Ende des Jahres 2017 waren weltweit insgesamt 472 Gigawatt (675 Millionen Quadratmeter) installiert. Das entspricht einem jährlichen Wärmeertrag von 388 Terawattstunden. Der Einsatz der Solarthermie spart theoretisch 42 Millionen Tonnen Erdöl und 134 Millionen Tonnen Kohlendioxid ein. Trotz dieser unbestreitbaren Erfolge musste der globale Solarthermie-Weltmarkt in den vergangenen Jahren einige Rückschläge hinnehmen. Vor allem in China und Europa ist der traditionelle Massenmarkt, die im Wesentlichen aus kleinen Kollektoranlagen für Einfamilienhäuser besteht, unter Druck geraten, denn Wärmepumpen und Photovoltaik-Anlagen gewinnen an Bedeutung und machen der Solarthermie Konkurrenz.

Die Photovoltaik verschärft den Wettbewerb von zwei Seiten. Erstens sind Photovoltaik-Anlagen so preisgünstig geworden, dass viele Eigentümer ihr den Vorzug geben gegenüber Solarthermieanlagen, und zweitens gehen viele Betreiber dazu über, mit überschüssigen Solarstrom den Warmwasserspeicher aufzuheizen und dadurch die Solarthermie überflüssig zu machen.

Großanlagen gewinnen auf dem Solarthermie-Weltmarkt an Bedeutung

Aus der jährlichen Markterhebung des IEA Solar Heating & Cooling Programme (IEA-SHC) geht hervor, dass der globale Solarthermie-Markt im Jahr 2017 um 4,2 Prozent schrumpfte. Er wuchs jedoch in einzelnen Regionen, vor allem in Indien (26 Prozent Zuwachs), in Mexiko (7 Prozent Zuwachs) und in der Türkei, wo der Markt um 4 Prozent wuchs.

Positiv ist auch das Wachstum der großen solarthermischen Anlagen zu bewerten. Überall in der Welt sind Solarwärmesysteme im Megawattmaßstab entstanden, und mehrere ehrgeizige Projekte konnten erfolgreich abgeschlossen werden. Die SHC-Studie hat etwa 300 solarthermische Großanlagen mit einer Kollektorfläche von jeweils mehr als 500 Quadratmetern (entspricht einer thermischen Leistung von 350 Kilowatt) erfasst, die Ende des Jahres 2017 in Nahwärmesysteme eingebunden waren.

Die Gesamtleistung dieser Großanlagen hat inzwischen 1.140 Megawatt erreicht, das entspricht einer Kollektorfläche von mehr als 1,6 Millionen Quadratmetern. Dazu kommen noch konzentrierende solarthermische Systeme mit einer Fläche von knapp 111.000 Quadratmetern.

Neun Großanlagen mit insgesamt 24,5 Megawatt Leistung wurden im Jahr 2017 in Europa installiert. Außerhalb Europa waren es 5,9 Megawatt, zuzüglich einem konzentrierten System in Tibet mit einer Kollektorfläche von 9000 Quadratmetern.

In Europa nimmt Dänemark schon seit langem eine führende Position im Bereich der solarthermischen Großanlagen ein. Allein im Jahr 2017 wurden in Dänemark zwei neue Großanlagen in Betrieb genommen und drei weitere, bereits bestehende ausgebaut. Die weltweit größte solarthermische Großanlage, die ein Nahwärmesystem speist, wurde im Dezember 2016 in Silkeborg (Dänemark) in Betrieb genommen. Die dort installierte Kollektorfläche von 156.694 Quadratmetern entspricht einer thermischen Leistung von 110 Megawatt.

Rekordjahr für Prozesswärme

Auch solarthermische Anlagen, die Prozesswärme erzeugen, gewinnen an Bedeutung. In vergangenen Jahren wurde eine Reihe von vielversprechenden Projekten in Angriff genommen. Sie reichen von kleinen Demonstrationsanlagen bis zu sehr großen Systemen mit mehr als 100 Megawatt thermischer Leistung. In der Statistik der IEA sind 624 dieser Systeme mit einer Gesamtfläche von 608.994 Quadratmetern erfasst.

Das Jahr 2017 bei dieser Hinsicht ein Rekordjahr, denn insgesamt 124 Prozesswärme-Anlagen mit einer Gesamtfläche von 192.580 Quadratmetern wurden in Betrieb genommen. Die weltweit größte solarthermische Prozesswärme-Anlage weist eine Kollektorfläche von 148.000 Quadratmetern auf und wurde im Februar 2018 fertiggestellt. Sie versorgt das Amal Erdölfeld im Süden des Sultanats Oman. Die Parabolrinnenkollektoren dieser Anlage erreichen eine thermische Leistung von 100 Megawatt und erzeugen täglich 660 Tonnen Dampf für die Extraktion von Schweröl.

Die wichtigsten Länder für den Solarthermie-Weltmarkt

Die wichtigsten Regionen des Jahres 2016 waren erneut China mit 27,7 Gigawatt neu installierter Leistung und Europa mit 3,2 Gigawatt. Zwei Länder haben ihre Leistung ungewöhnlich stark ausgebaut. In Dänemark wurden mehrere Großanlagen errichtet und einige bestehende erweitert. In Mexiko wird der Markt angetrieben durch eine gut ausgebaute Lieferkette und entsprechend kostengünstige Solaranlagen. Außerdem ist die Breite der Anwendungen in Mexiko relativ groß, sie reicht von Kleinanlagen auf Einfamilienhäusern bis zu großen Prozesswärmeanlagen, dazu kommen Schwimmbadheizungen und Trocknungssysteme für die Landwirtschaft.

Wachsender Preisdruck

Alle erneuerbaren Energien sind seit einigen Jahren einem wachsenden Preisdruck ausgesetzt. Auch die Solarthermie muss beweisen, dass sie kostengünstig Wärme erzeugen kann. Ansonsten wird sie sich im Wettbewerb mit der Wärmepumpe und der Photovoltaik nur schwer behaupten können.

Am geringsten sind die Kosten, wenn man mit einfachen Systemen an sehr sonnigen Standorten Wärme auf einem niedrigen Temperaturniveau erzeugt. Solare Schwimmbadheizungen in Australien und Brasilien können schon für 1 Cent pro Kilowattstunde Wärme erzeugen. Allerdings handelt es sich um unverglaste, also sehr einfache Systeme, die im Wesentlichen aus schwarzen Schläuchen bestehen und in den Tabellen 1 und 2 nicht auftauchen.

Einfache Thermosiphonanlagen mit Schwerkraftumwälzung können an sonnigen Standorten für 2 bis 4 Cent pro Kilowattstunde Wärme erzeugen, während Anlagen mit Umwälzpumpe an den gleichen Standorten diese Wärmemenge für 7 bis 8 Cent bereitstellen.

In Europa muss man aufgrund der mäßigen Sonneneinstrahlung mit 12 bis 20 Cent Kosten rechnen, wenn man die Wärme mit kleinen solarthermischen Systemen erzeugt, und mit 8 bis 14 Cent, wenn Großanlagen im Einsatz sind, wie zum Beispiel in Dänemark. Diese Anlagen sind oft mit einem sehr großen Warmwasserspeicher verbunden, sodass weitere Kosten für die Speicherung anfallen. Für die dänischen Anlagen sind diese Kosten relativ genau bekannt, sie belaufen sich auf durchschnittlich 3,6 Cent pro Kilowattstunde. In den kommenden Jahren wird die Solarthermie-Branche weitere Anstrengungen unternehmen, um die Kosten zu senken.

Literatur: Werner Weiss, Monika Spörk-Dür: Solar Heat Worldwide, Global Market Development and Trends in 2017. Detailed Market Figures 2016. Edition 2018. Herausgegeben von AEE Intec und IEA Solar Heating & Cooling Programme (IEA-SHC), Mai 2018, www.iea-shc.org

Diesen Beitrag hat das Redaktionsteam des Solarthermie-Jahrbuchs verfasst. Sie können das Solarthermie-Jahrbuch 2023 unter diesem Link bestellen.