Nicht nur in den südlichen Bundesländern kann Solarenergie einen wesentlichen Beitrag zur Strom- und Wärmeerzeugung beitragen. Auch in Nordrhein-Westfalen könnte nach Berechnungen des Landesumweltamtes (LANUV) über 50 Prozent des gesamten Stromverbrauchs und etwa 30 Prozent des Warmwasserbedarfs durch Solarenergie gedeckt werden. Das geht aus der zweiten Potenzialstudie über den Einsatz Erneuerbarer Energien in NRW hervor.
Dachflächen könnte mehr als die Hälfte des PV-Stroms erzeugen
Insgesamt könnten laut der Studie "Potenzialstudie Erneuerbare Energien NRW Teil 2 – Solarenergie" Photovoltaik-Module mit einer Fläche von maximal 469 km² in Nordrhein-Westfalen installiert werden. Bei einem mittleren Wirkungsgrad von 18 Prozent entspräche dies einer maximal installierbaren Leistung von 84,4 GWP. Bei vollständiger Belegung aller geeigneten Flächen NRWs mit Photovoltaik könnte so eine jährliche Strommenge von ca. 72 TWh erzeugt werden. Mehr als die Hälfte des technisch möglichen PV-Stromertrages in NRW könnte dabei alleine durch eine Solarstromerzeugung auf Dachflächen erfolgen. Rund 60 Prozent des PV-Freiflächenpotenzials sei durch die Nutzung von Randstreifen an Autobahnen und Schienenwege erschließbar. Während auf Parkplätzen, Deponien und Halden sowie auf Freiflächen und Brachen von Industrie- und Gewerbegebieten weitere nennenswerte PV-Potenziale bestehen, seien im Bereich von Bergbaufolgenutzungen, Brücken und Lärmschutzwänden keine wesentlichen Beiträge zur PV-Stromerzeugung zu erwarten.
Photovoltaik-Potenzial bisher nur zu etwa 3 Prozent ausgeschöpft
Bezogen auf das Jahr 2010 ließen sich durch eine vollständige Nutzung des jährlichen PV-Strompotenzials von etwa 72 TWh theoretisch ca. 52 Prozent des landesweiten jährlichen Stromverbrauchs von 138 TWh decken. Aufgrund der zeitlichen Unterschiede zwischen der PV-Stromerzeugung und dem Stromverbrauch, die bei der Ermittlung des Photvoltaik-Potenzials nicht berücksichtigt werden konnten, wird sich aber nur ein Teil dieses Potenzials nutzen lassen. Um die Privathaushalte in NRW vollständig mit PV-Strom zu versorgen, müssten zu den bereits vorhandenen Anlagen weitere PV-Anlagen mit einer Gesamt-Nennleistung von 32 GWP errichtet werden. Dies entspricht ca. 38 Prozent des gesamten PV-Potenzials bzw. ca. 70 Prozent des Dachflächenpotenzials. Ende 2011 betrug die Nennleistung aller in NRW installierten PV-Anlagen allerdings nur ca. 2,9 GWP. Das Potenzial von 84,4 GWP war somit Ende 2011 nur zu etwa 3 Prozent ausgeschöpft.
Solarthermie könnte 55 Prozent des Warmwasserbedarfs decken
Die Analyse des Bestands an Solarthermie-Anlagen ergab für das Jahr 2011 eine solare Wärmeenergiemenge von 461 GWh/a bzw. 0,46 TWh/a. Die Untersuchungen in den Modellgebieten und deren Hochrechnung auf die Gemeinden in NRW ergaben, dass bei Erschließung aller für die solarthermische Warmwasserbereitung benötigten und geeigneten Dachflächen ca. 9,8 TWh bzw. 55 Prozent des Warmwasserbedarfs von 17,6 TWh durch solarthermische Anlagen erzeugt werden könnten. Dies entspricht nur ca. 8 Prozent des gesamten Wärmebedarfs der Privathaushalte von 128,8 TWh. Da jedoch nach Angaben der EnergieAgentur.NRW für NRW angenommen werden kann, dass mindestens 50 Prozent der Haushalte keine zentrale Warmwasser-Bereitung besitzen, ist in diesen Fällen der Einsatz thermischer Solaranlagen nicht sinnvoll ist.
Praktische Erschließung des Solarthermie-Potenzials stößt an Grenzen
Das letztlich verfügbare solarthermische Potenzial zur Wärmeerzeugung in Privathaushalten reduziert sich daher von 9,8 TWh auf lediglich ca. 4,9 TWh. Somit könnten letztlich trotzdem annähernd 30 Prozent des Warmwasserbedarfs durch Solarthermie gedeckt werden. Laut Studie ließe sich dieser Beitrag aber durch den Einsatz von z. B. solarbetriebenen Wärmepumpen und durch Absorptions- und Adsorptionstechniken beim Neubau und der Altbausanierung von Gebäuden erhöht werden. Aufgrund der Konkurrenz zu z. B. Blockheizkraftwerken insbesondere Mikro-BHKW zweifeln die Autoren des LANUV jedoch an einer tatsächlichen, praktischen Umsetzung der Solarthermie-Nutzung durch diese Techniken.