PV-Freiflächenanlage, Windpark und stationären Batteriespeichern gute Investitionen sind“, erklärt Christoph Kost, Hauptautor der Studie, in einer Mitteilung des Instituts. Für PV-Freiflächen- und Onshore-Windkraftanlagen haben die ISE-Experten Stromgestehungskosten von 4,1 bis 9,2 Cent pro kWh ermittelt. Diese Technologien sind damit im Vergleich Spitzenreiter.

Hohe Unterschiede bei Batteriekosten

PV-Batteriesysteme schlagen der Analyse zufolge auf die Gestehungskosten mit 6 bis 22,5 Cent je kWh durch. Ausschlaggebend für diese große Bandbreite seien zum einen die hohen Kostenunterschiede für Batteriesysteme – das ISE rechnet mit 400 bis 1.000 Euro/kWh – sowie jene für PV-Anlagen. Zum anderen spiegelt sich die Sonneneinstrahlung am Anlagenstandort darin wider.
  Weiteres Sinken bis 2045 unter bestimmten Annahmen

In der Studie blicken die Freiburger Wissenschaftler auch in die Zukunft. Sie modellieren die Kostenentwicklung für den Bau und Betrieb verschiedener Erzeugungsanlagen bis zum Jahr 2045. Demnach liegen Strom-Gestehungskosten bei kleinen PV-Dachanlagen dann zwischen 4,9 und 10,4 Cent je kWh. Bei PV-Freiflächenanlagen betragen sie im Jahr 2045 laut Modell zwischen 3,1 und 5,0 Cent.
 
Auch bei Speichersystemen geht der Trend nach unten: „Selbst kleine PV-Batteriesysteme könnten dann Strom-Gestehungskosten zwischen 7 und 19 Cent pro Kilowattstunde erreichen, vorausgesetzt, die Preise für Batteriespeicher sinken auf die angenommenen 180 bis 700 Euro pro Kilowattstunde“, erklärt Mitautorin Verena Fluri.

Flexible Back-ups wesentlich teurer

Für Biogasanlagen – als flexible und CO2-neutrale Back-ups – kommt das Fraunhofer-Institut auf Strom-Gestehungskosten zwischen 20,2 und 32,5 Cent. Gerechnet hat ISE bei flexibler Fahrweise, also bei einer mittleren bis niedrigen Zahl an Volllaststunden.

Kraftwerke auf Basis fester Biomasse landen im Kostenvergleich zwischen 11,5 und 23,5 Cent.

Für ein im Jahr 2030 zu errichtendes wasserstoffbetriebenes Gas- und Dampfturbinen(GuD)-Kraftwerk taxiert das ISE Kosten von 23,6 von 43,3 Cent „im hochflexiblen Betrieb“. Die Strom-Gestehungskosten der flexiblen Technologien liegen deutlich über den Kosten von Wind und Solarstrom, da CO2-Kosten und die Beschaffung von Wasserstoff zentrale Kostentreiber sind, heißt es.

Gestehungskosten nicht die ganze Wahrheit

Auf die LCOLC, die Vollkosten inklusive nötiger Back-ups, geht das ISE in seiner Studie nicht ein. Sie wurden im April verdeutlicht von einer Kurzstudie, die Wirtschaftsweise Veronika Grimm und ihre Kollegen Gregor Zöttl und Leon Oechsle von der Universität Erlangen-Nürnberg vorstellten (wir berichteten). Danach lagen die LCOLC – darin fließen die Back-up-Kosten zum Angleich der Erzeugung an den Verbrauch ein – bei Windparks im Jahr 2021 bei 32,76 Cent, die LCOE bei 5,49 Cent.

Für 2040 zeigen Grimms Berechnungen für PV-Anlagen LCOE von 2,59 Cent. Die LCOLC wären mit mehr als 21,70 Cent zu veranschlagen, wenn der Bedarf an Ausregelung ausschließlich mithilfe von Batteriespeichern gedeckt wird: „Die niedrigsten Kosten zur Deckung einer gegebenen Nachfrage im Jahr 2040 ergeben sich, wenn die Erzeugung von Wasserstoff, seine Speicherung und Verstromung als Technologieoption zur Deckung der Versorgungslücke zur Verfügung steht“, so die Kurzstudie aus Erlangen. Die Freiburger Fraunhofer-Studie steht kostenfrei als Download bereit: Stromgestehungskosten erneuerbare Energien