„Heiße Sommer erhöhen den Kühlbedarf – gleichzeitig liefert die Photovoltaik gerade dann besonders viel Strom. Dieses Potenzial müssen wir auf Dächern und Freiflächen konsequent nutzen“, sagt Carolin Grieshop, Geschäftsführerin des Solar Clusters Baden-Württemberg (Solar Cluster BW). „Wer heute eine Photovoltaikanlage plant, sollte deshalb auch den künftigen Stromverbrauch berücksichtigen.“
Besonders gut lässt sich Solarstrom dort direkt nutzen, wo tagsüber viel Kühlung benötigt wird. Dazu zählen Büro- und Verwaltungsgebäude oder Einkaufszentren, aber auch Schulen, Krankenhäuser und Pflegeheime. Gerade soziale Einrichtungen müssen sich stärker auf längere Hitzeperioden und hohe Temperaturen einstellen. Eigene Photovoltaikanlagen können einen Teil des dafür benötigten Stroms unmittelbar bereitstellen und den Bezug von teurerem Netzstrom reduzieren. Auch Kommunen tragen dazu bei, den wachsenden Strombedarf zu decken, indem sie geeignete Flächen für Solarparks sichern und den Ausbau vor Ort unterstützen.
Hohe Solarstromerzeugung trifft auf steigenden Kühlbedarf
Um den zusätzlichen Strombedarf an heißen Sommertagen abzuschätzen, hat das Solar Cluster BW Stromverbrauchsdaten aus den Energy-Charts des Fraunhofer ISE mit den jeweiligen Außentemperaturen verglichen. Die Auswertung zeigt einen deutlich höheren Stromverbrauch an besonders warmen Tagen. Die Experten des Branchenverbands haben daraus einen zusätzlichen Strombedarf für Kühlung von rund einer Terawattstunde pro Sommermonat errechnet.
Der Mehrbedarf konzentriert sich auf die Jahreszeit, in der Photovoltaikanlagen den meisten Strom erzeugen. Ein Teil des zusätzlichen Verbrauchs lässt sich deshalb gut mit Solarstrom decken. Ein Vergleich zeigt die Größenordnung: Rund ein Zehntel des im Juni beziehungsweise Juli 2026 eingespeisten Solarstroms würde allein für die Deckung des zusätzlichen Strombedarfs zur Kühlung gebraucht, so die Berechnung des Verbands.
Mehr Klimaanlagen erhöhen den Strombedarf weiter
Mehr Hitzetage und die zunehmende Verbreitung von Klimaanlagen dürften den Stromverbrauch für Kühlung in den kommenden Jahren weiter steigen lassen. Einen Anhaltspunkt für die Entwicklung liefern bisherige Untersuchungen des Umweltbundesamts: Zwischen 2007 und 2013 nahm der Anteil klimatisierter Privathaushalte jährlich um rund sechs Prozent zu. Für eine vereinfachte Szenariorechnung setzt das Solar Cluster BW einen künftig höheren Zuwachs von zehn Prozent pro Jahr an. Wächst der Strombedarf im gleichen Maß, wären rechnerisch jährlich rund 1,2 Gigawatt zusätzliche Photovoltaikleistung erforderlich, um den Mehrverbrauch der zusätzlichen Klimaanlagen zu decken. Das entspricht einem jährlichen Zubau von rund 600 Freiflächenanlagen mit jeweils zwei Megawatt installierter Leistung oder rund 120.000 Aufdachanlagen auf Wohnhäusern mit jeweils zehn Kilowatt installierter Leistung. Dies allein dazu, um die zusätzlichen Klimaanlagen mit Strom zu versorgen.
„Diese Rechnung zeigt, welche Größenordnung allein hinter einem wachsenden Kühlstrombedarf steckt“, erklärt Carolin Grieshop. „Photovoltaik macht uns unabhängiger von fossilen Energien und verringert den Kapitalabfluss für Energieimporte. Zugleich deckt sie den wachsenden Strombedarf an heißen Sommertagen. Batteriespeicher machen den Solarstrom auch abends nutzbar.“
Batteriespeicher bringen Solarstrom in den Abend
Dass sich eingespeicherter Solarstrom für die Kühlung im Sommer eignet, zeigen Gebäudetemperaturen. An heißen Tagen nehmen Bauteile und Innenräume im Tagesverlauf Wärme auf und geben sie noch bis in den Abend hinein ab. Entsprechend ist auch dann noch Kühlung erforderlich, wenn die PV-Anlage weniger Strom erzeugt.
Für diese späten Stunden können Batteriespeicher übernehmen. So lässt sich ein größerer Teil des Kühlstrombedarfs mit selbst erzeugtem Strom decken. Gerade bei Gebäuden mit einem hohen Kühlbedarf ist es deshalb sinnvoll, Photovoltaikanlage und Speicher gemeinsam zu dimensionieren. Alternativ kann über den Tag die thermische Masse im Gebäude besonders stark heruntergekühlt werden, um die direkte Nutzung von Sonnenenergie zu erhöhen und den Kühlbedarf am Abend über Batterien zu verringern.
Erst Hitze vermeiden, dann effizient kühlen
Das Solar Cluster BW empfiehlt zudem, den Kühlbedarf möglichst gering zu halten, beispielsweise durch Verschattung, eine geeignete Wärmedämmung, moderne Fenster oder Nachtlüftung. „Der beste Strom ist weiterhin der, der gar nicht erst verbraucht werden muss“, so Grieshop. „Wo Kühlung notwendig ist, bietet Photovoltaik aber sehr gute Voraussetzungen, den Bedarf kostengünstig zu decken.“
Kältetechnik bereits heute ein großer Stromverbraucher
Der zusätzliche Verbrauch an heißen Tagen trifft auf einen bereits hohen Strombedarf. Kältetechnik in Haushalten, Supermärkten und Rechenzentren und Industrie verbraucht laut einer VDMA- Studie mit Bezugsjahr 2017 rund 73 Terawattstunden pro Jahr. Steigende Temperaturen und der wachsende Kühlbedarf von Rechenzentren dürften den Verbrauch weiter erhöhen. Auch deshalb müssen Photovoltaik und Speicher konsequent ausgebaut werden.