Solarstrom bezahlen

Die Eisenbahnwaggons, die einst Eisenerz um das weitläufige Werk von Republic Steel am Rande der Innenstadt von Buffalo, New York, transportierten, wurden untergepflügt, als das Stahlunternehmen den Standort 1984 aufgab. Sie wurden kürzlich entdeckt, als die Ausgrabungen für die sogenannte Gigafactory to begannen von SolarCity betrieben werden, dem landesweit führenden Anbieter von Solarmodulen. Jetzt begrüßen die verrosteten Autos und verstreute andere Relikte aus den Tagen von Republic Steel die Besucher der Baustelle, eine Erinnerung an die frühere Produktionsmacht der Stadt und ein Beweis für den Traum, dass Nordamerikas größte Produktionsstätte für Solarmodule dazu beitragen kann, sie wiederzubeleben .

Dinge überprüft

• Solar City Gigafactory

  Büffel, New York

• Die Zukunft der Solarenergie

  MIT Energy Initiative, Mai 2015

  
  
  

Buffalo versucht ein wirtschaftliches Comeback, das von der Buffalo Billion-Initiative des Bundesstaates befeuert wird, einem mehrjährigen Sanierungsplan, der von Gouverneur Andrew Cuomo angeführt wird. In der Finanzierung ist die Unterstützung für ein neues Genomforschungszentrum und ein Informationstechnologiezentrum enthalten, aber im Mittelpunkt der Ambitionen der Stadt steht die Solarfabrik, für deren Bau und Ausstattung New York 750 Millionen US-Dollar ausgibt. SolarCity mit Sitz im Silicon Valley wird es im Wesentlichen kostenlos leasen und hat sich verpflichtet, in den nächsten zehn Jahren 5 Milliarden US-Dollar für seine Geschäfte in Buffalo auszugeben. Für Buffalo ist es ein Versuch, seine Zukunft rund um die Solarherstellung neu zu gestalten. Für SolarCity wird es seine Position als eines der aggressivsten und am schnellsten wachsenden Solarunternehmen des Landes festigen.

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom September 2015

• Siehe den Rest des Problems
• Abonnieren

Der Plan, die riesige Produktionsanlage zu bauen, kommt zu einer Zeit, in der die Nachfrage nach Solarenergie in den Vereinigten Staaten boomt. Im Jahr 2008 verfügte das Land über etwa 1,1 Gigawatt Photovoltaikleistung, die dominierende Art der Solarenergie; Ende 2014 waren es 18,3 Gigawatt. Im vergangenen Jahr haben Hausbesitzer, Unternehmen und Energieunternehmen etwa 6,2 Gigawatt hinzugefügt, und es wird erwartet, dass sie in diesem Jahr weitere acht Gigawatt installieren. Ein Großteil davon befindet sich in Kalifornien, aber Solarenergie setzt sich auch in anderen Bundesstaaten durch, angekurbelt durch eine Mischung aus bundesstaatlichen Steuergutschriften und bundesstaatlichen und lokalen Anreizen. Etwa ein Drittel der im vergangenen Jahr in den Vereinigten Staaten neu hinzugekommenen Stromerzeugungskapazität stammte von Solaranlagen, nur noch von Erdgaskraftwerken übertroffen. (Trotzdem liefert Solarenergie immer noch weniger als 1 Prozent des Stroms des Landes.)

SolarCity hat großen Anteil an der rasanten Expansion. Durch das Angebot innovativer Finanzierungsprogramme hat es eine starke Nachfrage nach Dachpaneelen auf Eigenheimen, dem am schnellsten wachsenden Sektor des Solarmarktes, angekurbelt. Anstatt die teuren Solarmodule zu kaufen und für ihre Installation zu bezahlen, können Hausbesitzer, die an einem der Angebote von SolarCity teilnehmen, das System für 20 Jahre gegen eine monatliche Gebühr leasen. Als Eigentümer der Panels profitiert SolarCity von der großzügigen 30-prozentigen Bundesinvestitionssteuergutschrift für Solarstrom; Überschüssiger Strom, der ins Netz eingespeist wird, wird dem Hauseigentümer zu Einzelhandelsstromtarifen gutgeschrieben. SolarCity ist immer noch unrentabel, aber seine Einnahmen verdoppelten sich von 2012 bis 2014, da sich sein Leasingprogramm für Hausbesitzer als attraktiv erwies – insbesondere an Standorten mit hohen Strompreisen und viel Sonnenschein, wie etwa Kalifornien. Das Unternehmen rechnet damit, in diesem Jahr genügend Panels zu installieren, um ein Gigawatt Strom zu erzeugen.

Die SolarCity-Fabrik in Buffalo, hier und oben im Mai zu sehen, soll nächstes Jahr fertiggestellt werden.

Ein Gigawatt wird die Kapazität der Buffalo-Fabrik nicht zufällig sein, wenn sie vollständig in Betrieb genommen wird, was für Anfang 2017 geplant ist. Bislang basierte das Geschäft des Unternehmens auf der Vermarktung, Finanzierung und Installation von Solarsystemen. Anstatt Solarmodule zu produzieren, kauft sie diese, meist von chinesischen Herstellern. Die Buffalo-Fabrik ändert das alles. Unser Bestreben ist es, im Laufe der Zeit noch viele weitere dieser Fabriken zu bauen, sagt Peter Rive, Chief Technology Officer, der SolarCity vor neun Jahren mit seinem Bruder gegründet hat (ihr Cousin Elon Musk ist Vorsitzender des Unternehmens). Und obwohl Rive sagt, dass das Unternehmen beim Bau und Betrieb der Buffalo-Anlage nicht den Ball aus den Augen lassen will, fügt er hinzu, dass wir kurz nachdem dies erreicht ist, die größte Solaranlage der Welt bauen wollen, ganz zu schweigen von der Western Hemisphäre. Tatsächlich gab SolarCity zuvor bekannt, dass sein Plan darin besteht, eine oder mehrere deutlich größere Anlagen mit einer jährlichen Produktionskapazität hinzuzufügen, die um eine Größenordnung größer ist als die der Anlage in Buffalo.

Das Unternehmen wird in Buffalo eine neuartige Photovoltaik-Technologie herstellen. Die Solarzellen verwenden kristallines Silizium – das Material, das in herkömmlichen Zellen verwendet wird – mit einem dünnen Film aus einer anderen Form von Silizium und einer Schicht aus einem Halbleiteroxid. Das Hybrid-Solarzellendesign, das SolarCity beim Kauf eines kleinen Unternehmens namens Silevo im Jahr 2014 erhielt, soll bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Strom effizienter als herkömmliche Siliziumzellen sein und relativ billig herzustellen sein. Aber während SolarCity eine 32-Megawatt-Anlage in Hangzhou, China, betreibt, die Silevo gebaut hat, um die Solarzellen herzustellen, wird die schnelle Skalierung dieser Betriebe auf die weitaus größere Anlage in Buffalo eine technische Meisterleistung sein.

Selbst wenn alles gut geht, könnte die Gigafactory einem völlig anderen Markt für Solarenergie gegenüberstehen. Ende 2016 soll der Bundessteuerfreibetrag für Solarstrom von 30 Prozent auf 10 Prozent für Unternehmen sinken und für Verbraucher, die eine eigene Solaranlage kaufen, ganz wegfallen. Indem Solarenergie für Privathaushalte weniger erschwinglich wird, könnte die Änderung für die Branche verheerend sein. Und es wird kommen, während die Buffalo-Fabrik ihre Produktionskapazität hochfährt.

Wahre Kosten

Die Befürchtungen, was passiert, wenn die Steuervergünstigungen sinken, werden durch eine traurige Realität geschürt: An den meisten Standorten und unter den meisten Bedingungen ist Solarstrom ohne Förderung noch viel zu teuer, um mit anderen Stromquellen zu konkurrieren. Und Solar auf dem Dach ist besonders teuer. Subventionen und andere staatliche Anreize sind der Grund dafür, dass der Solarmarkt boomt. Wenn Technologien nur auf der Grundlage der Kosten für die Stromerzeugung ausgewählt würden, gäbe es keinen Markt für Solarenergie für Privathaushalte, sagt Severin Borenstein, Professor an der Haas School of Business an der University of California, Berkeley, und Experte für Stromwirtschaft. Ohne staatliche Anreize für saubere Energie wie Solarenergie löscht Erdgas alles andere weg.

Nehmen Sie die Steuergutschrift weg, und die Solarenergie für Privathaushalte wird in allen Bundesstaaten für die kommenden Jahre weit über der Netzparität liegen.

Es wurde viel darüber geredet, dass sich Solarstrom der Netzparität nähert – dem Punkt, an dem er genauso billig ist wie Strom aus Erdgas oder Kohle. Zuletzt errechnete ein Bericht der Deutschen Bank, dass Solarstrom bereits in 14 US-Bundesstaaten Netzparität hat und bis zum nächsten Jahr fast alle anderen dazukommen werden. Das heißt aber nicht, dass die Erzeugung von Solarstrom genauso günstig ist wie die Stromerzeugung aus Erdgas. Der Bericht der Deutschen Bank vergleicht die heutigen Kosten für Solarstrom mit dem Einzelhandelspreis für Strom, der verschiedene Gebühren enthält, darunter Gebühren für die Aufrüstung und Wartung des Stromnetzes. Das ist ein sinnvoller Vergleich für Verbraucher, die sich für die Installation von Solarstrom entscheiden. Aber es ist kein echter Vergleich der Kosten für die tatsächliche Stromerzeugung. Und das ist der Vergleich, auf den es ankommt, um den kostengünstigsten Weg zu finden, um mehr sauberen Strom einzuführen und unsere CO2-Emissionen zu senken.

Die Kosten für das Photovoltaikmodul – das Stück Silizium oder andere Halbleiter, die Sonnenlicht in Strom umwandeln – sind im Laufe der Jahre beeindruckend gesunken. Ein Silizium-Solarmodul wurde 2008 für 4 $ pro Watt verkauft; 2014 waren es 65 Cent pro Watt. Schwieriger war es jedoch, die anderen Kosten zu senken – die sogenannten Balance of System (BOS)-Kosten, die Hardware wie die Wechselrichter umfassen, die zum Anschluss der Module an das Stromnetz erforderlich sind, und vor allem die Arbeit für die Installation Ausrüstung. Besonders teuer ist die Installation schwerer Solarpanels auf den Dächern von Häusern. Bei solchen Installationen machen die BOS-Kosten etwa 85 Prozent der Gesamtkosten des Systems aus, heißt es in einem ausführlichen MIT-Bericht Die Zukunft der Solarenergie, Mai veröffentlicht. Oder wie es Robert C. Armstrong, Direktor der MIT Energy Initiative und einer der Autoren des Berichts, ausdrückt: Selbst wenn man die [Photovoltaik-]Materialien umsonst verschenkt, könnte man immer noch nicht so günstig Strom produzieren wie mit Kohle oder Erdgas.

Ökonomen bevorzugen eine Messung namens Stromgestehungskosten, um verschiedene Stromquellen zu vergleichen. Die Berechnung schätzt die Kosten für die Installation eines Systems und die durchschnittlichen Kosten für die Stromerzeugung über seine Lebensdauer. Wenn die Kosten auf diese Weise berechnet werden, sind große Solarparks, die Energieversorger direkt mit Strom versorgen, die kostengünstigste Art von Solarenergie. Laut MIT-Bericht hätten Solarkraftwerke in Südkalifornien und Massachusetts Kosten von 10,5 Cent bzw. 15,8 Cent pro Kilowattstunde gehabt (Kalifornien bekommt viel mehr Sonne und produziert mehr Leistung). Inzwischen kann ein neues Erdgaskraftwerk Strom für 6,6 Cent pro Kilowattstunde erzeugen. Der Vergleich für Solarenergie in Privathaushalten ist noch entmutigender: Ein Haus in Massachusetts erzeugt Solarstrom zu 28,7 Cent pro Kilowattstunde, und eines in Südkalifornien produziert ihn zu 19,2 Cent, heißt es im MIT-Bericht.

Das ist ohne staatliche Subventionen. Mit den heutigen Anreizen, einschließlich der Steuergutschrift, werden die Zahlen für Solarstrom viel günstiger, obwohl er im Allgemeinen immer noch teurer ist als die Stromerzeugung mit Gaskraftwerken.

Stefan Reichelstein, Professor an der Business School der Stanford University und Direktor des Steyer-Taylor Center for Energy Policy and Finance, und seine Kollegen haben untersucht, wie sich insbesondere die Änderung der Steuergutschrift auf die Solarökonomie auswirkt. Sie fanden heraus, dass große Solarparks in Staaten wie Kalifornien bis 2025 auch ohne die Steuergutschrift mit Erdgasanlagen konkurrieren könnten. Aber die Geschichte ist ganz anders für Wohnstrom. Mit einer Gutschrift von 30 Prozent produziert eine private Solaranlage Strom zu weniger als dem Preis für Einzelhandelsstrom in Kalifornien (die Stromtarife des Staates liegen weit über dem nationalen Durchschnitt). Das Gleiche gilt für andere sonnige Bundesstaaten wie Colorado und North Carolina, allerdings nicht für Bundesstaaten wie New Jersey. Aber senken Sie das Guthaben auf 10 Prozent, und kein Staat hat Netzparität. Nehmen Sie die Steuergutschrift vollständig weg, und selbst unter der Annahme, dass die Kosten für Solarzellen und Installation weiter sinken, bleibt der Solarstrom für Privathaushalte in allen Bundesstaaten noch viele Jahre weit über der Netzparität.

Keine Schneetage

Wir werden wahrscheinlich riesige Mengen an Solarenergie benötigen, wenn wir die schlimmeren Auswirkungen des Klimawandels vermeiden wollen. Armstrong vom MIT errechnet zum Beispiel, dass bis 2050 rund 50 Prozent des weltweiten Stroms aus Solarenergie stammen müssen, was etwa 12,5 Terawatt an Photovoltaikkapazität erfordert. Wir haben gerade erst mit der schwierigen und teuren Transformation begonnen. Letztendlich werden erheblich verbesserte Solarmaterialien und bessere Speicheroptionen wie Batterien sowie ein realistischer Preis für CO2-Emissionen benötigt. Aber in der Zwischenzeit brauchen wir Richtlinien, die effektiver dazu beitragen, dass Solarenergie einen wesentlichen Beitrag zu unserer Stromversorgung leistet. Wie Armstrong sagt, Geld ist nicht unendlich. Wir müssen so viel Solar wie möglich für das Geld bekommen.

Die Realität, dass der Boom der Solarenergie von staatlichen Subventionen abhing, bedeutet nicht, dass solche Anreize enden sollten. Im Gegenteil, es macht deutlich, wie wichtig sie sind, um das Ziel zu erreichen, das der Gesellschaft am Herzen liegt: eine allgemeine Reduzierung der Kohlendioxidemissionen zu möglichst geringen Kosten. Aber sie müssen sorgfältig gestaltet werden, um so fair wie möglich zu sein. Dies bedeutet, sagt Borenstein, dass Subventionen nicht ineffiziente Versionen sauberer Energietechnologien bevorzugen sollten, wie z. B. Dachsolaranlagen gegenüber Kraftwerken im Versorgungsmaßstab. Wir müssen den Daumen von der Waage nehmen, sagt er.

Eine breitere Gefahr besteht darin, dass Anreize für Solarstrom im Allgemeinen zunehmend als unfair oder zu kostspielig wahrgenommen werden.

Nehmen Sie die Praxis des Net Metering, die Politik in den meisten Staaten, die es den Einwohnern effektiv ermöglicht, Solarstrom zu Einzelhandelsstrompreisen an das Netz zurückzuverkaufen. Nahezu alle Häuser mit Solarstrom auf dem Dach sind an das Stromnetz angeschlossen, eine Notwendigkeit angesichts der intermittierenden Natur der Solarenergie. Diese Hausbesitzer nutzen das Netz im Wesentlichen zur Stromspeicherung und -sicherung, und sie ernten einen kleinen Glücksfall aus den hohen Einzelhandelspreisen für Strom in vielen Bundesstaaten, einschließlich Kalifornien und New York. Befürworter der Solarenergie argumentieren, dass diese Anlagen das Netz mit Strom versorgen, dazu beitragen, die Nachfrage tagsüber auszugleichen, und andere Vorteile bieten, die das Netz stabilisieren. Dennoch, sagt Borenstein, ist Net Metering eindeutig eine Subvention, die diejenigen begünstigt, die private Solaranlagen betreiben, und die Kosten für den Netzbetrieb erhöht – Ausgaben, die von anderen Nutzern bezahlt werden.

Das Ergebnis war eine kontroverse Debatte in vielen Gemeinden und Bundesstaaten über die Festlegung von Grenzwerten für die Menge an Solarenergie, die für Net Metering qualifiziert ist. Eine breitere Gefahr besteht darin, dass Anreize für Solarenergie im Allgemeinen zunehmend als unfair oder zu kostspielig empfunden werden, zu einem Zeitpunkt, an dem sie eindeutig noch nicht bereit ist, ohne Subventionen zu konkurrieren. Selbst diejenigen, die das Sammelsurium bestehender staatlicher und bundesstaatlicher Anreize für Solarenergie kritisieren, wie Borenstein und Armstrong, sind nicht gespannt darauf, dass sich die Steuergutschrift im nächsten Jahr plötzlich ändert. Ein abruptes Abschalten des Kredits könnte der [Solar-]Industrie schaden, sagt Armstrong. Und das wäre schade.

Tatsächlich wird die Änderung der Steuerpolitik ein kritischer Test dafür sein, wie abhängig die Solarindustrie von Subventionen ist. Rive von SolarCity geht davon aus, dass der Markt einige Jahre stagnieren wird. Er räumt ein, dass SolarCity in mehreren Staaten mit niedrigen Stromtarifen nicht mehr wettbewerbsfähig sein wird. Aber er sagt voraus, dass sein Unternehmen angesichts seiner relativ kostengünstigen Produkte in Ordnung sein wird. Und er deutet an, dass die Buffalo Gigafactory einen starken Wettbewerbsvorteil bieten könnte.

SolarCity geht davon aus, dass die im Werk gebauten Solarmodule 22 bis 23 Prozent des auf sie treffenden Sonnenlichts in Strom umwandeln können, verglichen mit etwa 15 bis 16 Prozent bei herkömmlicher Siliziumtechnologie. Das bedeutet, dass Hausbesitzer weniger Paneele installieren könnten, um die gleiche Menge Strom zu erzeugen, oder sie könnten die gleiche Anzahl von Paneelen installieren und mehr Strom erzeugen. In jedem Fall könnte es dazu beitragen, das Unternehmen wettbewerbsfähig zu halten.

Die neue Technologie könnte auch für Buffalo eine sehr große Sache werden. Insgesamt soll die Gigafactory 3.000 Arbeitsplätze in der Stadt schaffen, die Hälfte in der Fabrik und weitere 1.500 bei Auftragnehmern und Zulieferern. SolarCity hat sich außerdem verpflichtet, in den nächsten fünf Jahren 2.000 Mitarbeiter im Bundesstaat für den Verkauf und die Installation seiner Solarmodule zu beschäftigen. Es ist nicht gerade die Wiederherstellung der Arbeitsplätze der Stahlindustrie, die einst die Gegend dominierte, aber es ist ein Anfang. (Als Republic Steel 1984 geschlossen wurde, hatte es 2.500 Arbeiter, obwohl Bethlehem Steel ein paar Meilen entfernt in Lackawanna weit mehr hatte.)

Als eine der wolkigsten Städte der Vereinigten Staaten ist Buffalo kein besonders attraktives Gebiet für Solarenergie. Vielmehr gibt SolarCity dort sein Produktionsdebüt aufgrund der großzügigen Anreize des Staates und der industriellen Infrastruktur und Erfahrung der Stadt. Ironischerweise bietet Buffalo noch einen weiteren großen Vorteil: Der Strompreis für die Hersteller beträgt im Durchschnitt nur 4,79 Cent pro Kilowattstunde, was durch den günstigen Wasserkraftstrom aus den Niagarafällen möglich ist. Wenn das Unternehmen den Übergang von einem reinen Solardienstleistungsunternehmen zu einem Hersteller vollziehen möchte, der eine wichtige Rolle in der Wirtschaft des Landes spielt, ist Buffalo ein guter Standort.

Anfang dieses Sommers füllten Hunderte von Menschen aus der örtlichen Geschäftswelt ein Hotel in der Innenstadt, um zu hören, wie SolarCity seine Pläne beschreibt und sich über Möglichkeiten zur Bereitstellung von Dienstleistungen für die Gigafactory informiert. Es war das erste formelle Treffen zwischen Führungskräften von SolarCity mit ihrem Enthusiasmus und grenzenlosen Ehrgeiz aus dem Silicon Valley und vielen Wirtschaftsführern in einer Fabrikstadt, die unter jahrzehntelangen wirtschaftlichen Enttäuschungen gelitten hat. SolarCity wird in der Fabrik 10.000 Module pro Tag produzieren, sagte einer seiner Führungskräfte dem Publikum, und ein wetterbedingter Abbau ist keine Option. (Zweifellos erinnerte die Behauptung viele daran, dass vor sieben Monaten sieben Fuß Schnee über ein paar Tage gefallen war und die Stadt lahmgelegt hatte.)

Buffalo, einst die achtgrößte Stadt der Vereinigten Staaten, ist stolz auf seine jüngste wirtschaftliche Renaissance. Die Innenstadt und eine renovierte Uferpromenade sind voller Aktivitäten und übersät mit Bauprojekten. Aber diese Erneuerung wird stark durch die Investitionen des Staates unterstützt. Und der Erfolg von SolarCity, selbst ein großer Empfänger staatlicher Fördermittel, könnte entscheidend für die wirtschaftliche Zukunft der Stadt sein. Es wird auch ein entscheidender Test dafür sein, welche Rolle staatliche Anreize spielen werden, um den Ausbau der Solarenergie weiter voranzutreiben.

verbergen