Weiteres Wachstum der Photovoltaik bedingt Kurswechsel

Autoren: Jörg Hofstetter, Bernhard Suter —

Der Ausbau der Photovoltaik (PV) verläuft rasant. In der Schweiz konnten in den vergangenen Jahren teils jährliche Wachstumsraten von 30 bis 40 Prozent verzeichnet werden. Im Jahr 2024 deckte Solarstrom erstmals mehr als zehn Prozent des nationalen Strombedarfs. Doch mit dem Erfolg gehen auch neue Herausforderungen einher.

Die obige Grafik von Swiss Energy Charts zeigt, aufgeschlüsselt nach Produktionstechnologien, die Schweizer Stromproduktion einer sonnigen Woche im Mai 2025. Dargestellt wird die mittlere Leistung über eine Stunde in Megawatt (MW).

Sofort fällt auf, wie sich die PV (gelb) und die Wasserkraft (blau) im Tagesrhythmus gegenseitig ablösen: Spitzenproduktion der PV über den Mittag und Spitzenproduktion der Wasserkraft am Morgen und am Abend. Eindrücklich die Leistung unserer Speicherseen (Speicherwasser und Pumpspeicher), welche für den Ausgleich der tageszeitlichen PV-Schwankungen sorgen.

In dieser Grafik wird im rot umrandeten Bereich ein drängendes Problem sichtbar: Wächst die PV-Produktion weiterhin im gleichen Rahmen, würde in der Grafik im markierten Bereich die Spitze der PV-Produktion jedes Jahr beinahe um 1000 MW zunehmen (1). An einem sonnigen Mittag bleiben dort aber nur noch ca. 2000 MW an Wasserproduktion, welche theoretisch durch zusätzliche PV-Produktion ersetzt werden könnten (wobei es grundsätzlich wenig Sinn macht, Flusswasser/Laufwasser abzuschalten, um PV-Strom nutzen zu können).

Um das Stromnetz in einer solchen Situation vor Überlastung zu schützen, könnten die Netzbetreiber die PV-Produktion während den Spitzenzeiten sog. “abregeln”, d.h. ganz vom Netz nehmen oder die Produktion beschränken. Technisch kein Problem, auch andere Kraftwerke werden je nach Bedarf ein- und ausgeschaltet. Aber durch die gängigen Abnahmeverträge würde dies für manche PV-Produzenten Einkommenseinbussen bedeuten. Die entsprechende Unsicherheit würde abschreckend auf Neu-Investitionen wirken und damit den dringend notwendigen Weiterausbau der Photovoltaik verlangsamen.
Theoretisch könnte alternativ das Stromnetz ausgebaut werden, um mehr Strom aufzunehmen und zentral zu speichern. Ein solcher Netzausbau braucht aber seine Zeit, wäre extrem teuer und müsste durch die Allgemeinheit finanziert werden, was weder ökonomisch sinnvoll noch sozialverträglich ist.

Die Lösung liegt vielmehr in einer dringend notwendigen Flexibilisierung von Produktion und Verbrauch. Dabei können uns folgende Aspekte helfen:

• Dezentrale Speicherung: Batteriespeicher werden laufend billiger. Durch dezentrale Batterien direkt beim Produzenten, welche während den Mittagsspitzen aufgeladen werden, kann die Situation entspannt werden. Leider ist es heute so, dass viele der eingesetzten Batterien an sonnigen Tagen bis Mittags bereits aufgeladen sind.
• Ausrichtung der PV Module: Durch eine West-Ost Ausrichtung der Module und Fassaden-PV können die Mittagsspitzen reduziert und erst noch mehr Produktion im Winter erreicht werden. Grundsätzlich führt dies aber heute zu einem verminderten Ertrag, weil wertvoller Winterstrom heute noch nicht entsprechend vergütet wird.
• Lastverschiebung: Steuerbare, nicht konstante Lasten, wie z.B. die Warmwasseraufbereitung in Privathaushalten, können gezielt während den PV-Spitzenzeiten eingeschaltet werden, anstatt während der Nacht, wie es heute noch oft der Fall ist. Generell sollte die Stromproduktion mit Verkehr, Heizung und Industrie enger gekoppelt werden (sog. Sektorenkopplung). So kann überschüssiger Strom als Wärme (in Tanks oder Boden) fürs Heizen gespeichert werden, E-Autos bevorzugt bei Stromspitzen geladen werde oder für die Herstellung von chemischen Energieträgern (Power-to-Gas, Power-to-Liquid) genutzt werden.
• Export: Überschüssige Produktion in Länder exportieren, in denen noch flexible Kraftwerke kurzfristig abgeschaltet oder gedrosselt werden können. Dieses Potential wir jedoch generell immer kleiner, da überall in Europa die PV stark ausgebaut wird. Zudem müsste dazu auch das Netz ausgebaut werden.

Lösungen gibt es also. Weitere Ideen und deren Bewertungen finden sich in unserem Hintergrundbericht. Die Frage bleibt, wie können wir die nötigen organisatorischen und ökonomischen Änderungen rasch und gerecht in die Wege leiten.

In einem ersten Schritt müssen insbesondere Massnahmen auf Seite der Produktion ergriffen werden. In der Schweiz ist die PV-Produktion weitgehend dezentral aufgebaut, d.h. es gibt viele private Produzenten, die Solarstrom auf ihrem Dach teilweise für den Eigenbedarf aber auch für die Netzeinspeisung produzieren. Aktuell haben Produzenten wegen fixen Abnahme-Tarifen oder gesetzlich bindenden Minimaltarifen wenig Anreize sich “netzdienlich” zu verhalten – das führt dazu, dass die Leistungsspitzen über Mittag oft vollständig ins Netz eingespeist, anstatt gedrosselt oder gespeichert werden. Gerade älteren Kleinanlagen fehlt oft auch (noch) die technische Infrastruktur, um sich automatisiert “richtig”, d.h. systemdienlich, zu verhalten.
Eine Möglichkeit bestünde darin, den PV-Produzenten über dynamische Abnahmepreise den aktuellen Wert der erzeugten Energie zu signalisieren und sie dadurch zu Investitionen in entsprechende Anpassungen zu motivieren.
Effizienter und erfolgsversprechender wäre aber, wenn Produzenten und Netzbetreiber gemeinsam neue Tarifmodell für die Produktionsvergütung aushandeln, welche den Produzenten Investitionssicherheit und Anreize für eine freiwillige Beschränkung der maximalen Einspeiseleistung bietet. Einzelne Elektrizitätswerke sind bereits daran solche neuen Tarifmodelle zu entwickeln. Siehe dazu auch unseren Hintergrundbericht. Auch der VSE (Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmer) hat das Problem erkannt (2)

Die Zeit drängt. Die relevanten Verbände der Strombranche sollten sich dringend an einen Tisch setzen und gemeinsame, flächendeckende Lösungen erarbeiten. Andernfalls wird letztendlich die Politik gesetzgeberisch eingreifen müssen, was aber deutlich mehr Zeit in Anspruch nimmt.

(1) Ende 24 sind gemäss Swiss Energy Charts ca. 8.2 GW PV installiert. Im Mai 2025 werden gemäss obiger Grafik über die Mittagszeit mittlere stündliche Produktionsspitzen von über 5 GW erreicht, d.h. ca. 60 % der installierten Leistung. Rechnen wir weiterhin mit einem Ausbau der installierten Leistung von 1.5 GW pro Jahr, wird (bei gleichbleibendem Verhältnis) jedes Jahr die Mittags-Spitze fast um ein 1000 MW wachsen.

(2) VSE:
Eine Analyse von Christof Bucher, Professor für Photovoltaiksysteme an der Berner Fachhochschule (BFH):
https://www.strom.ch/de/perspective/solarstrom-krempelt-die-elektrische-energieversorgung-um

https://www.strom.ch/de/nachrichten/vse-studie-zeigt-erneuerbare-energie-gemaess-stromgesetz-ausbauen-ist-zwingend-sonst-wird-die