So gross wären Solaranlagen, um sämtlichen Strom im Land zu produzieren

So gross (klein) wären Solar-Anlagen, um damit sämtlichen Strom im Land zu produzieren

Patrick Toggweiler

Unser Experiment, wie gross eine Solaranlage sein müsste, um die aktuelle Stromproduktion der gesamten Menschheit abzudecken, sorgte für grosses Interesse – doch es warf auch Fragen auf: Wie gross die Anlagen für einzelne Länder aussehen würden, wurde in der Kommentarspalte gefragt.

So gross wäre eine Solaranlage, welche die aktuelle Stromproduktion der gesamten Welt übernehmen könnte.

bild: bild: watson.ch.

Wir sind deshalb noch einmal über die Bücher und haben die Karten für die 10 grössten Stromproduzenten der Welt erstellt – und für die Schweiz. Doch es gilt zwei Dinge zu beachten.

1. Dies ist eine reine Fingerübung – realitätsfremde Theorie. Sie soll zeigen, wie gross eine PV-Anlage sein müsste, welche im Verlauf eines Jahres dieselbe Menge Strom produziert wie sämtliche Stromquellen im entsprechenden Land. In der Praxis funktioniert eine solche Anlage nicht. Und problematisch sind nicht nur die Platzverhältnisse. Denn wir vernachlässigen gewisse Probleme, die in der Praxis schwer wiegen:

• Wann der Strom produziert wird (immer nur tagsüber).
• Wie er gespeichert wird.
• Dass dabei Verluste entstehen.

2. Wir treffen gewisse Annahmen. Es sind dieselben wie bei der «Welt-PV-Anlage» bei Alice Springs. Konkret: Wir installieren pro Quadratkilometer PV-Module mit 64 MWp. Das ist der Durchschnittswert (pro km²) von drei grossen PV-Anlagen in Deutschland, Indien und Australien.

Weitere Quellen sind:

Für das Solarpotential (kWh pro kWp): Solargis.com
Für die Stromproduktion 2020 pro Land: BP Electricity 2020 in review.

China

Die Einfärbung zeigt das Solarpotential nach Solargis.com. Je dunkelroter, desto höher der Ertrag von PV-Anlagen. Es gilt zu beachten: Die Farbcodes der verschiedenen Länder sind nicht deckungsgleich. Dunkelrot bedeutet im Fall der USA eine Ausbeute von 2045 kWh pro installiertem kWp – in Deutschland hingegen nur 1277 kWh/kWp. bild watson.ch

China ist der weltgrösste Stromproduzent: Fast ein Drittel des weltweit produzierten Stromes entsteht hier. Konkret sind es 7'779'100 GWh oder 7779 TWh pro Jahr. Das entspricht der Menge, welche 803 Atomkraftwerke der Grösse von Leibstadt in einem Jahr produzieren.

Entsprechend gigantisch muss eine PV-Anlage sein, welche dieselbe Menge bereitstellen will.

China hat diverse Gebiete mit hohem Solarpotential. Weil wir hier eine grosse, zusammenhängende Anlage planen, eignet sich dafür das zerklüftete Himalaya-Gebirge nicht. Wir entscheiden uns für das mongolische Plateau in der Wüste Gobi. Dort können pro Jahr zwischen 1753 und 1899 kWh/kWp produziert werden.

Doch auch die hervorragenden Bedingungen vermögen nicht zu verhindern, dass die Anlage enorme Ausmasse annimmt. Das quadratische Gebiet käme auf eine Seitenlänge von stolzen 261 Kilometern.

Die Anlage nähme 0,73% der gesamten Fläche des chinesischen Festlandes ein. Wir sparen uns die Wasserflächen für diese Berechnung aus.

USA

bild: watson.ch

• Stromproduktion pro Jahr: 4'286'600 GWh
• Anzahl Leibstädter AKWs für dieselbe Menge (mit je einer Jahresrekordproduktion von 9692 GWh): 442
• Die besten Bedingungen herrschen in der Mojave-Wüste zwischen Los Angeles und Las Vegas. Doch die Stelle ist zu schmal und zu hügelig.
• Wir ziehen nach New Mexico, südöstlich von Albuquerque. Wer «Breaking Bad» gesehen hat, weiss: Platz dafür wäre hier vorhanden. Das Potenzial ist mit 1862 kWh/kWp sehr gut.
• Unsere USA-Anlage erhält eine Seitenlänge von 189 Kilometern.
• Das sind 0,4% der amerikanischen Gesamtlandfläche.

Indien

bild: watson.ch

• Indien war mit 1'560'900 GWh im Jahr 2020 der drittgrösste Stromproduzent der Welt.
• Dafür bräuchte es 161 Leibstädter AKWs.
• Unsere Solaranlage bauen wir im dürren Westen, im Bundesland Rajasthan – wo schon heute riesige Windkraftwerke stehen.
• Das Solarpotenzial beträgt dort im Durchschnitt 1715 kWh/kWp pro Jahr.
• Unsere Monsteranlage wird 119 Kilometer lang und breit.
• Sie belegt 0,48% der indischen Festlandfläche.

Russland (unter dem 60. Breitengrad)

bild: watson.ch

Russland hat nur gerade 10 Prozent mehr Einwohner als Japan, ist aber 45-mal so gross. Im Prinzip spielt es hier keine Rolle, wie gross die Anlage wird.

• Stromproduktion pro Jahr: 1'085'400 GWh
• Anzahl Leibstädter AKWs für dieselbe Menge: 112
• Wir bauen unsere Anlage nördlich von Blagoweschtschensk in der Oblast Amur weit im Osten des Landes. Hier, in der Nähe von China, treffen wir mit 1534 kWh/kWp auf sehr gute Bedingungen.
• Seitenlänge der Anlage: 105 Kilometer
• Flächenanteil am gesamten Festland: 0,068%

Japan

Die Platzverhältnisse in Japan sind trotz vergleichbarer Stromproduktion wie Russland prekär, ein Quadrat mit der benötigten Fläche zu finden ist illusorisch – aber es handelt sich hier ja sowieso nur um eine Gedankenspielerei. Deshalb versuchen wir es trotzdem, und zwar auf der zweitgrössten Insel Hokkaido.

bild: watson.ch

• Stromproduktion pro Jahr: 1'004'800 GWh
• Leibstadt-Äquivalent: 104
• Beste Voraussetzungen: bei Obihiro auf der Insel Hokkaido
• Jährliches Potenzial: 1387 kWh/kWp
• Seitenlänge der Anlage: 106 Kilometer
• Flächenanteil am gesamten Festland: 3,1%

Kanada (unter dem 60. Breitengrad)

Die Verhältnisse in Kanada sind mit denen von Russland zu vergleichen. Eine relativ kleine Population lebt auf einer enormen Fläche. Die Anlagengrösse ist deshalb marginal.

bild: watson.ch

• Stromproduktion pro Jahr: 643'900 GWh
• Leibstadt-Äquivalent: 66
• Beste Voraussetzungen: südlich von Calgary
• Jährliches Potenzial: 1534 kWh/kWp
• Seitenlänge der Anlage: 81 Kilometer
• Flächenanteil am gesamten Festland: 0,072%

Brasilien

bild: watson.ch

• Stromproduktion pro Jahr: 620'100 GWh
• Leibstadt-Äquivalent: 64
• Beste Voraussetzungen: nordöstlich von Brasília, westlich des Rio São Francisco
• Jährliches Potenzial: 1733,75 kWh/kWp
• Seitenlänge der Anlage: 75 Kilometer
• Flächenanteil am gesamten Festland: 0,067%

Südkorea

Südkorea ist das kleinste Land in den Top-10 der grössten Stromproduzenten. Grössere zusammenhängende Ebenen existieren nur an der Westküste. Doch auch da sind sie zu klein, um eine entsprechende Anlage aufzunehmen.

bild: watson.ch

• Stromproduktion pro Jahr: 574'000 GWh
• Leibstadt-Äquivalent: 59
• Beste Voraussetzungen: Westküste
• Jährliches Potenzial: 1423,5 kWh/kWp
• Seitenlänge der Anlage: 79 Kilometer
• Flächenanteil am gesamten Festland: 6,5%

Deutschland

bild: watson.ch

• Stromproduktion pro Jahr: 571'900 GWh
• Leibstadt-Äquivalent: 59
• Beste Voraussetzungen: Zwischen Regensburg und München. Landshut müsste allerdings geräumt werden. Es wäre allerdings nicht die erste Stadt, welche dem Energiehunger in Deutschland zum Opfer fallen würde.
• Jährliches Potenzial: 1204 kWh/kWp
• Seitenlänge der Anlage: 86 Kilometer
• Flächenanteil am gesamten Festland: 2,1%

Frankreich

Frankreichs Solarpotenzial ist zwischen Montpellier und Marseille, im Rhonedelta, am höchsten. Doch dort herrschen zu enge Platzverhältnisse. Deshalb bauen wir westlich von Toulouse. Dort treffen wir auf ein etwas geringeres Potenzial, dafür aber auf genügend Platz.

bild: watson.ch

• Stromproduktion pro Jahr: 524'900 GWh
• Leibstadt-Äquivalent: 54
• Beste Realistischste Voraussetzungen: westlich von Toulouse
• Jährliches Potenzial: 1387 kWh/kWp
• Seitenlänge der Anlage: 77 Kilometer
• Flächenanteil am gesamten Festland: 1,1%

PS: Das geringere Potenzial macht auf die Seitenlänge der Anlage nur 4 Kilometer aus. Zwischen Montpellier und Marseille wäre die Anlage 73 Kilometer im Quadrat.

Die Schweiz

Die Schweiz produziert – ähnlich wie Südkorea, aber weniger extrem – relativ viel Strom im Vergleich zur Landesfläche.

bild: watson.ch

• Stromproduktion pro Jahr: 70'400 GWh
• Leibstadt-Äquivalent: 7,3
• Beste Voraussetzungen: nördlich von Lausanne, zwischen dem Genfer- und dem Neuenburgersee.
• Jährliches Potenzial: 1314 kWh/kWp
• Seitenlänge der Anlage: 29 Kilometer
• Flächenanteil am gesamten Festland: 2,1%

Und wenn du diese Grafiken nun auf Reddit oder sonstwo teilen willst: Voilà ...

bild: watson.ch