Solarenergie beginnt, das globale Energiesystem zu verändern

• In den vergangenen zwei Jahren sind Solarenergie, Windkraft und Batterien über den Status „alternativer Energie“ hinaus zur wichtigsten Option für den weltweiten Ausbau der Stromerzeugung geworden, und Solarenergie hat sich als die am schnellsten wachsende Energiequelle der Geschichte etabliert
• Die kumulierte installierte Solarleistung erreichte nach der Erfindung der Solarzelle im Jahr 1954 erst 2022 die Marke von 1 TW, doch die zweiten 1 TW kamen in nur zwei Jahren hinzu, und die dritten 1 TW werden voraussichtlich Ende 2025 oder Anfang 2026 erreicht
• 2024 wurden 96 % der weltweit neu entstandenen Stromnachfrage durch erneuerbare Energien gedeckt, in den USA kamen 93 % der neu installierten Erzeugungskapazität aus Solarenergie, Windkraft und Batterien, und China installierte allein im Mai 2025 Solaranlagen mit 93 GW
• Die Kosten für Batteriespeicherung sind in den vergangenen 15 Jahren um 95 % gefallen, und 2025 werden weltweit voraussichtlich 80 GW netzgebundene Speicher hinzukommen, was wie in Kalifornien direkte Auswirkungen auf die nächtliche Stromversorgung und den Rückgang der Stromerzeugung aus Erdgas hat
• Der Flaschenhals, der das Tempo der Umstellung bremst, sind weniger die Panelpreise als vielmehr Politik und Warteschlangen beim Netzanschluss; der Abbau von Steuergutschriften in den USA und Verzögerungen bei der Stilllegung von Kraftwerken wirken als Hindernisse für die Verbreitung erneuerbarer Energien

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Erneuerbare Energien werden zum Zentrum des Ausbaus der Stromerzeugung

• Das erste vollständig solarbetriebene Haus der University of Delaware aus dem Jahr 1973 zog mit frühen Solarpanels und einem solarthermischen Warmwassersystem im ersten Jahr 100.000 Besucher an, doch in den folgenden Jahrzehnten galten Solar- und Windenergie weiterhin als „alternative Energie“
• In den vergangenen zwei Jahren sind erneuerbare Energien weltweit zur kosteneffizienten Mainstream-Option geworden
• Die Verbreitung von Solarenergie beschleunigt sich rasant
  • Von der Erfindung der Solarzelle 1954 bis 2022 erreichte die weltweit installierte Solarleistung 1 TW
  • Die zweiten 1 TW kamen in nur zwei Jahren hinzu
  • Die dritten 1 TW werden voraussichtlich Ende 2025 oder Anfang 2026 erreicht
• Derzeit installiert die Welt ungefähr alle 15 Stunden 1 GW an Solarpanels, also etwa die Leistung eines Kohlekraftwerksblocks
• Auch die Windkraft wächst nach der Solarenergie schnell und wird, da die ungleiche Erwärmung der Erde Wind erzeugt, als eine weitere Form von Sonnenenergie betrachtet

Veränderungen im US-Stromnetz

• 2024 wurden 96 % der weltweit neuen Stromnachfrage durch erneuerbare Energien gedeckt
• In den USA kamen 93 % der neu installierten Erzeugungskapazität aus Solarenergie, Windkraft und Batterien
• Im März 2025 fiel der Anteil fossiler Stromerzeugung in den USA erstmals unter die Hälfte der gesamten Stromproduktion
• Kalifornien erzeugte am 25. Mai 2025 zu einem Zeitpunkt erneuerbare Energie im Umfang von 158 % des hauptsächlichen Strombedarfs und deckte über den gesamten Tag 82 % des Stroms
  • Kalifornien wurde im Frühjahr 2025 noch vor Japan zur viertgrößten Volkswirtschaft der Welt
  • Die Batteriespeicherkapazität steigt nach den Erwartungen für 2025 um 76 %
  • Nachts sind Batterien oft die wichtigste Stromquelle Kaliforniens
  • Kalifornien verwendet für die Stromerzeugung 40 % weniger Erdgas als 2023
• Texas installiert erneuerbare Energien und Batterien noch schneller als Kalifornien
  • In einer Woche im März 2025 wurden Rekorde bei der Stromerzeugung aus Solar und Wind sowie bei der Batterieentladung aufgestellt
  • Anfang Mai führte frühe Sommerhitze zu Rekordstromnachfrage, doch das Netz bewältigte dies ohne Probleme, und mehr als ein Viertel des Stroms kam aus Solar- und Windenergie
  • Der Leiter des staatlichen Utility-Systems erklärte, das Risiko von Notabschaltungen sei vom Sommer des Vorjahres mit 16 % auf in diesem Jahr unter 1 % gesunken; Hauptgrund seien zusätzlich 10.000 MW Solar- und Batteriespeicherleistung

China führt zugleich bei Installation und Fertigung

• China installiert derzeit mehr als die Hälfte der weltweiten erneuerbaren Energien und Speichersysteme im eigenen Land und exportiert den Großteil der Solarpanels und Batterien, die der Rest der Welt nutzt
• Im Mai 2025 wurden laut Regierungsdaten 93 GW Solarenergie installiert, was einem Ausbau von 1 GW alle 8 Stunden entspricht
• Analysten gehen davon aus, dass Chinas gesamte CO2-Emissionen im ersten Quartal 2025 gesunken sind und die mit der Stromerzeugung verbundenen Emissionen durch die Verdrängung von Kohle durch Solar- und Windkraft um fast 6 % zurückgingen
• Fast die Hälfte der 2024 in China verkauften Autos waren reine Elektroautos oder Hybridfahrzeuge
• Chinas günstige Solarpanels und Produktionskapazitäten für Elektrofahrzeuge stehen im Zusammenhang mit dem Ausbau erneuerbarer Energien in Ländern mit engen Handelsbeziehungen zu China, etwa in Asien, Afrika und Südamerika
  • In Südamerika gab es vor zehn Jahren noch Pläne für 15 neue Kohlekraftwerke, doch im Frühjahr 2025 existierten solche Pläne nicht mehr
  • In Indien stagnierte der Kohleverbrauch von Januar bis April 2025 wegen steigender Solarstromproduktion, und im selben Zeitraum sank der Erdgasverbrauch gegenüber 2024 um ein Viertel
  • In Polen übertraf die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Mai 2025 die aus Kohle, und das Solarziel für 2030 wurde bereits um das Dreifache überschritten

Sinkende Batteriepreise vergrößern die Netzspeicherung

• China hat durch die Massenproduktion von Batterien für Mobiltelefone, Autos und Stromsysteme die Kosten der Energiespeicherung um 95 % in den vergangenen 15 Jahren gesenkt
• Bei einer Ausschreibung für Speicheranlagen von Energieversorgern in China am 7. Juli 2025 fielen die Preise durch den Wettbewerb zwischen Batterieherstellern erneut um 30 %
• Netzgebundene Batterien sind inzwischen so groß, dass sie eine ganze Stadt mehrere Stunden lang mit Strom versorgen können
• 2025 werden weltweit voraussichtlich 80 GW netzgebundene Speicher hinzukommen, das ist achtmal so viel wie 2021
• Allein in der ersten Hälfte des Jahres 2024 installierten die USA 4 GW Speicherleistung

Wirtschaftlichkeit und Effizienz der Solarenergie

• Solar- und Windkraft wurden Anfang der 2020er Jahre in den Erzeugungskosten günstiger als Strom aus fossilen Brennstoffen, und China erkannte diesen Wandel früh und beschleunigte den Umstieg auf erneuerbare Energien
• Solarzellen sind einfache siliziumbasierte Geräte; wenn Licht auf sie trifft, entsteht Spannung, und mit angeschlossenem Stromkreis liefern sie bei direkter Sonneneinstrahlung etwa 7 W Leistung
• Solarstrom wird nicht als „Wärmeenergie“, sondern als Arbeitsenergie (work energy) eingeordnet und verrichtet Arbeit effizienter als verbrennungsbasierte Energie
• Der Bericht Energy After Fire des Rocky Mountain Institute erklärt, dass verbrennungsbasierte Systeme mehr Energie durch Schornsteine und Auspuffrohre verlieren, als sie tatsächlich zum Antrieb der Wirtschaft nutzen
  • Ölbetriebene Autos oder Kohlekraftwerke erreichen höchstens etwa 30 % Effizienz
  • Gewöhnliche Autos benötigen zwei- bis dreimal mehr Energie als Elektroautos
  • Selbst ein Elektroauto, das mit Kohlestrom geladen wird, ist deutlich effizienter als ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor
• Ein E-Bike kostet im Durchschnitt etwa 8 Cent, um einen 500-W-Akku vollständig zu laden, und kann damit rund 30 Meilen fahren; das entspricht etwa 1 Cent pro 5 Meilen
• Elektrische Wärmepumpen sind 3- bis 5-mal effizienter als in US-Kellern übliche Gasheizkessel, und bis 2024 übertrafen die Verkäufe von Wärmepumpen in den USA drei Jahre in Folge die von Öfen

Das Wachstum der Solarenergie übertrifft Prognosen deutlich

• Die International Energy Agency prognostizierte 2009 für 2030 eine Solarkapazität von 244 GW, tatsächlich wurde dieser Wert aber schon 2015 erreicht
• In den meisten der vergangenen zehn Jahre lagen die Fünfjahresprognosen der IEA im Schnitt um 235 % daneben
• Greenpeace schätzte 2009 die kumulierte Solarkapazität für 2030 auf 921 GW, doch der tatsächliche Wert lag 2023 mehr als 50 % darüber
• Jenny Chase von Bloomberg sagte, hätte man ihr vor rund 20 Jahren die heutige Lage geschildert, hätte sie sie für „verrückt“ gehalten, und tatsächlich finde gerade eine Revolution statt
• Nach Berechnungen von David Fickling von Bloomberg produzierten 2024 sieben chinesische Unternehmen – Tongwei, GCL Technology Holdings, Xinte Energy, Longi, Trina Solar, JA Solar Technology und JinkoSolar – mehr Energie als die globalen Top-7-Unternehmen mit Big Oil im Zentrum
• China setzte sich 2020 ein Ziel von 1.200 GW sauberem Strom bis 2030 und erreichte dieses Ziel Anfang 2024 sechs Jahre früher als geplant

Beispiele für die Ausbreitung in Europa und Entwicklungsländern

• In Europa nahmen die erneuerbaren Energien 2024 stark zu, und der Krieg in der Ukraine wirkte in die Richtung, Europas Kontrolle über die eigene Energieversorgung zu stärken
• Im Vereinigten Königreich sanken die CO2-Emissionen 2024 dank stark wachsender Windkraft auf ein Niveau unter dem von 1879
• Das Vereinigte Königreich schloss am letzten Tag im September sein letztes verbliebenes Kohlekraftwerk in Ratcliffe-on-Soar in Nottinghamshire
  • Die örtliche Gewerkschaft erklärte, den Beschäftigten seien Umschulungen für alternative Tätigkeiten angeboten worden
  • Der Kraftwerksbetreiber Uniper plant auf dem Gelände einen Energie-Hub für kohlenstoffarme Energie
• In Pakistan begann die Nachfrage im nationalen Stromnetz Anfang 2024 zu sinken, nicht wegen einer Wirtschaftskrise, sondern weil viele Haushalte und landwirtschaftliche Betriebe Solarpanels installierten
  • Der Landwirt Mohammad Murtaza aus der Nähe von Lahore sagte, 95 % der Ackerflächen in der Region seien auf Solar umgestellt worden
  • Manche Landwirte legen die Panels auf den Boden, weil die Metallhalterungen teurer sind als die Panels selbst
  • Da Solarenergie Dieselgeneratoren für tiefe Brunnenpumpen ersetzt, scheint der Dieselabsatz in Pakistan 2024 um etwa 30 % gesunken zu sein
• In Pakistan wächst die Zahl der Elektriker und Fachkräfte vor Ort schnell durch Schulungen zur Solarinstallation, geteilte Tipps, Hotlines und TikTok-Videos
• Renewables First geht davon aus, dass der Verkauf chinesischer Solarpanels in Pakistan die Nachfrage nach Kohlekraftwerken verdrängt, die China früher als Teil der New Silk Road finanziell unterstützt hatte
• Auch in Afrika wächst dezentrale Solarenergie schnell
  • In Namibia wurden rund 70 MW dezentraler Erzeugung aufgebaut, größtenteils Dachsolar, was etwa 15 % der nationalen Spitzenlast entspricht
  • In Eswatini liegt der Anteil bei etwa 11 %
  • In South Africa erreicht kleine Solarkapazität fast ein Fünftel der Kapazität des nationalen Stromnetzes
  • Einige kleine Systeme werden den Versorgern gar nicht gemeldet, sodass der tatsächliche Wert höher sein könnte
• In Nigeria erlitt das Stromnetz im April 2024 seinen fünften Blackout des Jahres, und Unternehmen beginnen, Solarenergie statt Dieselgeneratoren als vernünftige Wahl zu betrachten

Ausblick und notwendiges Tempo

• Nach aktuellen Prognosen der IEA wird Solarenergie 2026 mehr Strom erzeugen als alle Kernkraftwerke der Welt zusammen
• 2029 soll sie alle Wasserkraftwerke überholen, 2031 Gas und 2032 Kohle
• Die IEA hält es für möglich, dass Solarenergie bis 2035 nicht nur bei Strom, sondern bei der gesamten Energie zur primären Quelle wird
• Um jedoch den Klimapfad des Paris Agreement von 2015 und damit Netto-Null bis 2050 zu erreichen, müsste das Tempo beim Ausbau erneuerbarer Energien um etwa 20 % erhöht werden

Mineral- und Flächenbeschränkungen

• Die Sorge, dass die für die Energiewende nötigen Mineralien knapp werden könnten, hat in den vergangenen Jahren nachgelassen
  • Es wurden große neue Vorkommen wichtiger Mineralien wie Lithium entdeckt
  • Die Preise zentraler Mineralien für die Umstellung sind trotz steigender Nachfrage gefallen
• Der Abbau von Mineralien geht zwar mit Flächenschäden einher, ist aber im Vergleich zum heutigen Kohleabbau und zur Kohleverbrennung wesentlich kleiner
• Die Risiken, denen Minenarbeiter in Ländern wie der Democratic Republic of the Congo ausgesetzt sind, müssen als eigenes Problem gelöst werden
• Laut dem Bericht der Energy Transitions Commission von 2023 ist die gesamte Materialmenge, die für Netto-Null bis 2050 nötig ist, geringer als die Kohlemenge, die die Welt in einem Jahr verbraucht
• Lithium bleibt nach dem Abbau jahrzehntelang nutzbar, während Kohle verbrannt wird und verschwindet, weshalb ständig neue Kohle gefördert werden muss
• Der Bericht The Battery Mineral Loop des Rocky Mountain Institute prognostiziert, dass Batteriemineralien nach 2050 durch wiederholtes Recycling bereitgestellt werden können
• Selbst das derzeit beste Recycling gewinnt nur etwa 95 % der Mineralien zurück, doch Batterien und Solarpanels werden jedes Jahr mit weniger Lithium, Kobalt, Nickel und Silber hergestellt
• Nach Angaben der Fraunhofer Society sank die für 1 W Solarleistung benötigte Menge an Polysilizium von etwa 16 g im Jahr 2004 auf heute etwa 2 g
• Nach Berechnungen von Hannah Ritchie reicht die Silbermenge, die 2010 für ein Solarpanel benötigt wurde, heute für etwa 5 Panels
• Auch Flächenbeschränkungen existieren, doch die Umwandlung von US-Maisethanol-Flächen in Solarflächen hätte große Auswirkungen auf die Stromerzeugung
  • Mehr als 200 Wissenschaftler aus 31 Hochschulen und Institutionen in Iowa weisen darauf hin, dass 1 Acre Solarpark die gleiche Energiemenge erzeugt wie 100 Acres Maisethanol
  • Forschende der Cornell University gehen davon aus, dass in den USA rund 30 Millionen Acres für Maisanbau zu Ethanol genutzt werden und dass eine Umwandlung von 46 % davon in Solarenergie den Strom liefern könnte, der für die Dekarbonisierung des US-Stromsystems bis 2050 nötig ist

US-Politik und Netzanschlüsse werden zum Flaschenhals

• Da die Preise für Solarpanels und Ausrüstung bereits ausreichend niedrig sind, sind die Kosten in vielen Regionen nicht mehr das Haupthindernis
• In den USA existieren auf dem Papier beinahe genug Projekte, um den gesamten Strom mit erneuerbaren Energien zu decken, doch sie warten bis zur Genehmigung der Versorger in der interconnection queue
• Die Biden Administration arbeitete daran, diese Flaschenhälse zu entschärfen, und ein White-House-Sonderteam verfolgte die wichtigsten Engpässe und die Genehmigungen auf Ebene der Bundesstaaten
• Die Trump Administration versucht, diese Fortschritte zu blockieren
  • Energieminister Chris Wright sagte bei einer Kongressanhörung im Juni 2025, Solar- und Windkraft seien wegen ihrer Schwankungen „Parasiten des Stromnetzes“
  • Im Mai 2025 erließ er eine Anordnung, die verhinderte, dass ein Kohlekraftwerk in Michigan und ein Öl- und Gaskraftwerk in Pennsylvania wie geplant stillgelegt werden
• Trumps „Big Beautiful Bill“ will die Steuergutschriften der I.R.A. für Solarpanels und Elektroautos beenden und setzt die heimische Solarindustrie in den USA bereits stark unter Druck
  • Die Aktie von Sunrun fiel an einem einzigen Tag um 40 %, nachdem eine neue Version des Senatsgesetzentwurfs im Juni 2025 größere Kürzungen der Steuergutschriften enthielt als erwartet
  • Eine Analyse der Rhodium Group geht davon aus, dass dieses Gesetz bis 2035 bis zu 72 % des sauberen Stroms beseitigen könnte, der in den USA unter geltendem Recht erzeugt worden wäre

Öffentliche Meinung und geopolitische Faktoren

• Die USA sind derzeit der größte Exporteur von Erdgas weltweit, und die Trump Administration treibt eine Ausweitung der Exporte voran, indem sie Ländern, die ihre Käufe nicht erhöhen, mit Zöllen droht
• Ein Analyst der Wall Street prognostizierte, dass sich erneuerbare Energien nicht nur wegen der Klimasorgen, sondern auch wegen Sicherheitsbedenken zur Vermeidung geopolitischer, makroökonomischer und finanzieller Risiken erneut beschleunigen könnten
• In einer Umfrage von Glocalities aus dem Jahr 2023 unter 21.000 Menschen in 21 Ländern bevorzugten 68 % Solarenergie; das war fünfmal so viel wie die Unterstützung für fossile Brennstoffe
• In einer Umfrage der Global Strategy Group vom Herbst 2024 unterstützten 87 % der Amerikaner und fast 80 % derjenigen, die für Trump stimmen wollten, die I.R.A.-Steuergutschriften für saubere Energie
• Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Sonne noch etwa 5 Milliarden Jahre weiterbrennen wird, und Solarenergie wird als Quelle betrachtet, die der Menschheit nach Wärme, Licht und Photosynthese auch nutzbare Energie liefern kann