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Geschichte der Photovoltaik

Geschichtlicher Hintergrund zur Photovoltaik und Entwicklung in Deutschland

Oftmals besteht die Meinung, dass die Photovoltaik eine sehr junge Technologie ist. Das stimmt nicht ganz. Die Geschichte der Photovoltaik beginnt bereits 1839 mit der Entdeckung des photoelektrischen Effekts durch den französischen Physikers Edmond Becquerel. Bei Untersuchungen mit elektrolytischen Zellen hatte er beobachtet, dass die Spannung zwischen zwei Platinelektroden bei Bestrahlung mit Licht geringfügig zunimmt. Es dauerte weitere 65 Jahre bis Albert Einstein 1904 in seiner Arbeit zum photoelektrischen Effekt, die theoretische Erklärung dazu geben konnte und wofür er 1921 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurde.

Die erste funktionierende Solarzelle auf Basis von Silizium wurde 1954 von den Bell-Laboratories der Öffentlichkeit vorgestellt. Der erste technische Einsatz von Photovoltaikelementen erfolgte vier Jahre später, 1958 mit dem Satellit Vanguard1. Mehrere Jahrzehnte lang blieb das Haupteinsatzgebiet der Photovoltaik die Energieversorgung von Satelliten bevor sie zivil genutzt wurde.

Mit der Ölkrise 1973 und 1974, sowie durch die Nuklearunfälle von Harrisburg und Tschernobyl setzte ein Umdenken in der Energieversorgung ein. Seit Ende der 1980er Jahre wurde die Photovoltaik in den USA, Japan und Deutschland intensiv erforscht. Dennoch galt die Photovoltaik für viele Jahrzehnte als nicht effektiv und als die teuerste Form der Energieherstellung. Erst mit den staatlichen Förderungen in verschiedenen Staaten, Anfang der 90er entstand eine gewisse Nachfrage und es kam Schwung in den Markt.

Im September 1990 wurde von der deutschen Bundesregierung das „1000-Dächer-Photovoltaik-Programm“ ausgerufen. Ziel der Förderung war es den genauen Stand der Technik zu ermitteln. Im Zeitraum von 1991 bis 1995 wurden knapp 2.000 netzgekoppelte Photovoltaikanlagen auf den Dächern von Ein- und Zweifamilienhäusern installiert. Die durchschnittliche Anlagengröße betrug damals gerademal 2,6 kWp und die Kosten pro Kilowattpeak lagen bei über 12.000 Euro. Rund 70 Prozent wurden davon vom Staat gefördert, dennoch musste ein stolzer Betrag von den Betreibern investiert werden. 1991 wurde das Stromeinspeisegesetz eingeführt, das und unter anderem eine Einspeisevergütung für Solarstrom in einer durchschnittlichen Höhe von 8,5 ct/ kWh vorsah, was gegenüber den Gestehungskosten von 90 ct/kWh nicht besonders viel war. Das war wohl auch der Grund, warum nicht wirklich viele Anlagen gebaut wurden.

Erneuerbaren Energien Gesetz (EEG)

Richtig los ging es in Deutschland mit der Einführung des „Erneuerbaren Energien Gesetz“. Die 1998 neu gewählte ROT-Grüne-Regierung ersetzte zum 1. April 2000 das Stromeinspeisegesetz durch das EEG. Ziel des EEG war es, die Energieversorgung in Deutschland umzubauen und den Anteil der erneuerbaren Energien - Photovoltaik, Wasser, Wind und Biogas – an der gesamten Stromversorgung bis 2050 auf 80 Prozent zu steigern. Zentrale Veränderung gegenüber dem Stromeinspeisungsgesetz war die Einführung des Vorrangprinzips für die erneuerbaren Energien und eines bundesweiten Vermartungsmechanismus. Das bedeutete, dass der Strom aus erneuerbaren Energien künftig Vorrang gegenüber fossilen Energien im öffentlichen Stromnetz haben sollte und dass die Förderungskosten für erneuerbare Energien auf den Energieverbraucher umgelegt werden sollten.
Für jede in das öffentliche eingespeiste Solar-Kilowattstunden erhält der Anlagenbetreiber eine auf 20 Jahre festgeschriebene Einspeisevergütung. Diese lag anfänglich bei netto 99 Pfennig (50,62 Cent) lag. Einen weiteren Investitionszuschuss erhielt der Anlagenbetreiber jedoch nicht mehr, dafür aber einen, für die damaligen Verhältnisse sehr günstigen Kredit aus dem 100.000-Dächer-Programm von der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW). Zusätzlich wurde eine Leistungsgrenze von 350 Megawattpeak eingeführt, die über das 100.000-Dächer-Programm gefördert werden sollte. Diese Grenze wurde aber bereits nach drei Jahren überschritten weshalb Ende 2003 die EEG-Novelle verabschiedet wurde. Als zusätzlichen Anreiz für eine frühe Kaufentscheidung wurde eine Degression von jährlich 5 Prozent auf die Vergütungssätze eingebaut. Wer also seine Anlage nach dem 1. Januar installieren ließ, erhielt auf 20 Jahre eine um fünf Prozent geringere Einspeisevergütung. Positiver Nebeneffekt dieser Regelung war die parallele Preissenkung der Komponenten um jährlich 5 Prozent. Damit blieb die Wirtschaftlichkeit für den Anlagenbetreiber erhalten.

Trotz verschiedener EEG-Reformen entwickelte sich der deutsche Solarmarkt kontinuierlich und andere Länder schafften vergleichbare Fördergesetze zum EEG. 2004 wurde in Spanien mit dem Real Decrto, einem spanischen Gegenstück zum EEG, erstmals eine Regelung zur Förderung der erneuerbaren Energien eingeführt. Aufgrund der höheren Einstrahlungswerte bei nahezu gleichen Systemkosten verhieß der spanische Markt interessante Renditen für den Betreiber und lukrative Absatzchancen. Viele Unternehmen, insbesondere aus China, investierten massiv in den Auf- und Ausbau von Produktionskapazitäten, um vom boomenden spanischen Markt zu profitieren. Zum 1. September 2008 wurde die Einspeisevergütungsregelung jedoch in Spanien geändert und es entstand eine Überproduktion auf dem Weltmarkt. Module, die eigentlich für den spanischen Markt produziert wurden, überschwemmten den deutschen Markt, mit der Folge eines ruinösen Preiskampfes, vorrangig bei den Modulherstellern.

Die Systemkosten fielen, die Renditen und die Nachfrage seitens der Anlagenbetreiber stiegen massiv an. Von 2009 auf 2010 verdoppelte sich die installierte Anlagenleistung von 3,8 auf 7,4 GWp. Die Politik erkannte das Missverhältnis und versuchte zunächst mit unterjährigen Kürzungen der Einspeisevergütung gegenzusteuern.  Am 30. Juni 2011 beschloss der Deutsche Bundestag eine umfassende Novelle des EEG, darunter eine außerordentlich starke Kürzung für die Photovoltaikvergütung. Die Veränderungen der gesetzlichen Rahmenbedingungen heizten zusätzlich den Markt und den Preiskampf an. In den Jahren 2010 bis 2012 wurden durchschnittlich 7,5 GWp installiert. In Folge des Preiskampfes und der massiven Reduzierung der Einspeisevergütung brach der deutsche Markt in den Folgejahren 2013 bis 2015 ein, deutsche Hersteller gingen  insolvent und hunderttausende Arbeitsplätze gingen in der Solarbranche verloren. Böse Zungen behaupten, dass die Politik genau das erreichen wollte.

Heute begründet sich die Nachfrage ganz anders. Zwar gibt es noch immer das Erneuerbare Energien Gesetz und es liefert noch immer die Grundlage für den Betrieb von Photovoltaikanlagen, die Einspeisevergütung spielt mit circa 10 Cent keine entscheidende Rolle. Der Eigenverbrauch steht bei Eigenheimbesitzern und Unternehmern im Vordergrund. Solarstrom vom eigenen Dach ist durch die heute sehr günstigen Systempreise wettbewerbsfähig geworden und günstiger als Strom vom Energiekonzern. Durch die Möglichkeit den Strom in Kühlschrank großen Stromspeicher zu speichern und damit den ganzen Tag, je nach Bedarf nutzbar zu machen entstand ein völlig neuer Markt, der sich unabhängig von Förderungen und Subventionen entwickelt.

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