„Ich würde mein Geld auf die Sonne und die Solartechnik setzen. Was für eine Energiequelle! Ich hoffe, wir müssen nicht erst die Erschöpfung von Erdöl und Kohle abwarten, bevor wir das angehen.“ [1]
Thomas Edison, 1847 – 1931
In den letzten Jahren hat sich das weltweite Bewusstsein in Bezug auf den globalen Energieverbrauch und den Umweltschutz grundlegend verändert. Es ist unverkennbar, dass fossile Energieträger in naher Zukunft immer knapper und dementsprechend teurer werden. Die Folgen eines kontinuierlich größer werdenden Energieverbrauchs sowie die Konsequenzen der „Verfeuerung“ fossiler Energievorkommen lassen sich kaum noch verbergen. Weltweit wird bis zum Jahr 2100 eine Erwärmung um bis zu 6,4 Grad Celsius im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter vorhergesagt.[2] Das Schmelzen größerer Gletschermassen, der Anstieg des Meerwasserspiegeldemirs, häufiger und heftiger auftretende Naturkatastrophen stellen nur einige dieser Auswirkungen eines globalen Klimawandels dar.
Eine Lösung für diese Probleme kann und muss der Umstieg auf erneuerbare Energieträger bilden. Erneuerbare Energiequellen sind nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich und umweltfreundlich. Zudem werden keine schädlichen Abgase wie CO2 emittiert.
Zu den erneuerbaren Energien gehören die Solarenergie, Wasserkraft, Windkraft, Geothermie und Biomasse. Weltweit werden aktuell die verschiedenen Anlagentypen der Wind- und Wasserkraft am stärksten genutzt. Die Solarenergie dagegen wird verhältnismäßig wenig verwertet, obwohl die Sonne die unerschöpfliche Energiequelle überhaupt ist! Sie stellt den Ausgangspunkt für alle chemischen und biologischen Abläufe auf dem Planeten dar. Sie ist umweltfreundlich, vielseitig nutzbar und überall verfügbar.
Der weltweite Energieverbrauch beträgt aktuell ca. 100.000 TWh. Die Sonnenenergie eines Jahres wird ungefähr auf 1.500.000.000 TWh geschätzt. Mit diesem „gewaltigen“ Energiepotenzial der Sonne stellt sich wohl kaum die Frage, ob Solar-Anlagen ausreichend Strom liefern könnten. Im Gegensatz zu den immer knapper werdenden fossil-atomaren Energien kann die Sonne dies zweifellos, „ohne Umweltbelastung!“ und „unendlich lang!“. [3]
Gegenwärtig wird die Solarenergie vor allem mit Hilfe der Solarthermie und der Photovoltaik in Nutzenergie (z. B. elektrische Energie) umgewandelt. Der sogenannte „Photovoltaische Effekt“ ergibt hierbei die physikalische Grundlage für die Umwandlung der Sonnenstrahlung in elektrische Energie. Sogenannte Solarzellen bzw. Solarmodule innerhalb einer „Photovoltaik-Anlage“[4] sorgen für den Prozess der Energieumwandlung. Derzeitig auf dem Markt befindliche (kristalline und Dünnschicht-) Solarzellen weisen einen Wirkungsgrad von 6 – 17 % auf. Es existieren sogar Solarmodule, die einen Wirkungsgrad von bis zu 24 % erreichen können (unter Laborbedingungen).[5] Allerdings befinden sich diese Solarzellen noch im Stadium der Forschung und Entwicklung, sie sind daher kostenintensiv und folglich noch nicht marktreif.[6]
PV-Anlagen, netzgekoppelten oder autarken Typs, eignen sich für die nachhaltige Stromversorgung. Zu bemängeln ist allerdings der relativ hohe Energieverbrauch während der Solarzellenfertigung, da dieser den Umweltschutzgedanken torpediert.
Die solarthermischen Anlagen sind vor allem in den Ländern im Einsatz, wo die Sonnenstrahlungswerte überdurchschnittlich hoch ausfallen (in Europa sind dies v. a. die Mittelmeer-Anrainerstaaten wie Spanien, Italien, Türkei und Griechenland). Hier wird die Sonnenenergie in erster Linie zur Wärmeaufbereitung (Warmwasser), aber auch zur Stromgewinnung (konzentrierte Solarthermie, CSP) verwendet. Der Zweck von Kleinsolarthermieanlagen liegt in der direkten Wärmenutzung vor Ort. Bei der konzentrierten Solarthermie (CSP) wird in größeren Anlagen oder Kraftwerken aus der gewonnenen Wärme Strom erzeugt. Die Stromgestehungskosten liegen hierbei deutlich niedriger als bei PV-Anlagen.[7] Die Wirkungsgrade variieren hierbei zwischen 10 – 30 %.[8]
In Deutschland wird die Nutzung erneuerbarer Energien mit gezielten Programmen durch den Bund, Länder und EU-Fonds unterstützt. Die Einspeisungsvergütungen waren bis zu einem gewissen Zeitraum sehr attraktiv und Unternehmen sowie Privatleute investierten. Erneuerbare Energien üben sowohl einen positiven Einfluss auf die Umwelt, als auch auf die Wirtschaft aus. Durch ihre Förderung wurden Arbeitsplätze geschaffen, so wie bspw. in der Konstruktion, Produktion, Montage und im Vertrieb von Solaranlagen.[9] Parallel zu den immensen technologischen Fortschritten und den daraus resultierenden sinkenden Kosten für Solarzellen in der „Solar-Branche“ stieg das Umweltbewusstsein bei den deutschen Verbrauchern weiter an. In der Gesellschaft wurde dies weiterhin gestärkt durch eine permanente Verbreitung der enormen Relevanz der erneuerbaren Energien. So gehört heutzutage die Bundesregierung Deutschland mit einer installierten Nennleistung in Höhe von 30.031 Megawatt weltweit zu den „Spitzenreitern“ bezüglich der Energiegewinnung mit Hilfe der Photovoltaik.[10]
Wenn die durchschnittlichen jährlichen Sonneneinstrahlungswerte in Europa näher begutachtet werden, fällt allerdings auf, dass diese europaweit bei den Anrainerstaaten des Mittelmeers am höchsten liegen. Jedoch ist auch zu bemerken, dass viele dieser Länder mit viel höheren Strahlungswerten als Deutschland gegenwärtig geringere bis kaum nennenswerte Anteile an der Stromerzeugung durch Photovoltaik vorweisen können. Zu diesen Staaten gehört auch die Türkei.
Es stellt sich in dieser Ausarbeitung die Frage, warum gerade in der Türkei, welche geographisch mit überdurchschnittlichen Globalstrahlungswerten[11] bevorteilt ist, kaum Stromerzeugungsanteile aus Photovoltaik-Anlagen vorgewiesen werden können. Wo sind die Gründe hierfür zu finden? Wie sieht der aktuelle Energiehaushalt der Türkei aus? Welche Rahmenbedingungen für den Betrieb von PV-Anlagen sind vorzufinden? Existieren Subventionsmaßnahmen durch gesetzliche Rahmenbedingungen ähnlich wie in Deutschland (EEG)? [12]
Diese Ausarbeitung verfolgt primär das Ziel, auf diese Fragen Antworten zu finden. Vor allem soll ein umfassender Überblick über das Potenzial der Türkei im Hinblick auf die Energieproduktion mit Hilfe erneuerbarer Energien, insbesondere durch Photovoltaik-Anlagen, gegeben werden.
Der Autor wird hierfür die theoretischen Grundlagen zum Thema „PV-Anlagen“ erläutern, den Energiehaushalt der Türkei in Bezug auf Angebot und Nachfrage aller Energieträgerarten analysieren sowie den Energiemarkt der Türkei mit Fokus auf energiepolitische Rahmenbedingungen für den Betrieb von PV-Anlagen durchleuchten. Ferner soll anhand einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung an einem Beispielprojekt an einem türkischen Standort aufgezeigt werden, inwiefern sich eine Investition in eine PV-Anlage für Investoren lohnt, welche Kosten auf diesen zukommen und was dieser an Erträgen erwarten kann. Die Struktur der gesamten Untersuchung wird im Folgenden näher dargestellt.
Das ausgewählte Thema der vorliegenden Thesis beginnt mit einer Darstellung der allgemeinen theoretischen Grundlagen über die Photovoltaik. Hier wird zunächst kurz auf die Geschichte der Photovoltaik, das Potenzial der globalen Sonnenstrahlung und das physikalische Grundprinzip einer Solarzelle, also die Umwandlung der Sonnenstrahlen in elektrische Energie, den sogenannten „Photovoltaischen Effekt“ eingegangen. Danach folgen Informationen über die Unterschiede grundlegender PV-Anlagetypen. Vor allem werden die unterschiedlichen Solarzelltypen und weitere wichtige Komponenten einer PV-Anlage näher beschrieben.
Fortgeführt wird die Ausarbeitung im nächsten Kapitel durch die Darstellung und Analyse des Energiemarktes der Türkei. Hierzu werden zunächst allgemeine Informationen über das Land und die aktuelle Wirtschaftslage dargestellt. Im Anschluss daran finden sich grundlegende Informationen zum Energiehaushalt der Türkei. Insbesondere soll beschrieben werden, wie sich gegenwärtig, Angebot und Nachfrage in Bezug auf alle Energieträgerarten zusammensetzen und welche Energieträger bedeutend sind. Ebenso wird ein Überblick über die Energiepolitik des Landes gegeben. An diesem Punkt werden aktuelle Entwicklungen in der Energiebranche in der Türkei, wie zum Beispiel die Liberalisierungsbestrebungen der Energieversorgung, erläutert.
Im Kapitel 4 wird näher auf den Status des türkischen Energiemarktes im Hinblick auf die erneuerbaren Energien eingegangen. Die Voraussetzungen für den Einsatz erneuerbarer Energien für die Stromproduktion, insbesondere der Photovoltaik in der Türkei, werden verdeutlicht. Der eventuelle geographische Standortvorteil in Bezug auf Solarenergie soll analysiert und unterstrichen werden. Wichtige Gesetzgebungen und Lizenzierungsrichtlinien des Staates sowie wissenswerte...
