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22. Jul 2019

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Gesellschaft

Photovoltaik wächst schneller denn je

Journalist: Chan Sidki-Lundius

Kostensenkungen und der Ausbau der Produktionskapazitäten machen die Photovoltaik zu einer der attraktivsten Technologien für die globale Energiewende. „Die Photovoltaik (PV) wird sich zu einer tragenden Säule der Energiegewinnung entwickeln“, sagt Prof. Dr. Bernd Rech. Er ist seit dem 1. Juni Wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie (HZB).

Hier werden komplexe Materialsysteme erforscht, die dazu beitragen, Herausforderungen wie die Energiewende zu bewältigen. Das Thema Solarenergie begeistert den Physiker schon seit der Schulzeit. „Das Faszinierende an der Solarenergie ist, dass sie so großes Potenzial in puncto Energieumwandlung besitzt und dass sie nahezu unerschöpflich ist. In einer Stunde scheint die Sonne so viel Energie auf die Erde, wie die ganze Welt in einem Jahr an Primärenergie benötigt“, erläutert der international geschätzte Experte für erneuerbare Energien und Technologietransfer. Er geht davon aus, dass nicht nur der Stromsektor, sondern auch Gebäude und Fahrzeuge, dazu auch der Wärmebereich, die Industrie und Chemieprozesse in Zukunft mit einem großen Anteil durch Solarenergie versorgt werden. „Das liegt unter anderem daran, dass Solarstrom in vielen Teilen der Welt bereits heute sehr wettbewerbsfähig Strom erzeugen kann und die Kosten weiter sinken werden. Zudem gehen von der Photovoltaik keine Gefahren für Mensch und Umwelt aus“, so Rech.

Internationale Photovoltaik-Forscher führen in einer jüngst erschienen Expertise aus, dass die PV-Kapazität schneller steigt als erwartet. 2018 waren weltweit 500 Gigawatt PV-Leistung installiert, für 2030 rechnen die Experten weltweit mit zehn Terawatt installierter PV-Leistung, 2050 sollen es 30 bis 70 TW sein.

Prof. Dr. Bernd Rech,Wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie (HZB), Foto: Pressefoto

Bei der Silizium-PV, die 95 Prozent des Weltmarkts abdeckt, geht der Trend zu kostengünstigen Solarzellen mit passivierten Kontakten, die höhere Wirkungsgrade ermöglichen. Technologische Fortschritte im Bereich der Dünnschicht-Technologien haben auch hier die Wirkungsgrade über die 20-Prozent-Marke gehoben. Unter dem Strich wandeln diese Solarzellen nur einen Teil der Sonnenenergie in elektrischen Strom. „Da geht noch mehr“, ist Rech überzeugt. „Die Physik erlaubt sogar über 50 Prozent, dafür bedarf es aber neuer Konzepte und neuer Technik, da ist die Forschung noch längst nicht am Ende.“ Noch sehr teure Mehrfachsolarzellen auf Basis von Verbindungshalbleitern haben bereits über 40 Prozent im Labor gezeigt. Dies gilt es mit neuen kostengünstigen Materialien und Technologien auf großen Flächen zu realisieren. Eines ist sicher: Bei einer Produktion im Terawatt-Bereich werden Fragen der Materialversorgung, der Nachhaltigkeit und des Recyclings stärker in den Fokus rücken.

Bernd Rech spricht nicht nur gern über Solarenergie, er nutzt sie auch selbst. Er wohnt mit seiner Familie in einem Plus-Energiehaus. Dessen Photovoltaikanlage produziert rund 11.000 kWh Strom pro Jahr. 6.000 KWh verbraucht die Familie für Haushaltsstrom und Heizen. Die Überschüsse werden ins Netz eingespeist. „Wir sind fast autark“, freut sich Bernd Rech. „Allerdings braucht es noch Lösungen für den Winter und nachts.“ Netze und Leistungselektronik, Speicher, Sektorenkopplung sowie Power-to-Gas könnten und müssten weiterentwickelt werden, um den zukünftig hohen Anteil von Solarstrom aufzunehmen.

9. Jul 2025

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Gesellschaft

Die Herausforderungen des Wohnens heute und morgen – ein Beitrag vin Dr. Christine Lemaitre

Kaum ein Bereich des Lebens ist so individuell und emotional behaftet wie das Wohnen. Die Gestaltung des eigenen Zuhauses spiegelt unsere Persönlichkeit wider, zeigt, worauf wir Wert legen und was wir bereits erlebt haben. Die eigenen vier Wände bieten Sicherheit und sind Orte der Entspannung. Nun rückt das Thema Wohnen in der aktuellen Debatte immer wieder in den Fokus. Es herrscht ein Mangel insbesondere an bezahlbarem Wohnraum und das in allen Schichten der Gesellschaft. Gründe dafür gibt es viele, darunter der Bevölkerungswachstum, Binnenwanderung und gestiegene Baukosten. Lösungsansätze sind vorhanden, die nicht nur angesichts der politischen Klimaziele im Einklang mit Nachhaltigkeit und Klimaschutz umgesetzt werden müssen. Denn die Auswirkungen des Klimawandels sind längst spürbar. Die Baubranche steht als einer der Hauptverursacher klar in der Pflicht, Gebäude und Außenräume wieder für den Menschen zu planen und auf eine langfristige, qualitätsvolle Nutzung auszulegen. Das größte Potenzial, um Ressourcen und CO2 einzusparen, bieten der Erhalt und bei Bedarf die Umnutzung bestehender Gebäude, wodurch auch gleich die baukulturelle Identität des Ortes bewahrt wird. Gerade in Städten, wo der Wohnraum besonders knapp ist, stehen Flächen leer deren ursprünglich vorgesehene Nutzung nicht mehr benötigt wird. Durch Offenheit und Mut kann hier etwas ganz Besonderes entstehen. Nachhaltige Strategien wie Suffizienz und Lowtech bieten sowohl im Neubau als auch im Bestand reizvolles Innovationspotenzial. Mit dem Suffizienz-Gedanken geht die Frage einher, wie viel genug ist. Sie sollte immer wieder gestellt werden, um abzuwägen, was bezüglich Fläche, Material und Gebäudetechnik wirklich gebraucht wird. Wer hier einspart, übernimmt Verantwortung. Das gesparte Geld lässt sich an anderer Stelle beispielsweise zugunsten einer hohen Qualität und guter Gestaltung sinnvoll investieren. Ein weiterer wichtiger Punkt ist Flexibilität, um auf sich ändernde Lebenssituationen reagieren zu können. Diese Ansätze sind wie geschaffen für einen neuen, zukunftsweisenden Trend beim Planen, Bauen und Erhalten von Gebäuden. Hilfestellung zur Umsetzung kann das speziell für kleine Wohngebäude entwickelte Zertifizierungssystem der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen geben. Neben Klimaschutz, Kreislauf- und Zukunftsfähigkeit stehen bei der Planung, beim Bau und bei der Sanierung nachhaltiger Wohngebäude der akustische, thermische und visuelle Komfort, sprich die Wohnqualität und das Wohlbefinden der Nutzenden im Mittelpunkt. Neben dem ganz eigenen, individuellen Rückzugsraum, bestückt mit liebgewonnenen Möbelstücken und Accessoires, entsteht dadurch ein besonderer Wert, nämlich der der körperlichen und geistigen Gesundheit. >Neben Klimaschutz, Kreislauf- und Zukunftsfähigkeit stehen bei der Planung, beim Bau und bei der Sanierung nachhaltiger Wohngebäude der akustische, thermische und visuelle Komfort, sprich die Wohnqualität und das Wohlbefinden der Nutzenden im Mittelpunkt. Als Non-Profit-Verein setzen wir uns bei der DGNB für die nachhaltige Transformation der Bau- und Immobilienwirtschaft ein. Wir klären auf, leisten Hilfestellung und sensibilisieren für ein verantwortungs- und qualitätvolles Bauen und Betreiben von Gebäuden. Das DGNB-Zertifizierungssystem verhilft dabei allen am Bau Beteiligten zu einem gemeinsamen Verständnis darüber, welche Möglich- aber auch Notwendigkeiten das nachhaltige Bauen mit sich bringt, um einen positiven Beitrag für Mensch, Umwelt und Wirtschaftlichkeit zu leisten.