Atomstrom war 2023 elfmal effizienter als Solarstrom

Der Originalbeitrag ist als „Schlumpfs Grafik 114“ im Online-Nebelspalter vom 3. Juni 2024 zu lesen.

Am nächsten Sonntag stimmen wir über den Bundeserlass für eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien ab. Bei Annahme dieses Stromgesetzes wird vor allem der Ausbau der Photovoltaik gefördert. Trotz einem rekordhohen Zubau an Solaranlagen im letzten Jahr ist die Ertragsbilanz dieser Anlagen aber äusserst dürftig – insbesondere dann, wenn man sie mit der von Kernkraftwerken vergleicht.

Was wichtig ist:

– 2023 war die installierte Leistung der Solaranlagen in der Schweiz gut doppelt so gross wie diejenige der Kernkraftwerke – der Stromertrag aber war fünfmal kleiner.
– Somit war die Arbeitsauslastung der Solaranlagen über das ganze Jahr elfmal schlechter als diejenige der Kernkraftwerke.
– Allein in einem Monat (Dezember 2023) aber war die Auslastung von Solar gegenüber Atom sogar fast 60-mal schlechter – und am sonnenärmsten Wintertag über 2000-mal schlechter.

In diesem Faktencheck geht es um den Vergleich der Arbeitsauslastung von Solar- und Kernenergie über verschiedene Zeiträume. Alle hier verwendeten Zahlen stammen von der Webseite «Swiss Energy-Charts» (siehe hier). Diese Website wird von der Firma TNC geführt, einer Solarfirma, die vom Branchenverband «Swissolar» als sogenannter Solar-Profi geführt wird (siehe hier).

Mit der Arbeitsauslastung wird angegeben, wie effizient ein Stromerzeuger seine installierte Leistung in Arbeit (gleich Strom) umwandeln kann. Dabei wird berechnet zu wie vielen Prozenten er zeitlich unter Volllast produziert. Die folgende Grafik zeigt die dafür notwendigen Kenngrössen des Jahres 2023:

Die grauen Balken zeigen die installierte Leistung in Megawatt (MW), die roten Balken den Stromertrag in Gigawattstunden (GWh) – links für die Kernkraftwerke, rechts für die Solaranlagen.

Solaranlagen nur zu 8,2 Prozent ausgelastet

Entscheidend für alle weiteren Rechnung ist, dass die Solaranlagen Ende 2023 mit 6240 MW eine gut doppelt so grosse installierte Leistung aufgewiesen haben, als die Kernkraftwerke mit 2960 MW. Der Stromertrag war mit 4480 GWh allerdings rund fünfmal kleiner als derjenige der KKW mit 23’510 GWh.

Wie gross war demnach die Arbeitsauslastung der Solaranlagen? Aus 6240 MW können in 8760 Jahresstunden 54’660 GWh Strom produziert werden. Die tatsächlich erzeugten 4480 GWh sind 8,2 Prozent davon. Die gleiche Rechnung bei den Kernkraftwerken ergibt einen Nutzungsgrad von 90,7 Prozent. Die Solaranlagen hatten 2023 im Vergleich mit den Kernkraftwerke also eine elfmal schlechtere Arbeitsauslastung.

Diese schlechte Bilanz der Photovoltaik ist aber noch immer schönfärberisch. Denn in einem Wintermonat sieht dieser Vergleich noch viel schlechter aus. Die nächste Grafik aus «Swiss Energy-Charts» zeigt den Verbrauch und die Stromerzeugung in der Schweiz in Stundenauflösung im Dezember 2023:

Der Verbrauch (die Last) ist als schwarze Linie oben eingetragen. Die verschiedenen Typen der Stromerzeugung sind von unten her kumuliert: Kernenergie (rot), Laufwasser (dunkelblau), Speicherwasser (hellblau), Pumpspeicher (türkisblau), Wind (hellgrün) und Solar (gelb). Die Differenz zwischen Verbrauch und der Nettostromerzeugung wurde durch Importe und Exporte von Strom ausgeglichen.

Im Dezember 2023 hatte Solar nur 1,7 Prozent Arbeitsauslastung

In der obigen Grafik sieht man auf einen Blick, wie effizient die verschiedenen Stromerzeuger ihr Leistungspotenzial ausschöpften: Die KKW nutzen ihr Potenzial von 2960 MW fast immer zu 100 Prozent (roter Bandstromsockel). Demgegenüber ist von Solarstrom zu Beginn des Monats praktisch nichts zu sehen. Danach erkennt man die typischen, in dieser Jahreszeit aber sehr kleinen Mittagsspitzen, abgelöst von langen Löchern in der Nacht.

Die Kernkraft erzielte in diesem Dezember 2190 GWh Strom, die Solaranlagen 79 GWh. Dies entspricht einer Arbeitsauslastung von 99,5 Prozent, respektive 1,7 Prozent: Die Kernkraftwerke waren also 59-mal effizienter als die Solaranlagen.

Wie das bei den Solaranlagen konkret bedeutet, zeigt die nächste Grafik:

In der gleichen Darstellung wie zuvor sind jetzt nur noch der Stromverbrauch und die Produktion von Solarstrom zu sehen. Zusätzlich habe ich die installierte Leistung der Photovoltaik-Anlagen (6240 Megawatt) mit einem gelben Strich eingetragen: Wäre diese gleiche Leistung in Form von Kernkraft installiert, würde die Schweiz im Winter zu einem Stromexporteur. Ist sie aber in Form von PV-Modulen auf Hausdächern installiert, fällt der Ertrag kümmerlich aus – die Anlagen fallen meist ganz aus.

Am 4. Dezember war die Photovoltaik nur zu 0,04 Prozent ausgelastet

Denn wie oben angesprochen gab es zu Beginn des Dezembers mehrere Tage praktisch ohne Sonne. Beispielsweise sank die Arbeitsauslastung der PV-Anlagen am 4. Dezember auf 0,04 Prozent. Verglichen mit der Auslastung der KKW von 100 Prozent an diesem Tag ist das eine um den Faktor 2500 schlechtere Arbeitseffizienz.

Angesichts der eklatanten Winterschwäche des Solarstroms bleibt es rätselhaft, wie mit einem markanten Zubau von PV-Anlagen eine sichere Stromversorgung gewährleistet werden soll. Das verspricht uns aber das Stromgesetz.