Mit seiner Studie über Photovoltaik-Freiflächenanlagen liefert Professor Hubert Fechner aktuell jede Menge Gesprächsstoff. Aber ist der Funke nun endlich auf die Politik übergesprungen? Wir haben ihn zum spannenden Interview gebeten.
Wenn man dem Mann zuhört, könnte man meinen, er wäre selbst irgendwo an einer in der prallen Sonne befindlichen Solarzelle angeschlossen: Er strotzt förmlich vor Energie. Tatsache aber ist, dass Professor Hubert Fechner einfach mit sehr großer Leidenschaft sein Spezialgebiet bearbeitet: die Gewinnung von Strom aus purer Sonnenenergie. Eben aus diesem Grund ist er als stellvertretender Leiter des weltgrößten Photovoltaikprogramms bei der Internationalen Energiagentur (IEA-PVPS) tätig und bekleidet viele weitere Positionen in seinem Fachgebiet. Vor allem aber ist er auch Obmann der Technologieplattform Photovoltaik (TPPV) und als solcher immer wieder im medialen Fokus. So auch in diesen Tagen – und das aus gutem Grund: Der international hoch angesehene Wissenschafter hat soeben eine Studie vorgestellt, die hohe Wellen schlägt. Denn: Fechner kommt zu dem Schluss, dass Österreich seine hochgesteckten Energieziele nur mithilfe von großflächigen Photovoltaik-Anlagen erreichen kann, mit sogenannten Photovoltaik-Freiflächenanlagen.
Kurz zum Verständnis, was die Energieziele betrifft: Diese besagen, dass Österreich bis zum Jahr 2050 durch die Reduktion von Treibhausgasemissionen die sogenannte Klimaneutralität zu erreichen hat. Dass Strom also ausschließlich aus erneuerbaren Ressourcen gewonnen werden muss. Und als erster großer Marker wurde hier die #mission2030 ausgegeben. Diese gilt als erstes Etappenziel und besagt, dass Österreich bilanziell 100 % auf erneuerbaren Strom umstellt und unter anderem bis 2030 zusätzlich elf Terawattstunden aus Photovoltaik kommen sollen. Zum Vergleich: Derzeit sind es 1,5 Terawattstunden (TWh).
Jedenfalls aber ist es der ideale Zeitpunkt, um gemeinsam mit Professor Fechner etwas Licht in die Sache zu bringen.
Ihre Studie mahnt dazu, in Sachen Photovoltaik einen Zahn zuzulegen. Sonst würden wir die Energieziele verfehlen. Doch gerade jetzt in Coronazeiten bekommt das Thema eine besondere Brisanz. Wie ist die Situation aktuell einzuschätzen?
HUBERT FECHNER: Tatsächlich haben inzwischen die höchsten politischen Kreise begriffen, dass die Photovoltaik für die Erreichung der Energieziele wirklich der Schlüssel ist. Wir sehen im Vergleich mit allen anderen Energietechnologien – auch mit der noch stark ausbaubaren Windkraft –, dass die Photovoltaik (PV) das größte Potenzial für den weiteren Zuwachs an erneuerbaren Stoffen hat, vor allem in Österreich. Und die bekannten elf Terrawattstunden, die es bis 2030 zu erreichen gilt, können ja nur ein Anfang sein. Es geht schon heute um das Weiterdenken – an 2040 und die wirklichen Energieziele, die wir bis 2050 erreichen müssen. Wenn wir dann wirklich eine erneuerbare Energiegesellschaft sein sollen. Da wissen wir schon heute, dass PV auf einen Bereich von zumindest 30 bis 35 Terrawattstunden pro Jahr kommen muss. Wir stehen also heute an einer ganz logischen Trendwende hin zur PV. Und dabei ergeben sich natürlich jede Menge Fragen!
Welche Fragen sind da aus Ihrer Sicht besonders relevant?
HUBERT FECHNER: Ganz klar: Wie gelingt es, diesen wirklich sehr starken Ausbau der PV zu erreichen? Wie gelingt es, das mit einerseits geringen volkswirtschaftlichen Kosten und andererseits mit höchstmöglicher Akzeptanz in der Bevölkerung und dem höchstmöglichen Gesamtsystemnutzen zu realisieren? Und: An welchen Parametern kann man das überhaupt festmachen? Zusammengefasst muss man sich fragen: Was ist jetzt wirklich der ideale Ausbauplan, die optimale Ausbaustrategie der PV in Österreich? Eines ist aus meiner Sicht jedenfalls nicht zielführend: einfach ein paar Förderungen ausschreiben und darauf warten, dass etwas passiert. Das Einzige, was dann passiert, ist, dass Photovoltaik in seiner billigsten und nicht in seiner sinnvollsten Form umgesetzt würde.
Was wäre denn aus Ihrer Sicht besonders wichtig, haben Sie vielleicht schon Vorschläge für unsere Bundesregierung bei der Hand oder kommen da bereits fundierte Ideen?
HUBERT FECHNER: Ich begrüße es, dass die Bundesregierung die PV wahrnimmt. Zumindest das Regierungsprogramm ist das erste, in dem das Wort „Photovoltaik“ mehrfach vorkommt. Aber klare Konzepte, die die Entwicklungsrichtung der PV definieren, die gibt es noch nicht. Es wird zwar von einem „Eine-Million-Dächer-Programm“ gesprochen, aber wenn man meine Studie liest, merkt man schnell, dass das vorerst nur ein politisches Schlagwort sein kann. Es ist schlichtweg sehr unrealistisch, bei ungefähr 2,8 Millionen Gebäuden, die wir in Österreich haben, bis 2030 eine Million davon mit PV belegen zu können. Aber egal, wichtig ist einmal: Das Thema ist angekommen. Aber was es jetzt eben bedarf, ist ein wirklich gut strukturierter Masterplan für die PV in Österreich. Sonst droht die Gefahr, dass man mehr Chaos als Nutzen generiert.
Das klingt jetzt danach, als müsste es eine von der Politik legitimierte Taskforce von Expertinnen und Experten geben. Wäre das denkbar?
HUBERT FECHNER: Es wäre sicher notwendig, dass man sich untereinander abstimmt – und da meine ich jetzt viele Bereiche. Die PV so singulär zu entwickeln, das kann einmal ein Ansatzpunkt sein, aber das sollte schlussendlich schon in ein umfassendes Energiekonzept eingebettet werden. Da muss man dann natürlich auch den Verkehr massiv adressieren, der auch zu einem Großteil der Treibgasemissionen beiträgt und bis in den Lebensmittelbereich schauen. All das muss man einmal genau unter die Lupe nehmen und daraus dann eruieren, welche Rolle die PV schlussendlich spielen kann. Wir aus der PV-Branche sehen da jedenfalls ungefähr ein Drittel der Stromaufbringung, die in Zukunft aus der PV möglich ist. Allerdings muss man an dieser Stelle gleichzeitig hinterfragen, welche Auswirkungen das auf den weiteren Ausbau der Stromnetze, auf den weiteren Ausbau der Windkraft, auf den weiteren Ausbau von vielleicht Wasserkraft oder anderen Technologien hat. Vor allem aber auch: Wie hängt die Sache mit der gewünschten Entwicklung der Wasserstofftechnologie zusammen?
Apropos: Wie hängt es denn – vereinfacht dargestellt – zusammen?
HUBERT FECHNER: Bundeskanzler Sebastian Kurz hat ja gesagt, dass er die Wasserstofftechnologie in Österreich intensiv weiterentwickeln möchte. Dafür hat er auch Förderungen mit einem Volumen von 500 Millionen Euro in Aussicht gestellt. Das ist alles schön und gut und wichtig – aber wie soll der Wasserstoff produziert werden, wenn wir keine Stromüberkapazitäten haben? Den Wasserstoff wie bisher aus Erdgas herzustellen, kann es wohl nicht sein. Das heißt, Wasserstofftechnologie kann nur dann Sinn machen, wenn ich dieses Unterfangen an eine massive Überproduktion von Strom knüpfe.
Kommen wir zurück zu dem von Ihnen geforderten Masterplan: Haben Sie da bereits eine konkrete Vorstellung, was in diesem verankert sein muss?
HUBERT FECHNER: Ich habe in meiner Flächenstudie schon ein bisschen was über die Potenziale der PV geschrieben, aber ich halte es jetzt wirklich für notwendig zu überlegen, wie der starke PV-Ausbau in Österreich funktionieren kann. Wo ist es sinnvoll, PV auszubauen? In welcher Form ist es sinnvoll? Wie ist die Thematik mit Freiflächen-Anlagen denn wirklich? Welche Freiflächen will ich zur Nutzung bereitstellen? Wie gehe ich mit gewissen minderwertigen Flächen um, und wie schaffe ich es, die Photovoltaik so in die Zukunft zu führen, dass möglichst viel Wertschöpfung in Österreich bleibt? Da denke ich dann schon nicht mehr an eine Photovoltaik 1.0, sondern an eine Photovoltaik 2.0.
Wie würde denn Ihrer Meinung nach eine Photovoltaik 2.0 aussehen?
HUBERT FECHNER: Photovoltaik 2.0 ist für mich eben jene PV, die eine Doppelfunktion übernimmt. Das ist die PV, die in Gebäudebauelementen integriert wird. Da spreche ich von Dachziegeln, die nicht nur ausschließlich eine Wetterschutzfunktion haben, sondern gleichzeitig auch Strom erzeugen. Das geht weiter mit ganzen Fassaden, die mittlerweile auch solar sein können. Oder bald wohl noch weiter zu Fenstern, die eine stromerzeugende Funktion haben können. Also alle Gebäudeaußenteile, die zusätzlich zu ihrer ursprünglichen Nutzung um eine stromerzeugende Funktion ergänzt werden. Gerade hier stellt sich für mich vor allem auch die Frage, ob das nicht eine Chance ist, um besonders viel Wertschöpfung in Österreich behalten zu können.
Wie kann das gelingen und worauf beziehen Sie diese Überlegungen?
HUBERT FECHNER: Österreich hat in der Produktion von Photovoltaik-Komponenten eine echte Tradition. Das Land hat in der Vergangenheit schon oft bewiesen, dass es in Technologie-Bereichen Führerschaft übernehmen kann. Wir haben auch in der PV weltmarktführende Unternehmen, im Bereich der Wechselrichter zum Beispiel. Wir sind auch im Bereich der Gebäudeintegration mit Glas-Glas-Modulen, aber auch bei den Zellverbindern und den Unterkonstruktionen ganz vorn dabei; wir haben im Bereich der Zellenerstellung sowie der Zellfolien einige Unternehmen gehabt, die ganz vorne mitmischen. Da ist überall die Möglichkeit gegeben, dass wir bei dieser PV 2.0 voll dabei sind und massiv einsteigen. Damit würde Wertschöpfung in Österreich bleiben, was bei der PV 1.0 nicht so sehr der Fall ist. Die meisten Standardmodule werden inzwischen supergünstig in Asien erzeugt.
Gibt es aus Ihrer Perspektive für Österreich dennoch eine Chance, im Modulgeschäft eine Rolle zu spielen oder ist China da mittlerweile soweit fortgeschritten, dass heimische Unternehmen hierbei gar nicht mehr aufholen können?
HUBERT FECHNER: Nein, überhaupt nicht. Ich sehe da speziell im Bereich von den Zellen bis zur Modulentwicklung sehr großes Potenzial für europäischen Firmen. Aktuell gibt es wieder eine Initiative vom europäischen Solarverband in Sachen Modulentwicklung und -produktion in Europa. Gerade was den Wirkungsgrad der Module betrifft, ist da noch viel Luft nach oben. Wir haben erst kürzlich von amerikanischen Kollegen erfahren, dass sie einen neuen Wirkungsgradrekord von 47 % verzeichnen konnten. Natürlich ist das ein Laborwert, der noch sehr weit weg vom Markt ist. Aber ich habe das in meiner Studie auch beschrieben: Allein wenn sich der Gesamt-Systemwirkungsgrad von 16 % auf im Schnitt 20 % erhöht, braucht man um 25 % weniger Fläche für die gleiche Leistung. Also auch relativ geringe Wirkungsgradsteigerungen sind für den Flächenbedarf, den man mit der PV hat, essenziell. Und gerade auf diesem Gebiet gibt es in Österreich einige Ansätze, die sehr erfolgversprechend sind. Das ist eine sehr spannende Entwicklung, die uns viele neue Perspektiven eröffnet.
Kommen wir zurück zur aktuellen Photovoltaik-Situation und jenen Flächen, die für PV-Freiflächenanlagen zur Verfügung stehen. Das ist, wie Sie selbst sagen, ein recht heikles Thema. Schnell wird davon gesprochen, dass die Stromproduktion nicht auf die Lebensmittelproduktion Auswirkungen haben darf …
HUBERT FECHNER: Was jetzt intensiv diskutiert wird, sind die vielen landwirtschaftlichen Flächen, die mittlerweile so schlechte Erträge liefern, dass die Landwirte nach anderen Optionen zur Bewirtschaftung suchen. Wenn wir etwa ans Weinviertel denken, wo die Bewässerungssituation derzeit schon sehr kritisch ist, sind die Landwirte sehr aufgeschlossen, ihre Flächen anders zu verwerten. Und da kommt natürlich auch die PV ins Spiel. Und wenn man landwirtschaftliche Flächen hat, auf denen man kaum noch Erträge erwirtschaften kann, warum soll man dann nicht Solarerträge erwirtschaften? Das ist natürlich eine Entwicklung, die man weiterführen und weiterdenken kann. Zumal man – das schreibe ich auch in meiner Studie – nur etwa 0,2 % der landwirtschaftlichen Flächen mit Photovoltaikanlagen bebauen müsste, um die Klimaziele zu erreichen.
Sie gehen in Ihrer Studie auch auf Flächen ein, die etwa neben Autobahnen liegen und deshalb weniger Bonität aufweisen. Das wird in Deutschland und den Niederlanden gerade groß debattiert. Wie sieht es da konkret in Österreich aus?
HUBERT FECHNER: Um die gesteckten Ziele zu erreichen, wird es einfach notwendig sein, in die Freifläche zu gehen. Und da sind eben die Flächen entlang von Schnellstraßen, Autobahnen, Eisenbahntrassen, Hochgeschwindigkeitstraßen und dergleichen auf jeden Fall ein guter Ansatz. Es würde einfach Sinn machen, in der Raumordnung hier Schwerpunkte zu setzen. Denn, wie gesagt, wir brauchen sehr, sehr viele Freiflächen! Deswegen wird man sich überlegen müssen, welche Areale man anpeilt.
Was ich nicht ganz verstehe, ist, warum es keine große Diskussion beim Anbau von Pflanzen gibt, die ebenfalls für die Energiegewinnung genutzt werden. Der Anbau von Raps zu Rapsölgewinnung wäre zum Beispiel so ein Fall. Ist das nicht irgendwie eine verkehrte Diskussion?
HUBERT FECHNER: PV erzielt im Vergleich zur Fotosynthese, also der Energieumsetzung in der Pflanze, einen etwa 20-fachen-Wirkungsgrad. Wenn man das weiter umrechnet, gewinnt man aus einem Hektar, der für PV genutzt wird, um ein Vielfaches mehr Energie als auf einem Hektar, wo Bioraps oder irgendeine andere Biodieselpflanze angepflanzt wird, die dann auch noch erst verarbeitet werden muss. Wenn man dann auch noch den höheren Wirkungsgrad des Elektromotors gegenüber einem Verbrennungsmotor bedenkt, steigert sich diese Überlegenheit noch weiter. Es ist also überhaupt keine Frage, dass PV wesentlich effizienter ist als der Anbau von Biopflanzen für die Energiegewinnung. Überdies haben PV-Freiflächenanlagen eine gewisse Höhe, also ist unter der Anlage auch die Möglichkeit der Bewirtschaftung gegeben. Sei das eine Beweidung oder sei es, dass sich – wenn die Flächen nicht anders genutzt werden – eine riesige Artenvielfalt entwickelt. Diese biologischen Aspekte sind natürlich auch zu beachten; Photovoltaik-Freiflächen können also zusätzlich zur Energiegewinnung noch eine hohe biologische Wertigkeit aufweisen.
Prof. Hubert Fechner ist einer der international führenden Experten in Sachen Photovoltaik