Auf dem Weg zur Klimaneutralität bis zum Jahre 2050 muss der Ausbau der erneuerbaren Energien forciert werden. Dabei spielt die Flächeneffizienz bei der Energieerzeugung der Regenerativen eine wichtige Rolle. Das Thünen-Institut hat hierzu einen interessanten Vergleich zwischen PV-Anlagen, Windenergie und Biomasse gezogen und die jeweilige Energieausbeute auf einem Hektar errechnet.
Die Flächeneffizienz von erneuerbaren Energien im Vergleich
Auf einem Hektar landwirtschaftlichen Bodens wird durch Mais- oder Rapsanbau und der späteren Verstromung knapp 23.000 kWh jährlich erwirtschaftet. Dies schließt die Speicherverluste ein und könnte sieben Haushalte für ein Jahr mit Strom versorgen. Umgerechnet auf die Gewinnung von Biodiesel und der gesamten Verwendung der Nebenprodukte als Tierfutter, könnte ein KFZ damit bis zu 66.000 km weit fahren.
Auf einer Fläche von 100 x 100 Metern findet ebenso eine etwa 800-900 kWp PV-Anlage Platz. Sie liefert mindestens 700.000 kWh jährlich und kann 230 Haushalte mit Strom versorgen. Ein Elektrofahrzeug käme mit dieser Energiemenge rund 4 Millionen Kilometer weit.
Die Berechnungen der Studie beziehen sich bei Solarenergie und Biomasse jeweils auf die komplette Nutzung eines zusammenhängenden Hektars. Bei der Berechnung der Windenergie-Effizienz wurde für ein Windrad die notwendige Bodenversiegelung veranschlagt und auf 100 x 100 Meter hochgerechnet, so dass die berechneten Werte einen gesamten Windpark repräsentieren: Dieser erzeugt demnach 18.000.000 kWh jährlich, versorgt damit 6.000 Haushalte und ein Elektrofahrzeug könnte damit 100.000.000 km weit fahren.
Die Flächeneffizienz von PV-Anlagen ist 30-mal höher als bei Biomasse
Derzeit nutzen Landwirte etwa 14 % der Gesamtfläche der Bundesrepublik für den Anbau von Energiepflanzen. Das entspricht ungefähr einer Million Hektar landwirtschaftlicher Fläche, auf der sie Mais oder Raps anbauen, um Biogas, Biodiesel, Pflanzenöl und Bioethanol herzustellen. Experten des Fraunhofer ISE schätzen, dass hier durch eine Umstellung auf effektivere PV-Anlagen als Solarparks oder Agri-PV ca. 600 GWp Nennleistung realisiert werden könnten. Das wäre sogar doppelt so viel Strom, als Deutschland zur Erreichung des Klimazieles benötigt. Die hohe Flächeneffizienz von PV-Anlagen im Vergleich zur Biomasse spricht eindeutig für einen beschleunigten Photovoltaikausbau auch auf Freiflächen. Die von der EU und Deutschland bis 2030 angestrebte PV-Leistung von 215 Gigawatt könnte sich aber auch in anderer Form realisieren lassen: Bisher nutzen wir in Deutschland nur 10 % aller Dachflächen zur Stromerzeugung durch Photovoltaikanlagen, und die gleiche Studie des Fraunhofer-Instituts schätzt, dass das ungenutzte Potenzial der Dächer etwa 1.000 GWp beträgt.