Das Fraunhofer ISE wird in Zukunft seine Ertragsprognosen auf eine neue Datenbasis stellen. Die Freiburger verwenden die Einstrahlungsdaten der letzten zehn Jahre und nicht mehr der letzten 30 Jahre. Dadurch verbessert sich die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen.
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat zusammen mit der ETH Zürich und dem Deutschen Wetterdienst (DWD) die Veränderung der Globalstrahlung in Deutschland untersucht. Das Ergebnis erklärt, dass die installierten Photovoltaikanlagen regelmäßig bis zu fünf Prozent höhere Erträge bringen als prognostiziert. Denn in den vergangenen Jahren hat die Solarstrahlung zugenommen. Da die Ertragsprognosen auf Mittelwerten aus den vergangenen 30 Jahren basieren, liegen sie in der Regel niedriger als die tatsächlichen Erträge. Die zentrale Erkenntnis ist: Die für die Ertragsprognose verwendeten Globalstrahungswerte ergeben sich aus einem viel zu langen Zeitraum. Als Konsequenz verwendet das Fraunhofer ISE für seine Ertragsprognosen jetzt die aus Satellitendaten abgeleiteten Zeitreihen der letzten abgeschlossenen zehn Jahre, die den Anstieg der Solarstrahlung enstsprechend berücksichtigen. „Unterschätzungen, die sich aus dem Anstieg der Solareinstrahlung ergeben, können so reduziert werden“, betonen die Forscher. „Unsere Ertragsgutachten auf Basis von Satellitendaten der letzten zehn Jahre spiegeln die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikkraftwerken präziser wieder als dies bislang der Fall war“, ergänzt Klaus Kiefer, Abteilungsleiter Qualitätssicherung PV Module und Kraftwerke am Fraunhofer ISE.
Mehr Sonne in den vergangenen Jahren
Die Solarstrahlung unterliegt langfristigen Trends, dem so genannten „Global Dimming and Brightening“. Dadurch verändern sich auch die Strahlungsmittelwerte im Zeitverlauf. Als Ursachen dieser Veränderungen werden nennen die Forscher unter anderem zu- beziehungsweise abnehmende Luftverschmutzung und Aerosolgehalte in der Atmosphäre. Die Projektpartner haben deshalb untersucht, wie hoch die Abweichungen zwischen historischen Mittelwerten und den aktuellen Einstrahlungswerten ausfallen und welche Auswirkungen diese auf die Ertragsprognosen von Solaranlagen haben. Das Forscherteam hat dazu langjährige Strahlungsmessdaten aus den Jahren 1951 bis 2010 des DWD für ausgewählte Standorte in Deutschland analysiert. Dabei haben die Wissenschaftler einen Anstieg der Solarstrahlung seit etwa Mitte der 1980er Jahre beobachtet. Durch dieses sogenannte Brightening liegt das derzeitige Strahlungsniveau an den betrachteten Standorten etwa fünf Prozent über dem Mittelwert des Untersuchungszeitraums.
Dieses Fazit nahmen die Forscher des Fraunhofer ISE zum Anlass, Ertragsgutachten für Anlagen, die ein Monitoring des Fraunhofer ISE durchlaufen, zu analysieren. Danach zeigen sich Prognoseabweichungen zwischen bislang erstellten Ertragsgutachten und realen Einstrahlungs- und Ertragsmessungen in etwa gleicher Höhe. „Die Verwendung von Strahlungsmittelwerten mit einem Zeithorizont von 30 Jahren führt zu einer systematischen Unterschätzung der tatsächlichen Erträge von Photovoltaikanlagen in Deutschland um etwa fünf Prozent“, fasst Björn Müller, Projektleiter am Fraunhofer ISE, zusammen. „Unterschätzungen in ähnlicher Höhe sind auch in anderen Regionen, in denen der Brightening-Effekt zu beobachten ist, zu erwarten.“
Wirtschaftlichkeit steigt
Für die Anlagenbetreiber ist das eine gute Nachricht. So steigt die Wirtschaftlichkeit ihrer Generatoren erheblich. Vor allem fällt damit der Wert einer Anlage viel höher aus, was für die Betreiber großer Solarkraftwerke von Bedeutung ist. „Höhere Ertragsprognosen können zum Beinspiel bei einem Eigentümerwechsel oder der Neubewertung eines Photovoltaikkraftwerks als verbesserte Entscheidungsgrundlage dienen“, erklärt Klaus Kiefer. „Durch weitere Analysen im Rahmen einer Neubewertung von Photovoltaikanlagen, können die Risiken einer Investition zudem deutlich reduziert werden.“ Auch für die Netzbetreiber und Direktvermarkter löst sich damit ein Problem auf. Denn durch falsche Ertragsprognosen haben sie zu viel Solarstrom in ihrem Bilanzkreis, womit ihre Planungen nicht mehr aufgehen. (Sven Ullrich)
