Weltweit wird heute so viel Solarstrom erzeugt wie nie zuvor, und die Produktion wächst weiter exponentiell. Allein in den zurückliegenden zehn Jahren hat sie sich verzehnfacht. Die politischen und wirtschaftlichen Grundlagen für diesen Boom wurden in den 2000er Jahren in Deutschland gelegt – die technischen fast 70 Jahre zuvor mit ersten Laborversuchen der Firma Siemens. Gregory Nemet, Politologieprofessor an der University of Wisconsin in Madison, hat erforscht, warum das so lange gedauert hat und welche Lehren sich daraus für andere neue Technologien ziehen lassen. Sein Buch »How Solar Energy Became Cheap: Pathways to a Solar-Centric Economy« ist gerade in einer neuen, überarbeiteten Auflage erschienen. 

Herr Nemet, viele Technologien, die wir heute selbstverständlich nutzen, gehen auf den deutschen Physiker Albert Einstein zurück: Laser, GPS, Fernseher – und auch die Solarzelle. Welchen entscheidenden Beitrag hat er dazu geleistet? 

Die Grundidee einer Solarzelle ist, dass sie die Energie der Sonne in Strom umwandelt. Trifft ein von der Sonne ausgesandtes Lichtteilchen, ein Photon, auf ein Halbleitermaterial, kann es ein Elektron aus der Hülle eines Atoms herausschlagen. Die Energie des Photons muss dazu mindestens so groß sein wie die Bindungsenergie des Elektrons. Wenn man die Solarzelle nun geschickt konstruiert, nehmen die anderen Atome das Elektron nicht einfach wieder auf, sondern es fließt ab. So entsteht ein Stromkreis. Albert Einstein hat diesen photoelektrischen Effekt im Jahr 1905 erklärt und dafür 1921 den Nobelpreis bekommen. Die Solarzelle ist also ein Beispiel dafür, wie ein grundlegendes physikalisches Prinzip zu einer nützlichen Technologie führen kann.

Man wusste jedoch schon im 19. Jahrhundert, dass manche Materialien elektrische Ladung erzeugen, wenn sie der Sonne ausgesetzt werden. Aber nutzen konnte man es nicht?

Genau. Man konnte den Effekt zwar beobachten, ihn allerdings nicht nutzen, weil es im Labor nur gelang, winzige Mengen an Ladung zu erzeugen. Doch dann fand Einstein heraus, wie Licht mit Atomen interagiert. Erst durch dieses Wissen konnte man aus den Beobachtungen etwas Praktisches machen. Praktisch bedeutete zunächst: überhaupt nennenswerte Strommengen erzeugen.

In den 1930er Jahren stellte die deutsche Firma Siemens Solarzellen aus Kupferplatten vor. Es war der erste Versuch einer praktischen Anwendung.

Ja genau, doch das wurde durch die politischen Ereignisse in Deutschland zu der Zeit jäh unterbrochen. Ich bin mir ziemlich sicher, dass sie etwas Vermarktbares hinbekommen hätten. Gleichzeitig befanden sich ihren Konkurrenten in den Bell Labs in den USA in einer sehr speziellen Situation. Das Telekommunikationsunternehmen war mit einem ganz praktischen Problem konfrontiert: Es brauchte kleine Energiemengen, um die Transistoren zu betreiben – auch an Orten ohne Stromnetz. Ideale Voraussetzungen für den Einsatz von Solarzellen. Zudem waren die Bell Labs in den 1930er und 1940er Jahren ein sehr interdisziplinäres Umfeld; Menschen aus unterschiedlichen Bereichen arbeiteten dort zusammen. Das waren zwei große Vorteile, durch die das Unternehmen möglicherweise schneller vorankam als andere.

1954 stellten die Bell Labs auf einer berühmten Pressekonferenz dann die erste Solarzelle vor. Der damit produzierte Strom war zwar 10 000-mal teurer als heute, aber die Technik funktionierte. Sie wurde sofort in Satelliten eingesetzt. Aus welchem Grund ist die Industrie nicht auf den Zug aufgesprungen?

Das war einer der vielen Momente, in denen es kurz so aussah, als stünde die Solarenergie kurz vor dem Durchbruch – und dann kam doch alles anders. Mit dem Sputnik-Schock im Jahr 1957, als die Sowjetunion den ersten Satelliten in die Erdumlaufbahn schoss und damit den Westen in der Raumfahrt überholte, entstand in den USA die Sorge, technologisch ins Hintertreffen zu geraten. Für Satelliten waren Solarzellen eine Killerapplikation, besser als Batterien oder andere Stromquellen wie etwa kleine Atomreaktoren. Man war bereit, keine Kosten mehr zu scheuen. Für den Massenmarkt dagegen gab es reichlich Öl, Gas und Kohle. Das war zwar schmutzig, aber billig. Man muss bedenken: Es war die Zeit vor der Umweltbewegung – es gab keinen Grund, warum sich eine derart teure Technologie hätte durchsetzen sollen.

»Das zivile Atomprogramm diente auch dazu, die Ausgaben für Atomwaffen zu rechtfertigen«

Gleichzeitig setzte die Energiewirtschaft auf Kernenergie, die ebenfalls extrem teuer und komplex ist. Wie passt das zusammen?

In den 1960er Jahren hat die Kernenergie die Solarenergie politisch übertrumpft. Heute ist klar, dass bei der Stromversorgung Ressourcenverfügbarkeit, Umweltauswirkungen und technologische Vielfalt berücksichtigt werden – man also nukleare, solare und andere Technologien miteinander kombinieren sollte. Damals jedoch zählte vor allem, möglichst schnell möglichst viel Strom erzeugen zu können. Das ging mit Kernenergie gut und zuverlässig. Außerdem hatte die Technologie eine Doppelfunktion: Das zivile Atomprogramm diente auch dazu, die Ausgaben für Atomwaffen zu rechtfertigen.

In den 1970er und 1980er Jahren war Solarenergie insbesondere bei Bastlern und Umweltaktivisten beliebt. Vor allem in Westdeutschland schien sie sich gut zu entwickeln. War die BRD damals auf irgendeine Art besonders oder war das normal?

Die Situation in Deutschland war zu der Zeit außergewöhnlich. Es gab die 68er-Bewegung und Studentenproteste, von wo aus viele später zu den Grünen oder zur SPD gingen. Die Aktivisten setzten sich für eine Demokratisierung der Gesellschaft ein, insbesondere auch der Energieversorgung, die noch Wurzeln im Dritten Reich hatte. Solarenergie erfuhr nach der Ölkrise 1973 einen Schub, als Energie plötzlich knapp wurde und die Preise stiegen. Und dann kam der Reaktorunfall in Tschernobyl. In anderen Ländern wurde das eher als unglücklicher Einzelfall abgetan – in Deutschland stieg die Zahl der Atomkraftgegner rasant an.

Rückblickend waren die 80er eine spannende Zeit für die Solarenergie: Architekten entwickelten Gebäude, die ganz auf die Nutzung von Solarenergie ausgerichtet waren, in der Schweiz wurde eine Tour de Sol veranstaltet, ein verrücktes Solarauto-Rennen. Es gab viel Enthusiasmus, der große Durchbruch blieb allerdings aus. Warum?

Ein Grund ist sicher: Die Technik war immer noch teuer. Trotzdem waren diese Aktivitäten wichtig. In den 1970er Jahren flossen allein in den USA etwa zwei Milliarden Dollar an Forschungsgeldern in die Solarenergie. Doch 1981 wurde unter Ronald Reagan alles gestoppt und bewusst abgebaut. Die Experten wanderten aus, unter anderem nach Japan und Deutschland. In kleineren Laboren wurde weltweit weiter geforscht. Das ist das Außergewöhnliche an der Solarenergie: Im Gegensatz zu Kern- oder Windenergie kann man mit wenig Geld und einfacher Ausrüstung große Fortschritte erzielen. Dieser verstreute Erfindungsreichtum war in Deutschland besonders stark. Und nicht zu vergessen: Während die Umweltbewegung in den USA den Fortschritt verhinderte, zeigten sich die Akteure in Deutschland technikaffin und lösungsorientiert.

Eines der größten Projekte der rot-grünen Koalition unter Gerhard Schröder war die Energiewende, beschlossen im Jahr 1998. Dabei wurde eine Einspeisevergütung für Solarenergie eingeführt. Sie beschreiben das in Ihrem Buch als globalen Wendepunkt. Weshalb?

Bis dahin fehlte ein Markt für Solarenergie. Die Subventionen über die Einspeisevergütung in Deutschland stießen den Ausbau an, senkten die Herstellungskosten von Fotovoltaikanlagen und erzeugten weitere Skaleneffekte. Plötzlich war es finanziell nicht mehr riskant, sich Solarzellen aufs Dach zu schrauben. Der Markt wuchs. Weltweit verbesserten sich die Produktionsverfahren immer weiter. Die Entwicklung begann in Deutschland. Und selbst als die Hersteller nach China abwanderten, weil sie dort billiger produzieren konnten, kamen die Maschinen weiterhin aus Deutschland, den USA, der Schweiz oder Österreich. China importierte die Maschinen, konnte dann aber etwa ab Mitte der 2000er Jahre viel günstiger produzieren als die europäischen Länder.

Und dennoch: Billig war das Gesetz für Deutschland nicht.

Die Grundidee der Einspeisevergütung war: jetzt subventionieren, damit man später keine Subventionen mehr braucht. Es war ein großes, teures Wagnis – aber es hat funktioniert. Heute ist Solarenergie günstiger als fossile.

Rückblickend hat es 50 Jahre gedauert, bis aus dem ersten Produkt ein Massenprodukt wurde. Haben auch Lobbyisten der Atom- oder Fossilindustrie die Solarenergie ausgebremst?

Ich denke, sie haben zur Verzögerung beigetragen. In jedem Land, dessen Regierung beschloss, Solarenergie zu subventionieren, gab es eine Gegenbewegung – meist von fossilen Energieunternehmen oder Versorgern, die mit Strom aus Kohle, Öl oder Gas mehr Geld verdienen. Sie versuchten, die Solarenergie politisch zu blockieren. In Deutschland kam der Gegenwind später, Ende der Nullerjahre. Die etablierte deutsche Energiebranche hatte die Solarenergie anfangs unterschätzt – vielleicht aus Arroganz, vielleicht auch einfach aus einer Fehleinschätzung heraus.

»Die Chinesen haben sich beim Thema Wachstum null zurückgehalten«

Unter Angela Merkel als Bundeskanzlerin wurden die Subventionen dann massiv gekürzt, viele Solarunternehmen machten sofort Pleite. Wieso? 

In der deutschen Politik fragten sich wohl einige: Was hat Deutschland noch davon? Den chinesischen Solarunternehmen geht es gut, warum sollen wir deren Geschäft subventionieren? Ein deutscher Ingenieur dagegen sagte mir einmal, dass die deutschen Unternehmen einfach nicht ambitioniert genug waren. In den Jahren von 2004 bis 2008 wuchs die Branche zwar enorm, auch dank der günstigen Produktionsbedingungen etwa in Ostdeutschland. Doch während die Deutschen von einigen hundert Megawatt sprachen, dachten die Chinesen längst in Gigawatt. Diese Vorsicht war, im Nachhinein gesehen, nicht hilfreich. Die Chinesen haben sich beim Thema Wachstum null zurückgehalten. Besonders nach der Finanzkrise von 2008 unterstützte die chinesische Regierung die Solarindustrie massiv mit Krediten, während anderswo, etwa in Spanien, die Subventionen gekürzt wurden. So konnte China die eigene Industrie stützen und einen heimischen Solarmarkt aufbauen.

In Ihrem Buch deuten Sie auch an, dass womöglich zu viele Subventionen flossen und sich das negativ auf die deutsche Industrie auswirkte. Das klingt kontraintuitiv.

Rückblickend hätte man wahrscheinlich mit der Hälfte der Fördermittel ähnlich viel Wachstum erreicht. Dann wäre der Solarausbau vielleicht etwas langsamer vorangegangen, was den deutschen Firmen möglicherweise mehr Zeit verschafft hätte, um mit China Schritt zu halten. Aber ich würde das Förderprogramm nicht dafür kritisieren. Damals konnte man nicht ahnen, dass die chinesische Solarindustrie so schnell zur deutschen aufschließen würde und dass die Kosten für Solarzellen so stark sinken würden. Damals erschienen die hohen Subventionen plausibel, weil man sich an der Windenergie orientiert hatte, um die Kostensenkungen vorauszusagen. Heute weiß man allerdings: Die Kosten für Solarzellen sanken doppelt so schnell wie die von Windkraftanlagen.

China dominiert inzwischen den Markt für Solarzellen. Ist das überhaupt ein gutes Geschäft?

Nicht wirklich. Die Margen sind extrem klein. Ich erinnere mich an ein Gespräch mit einem australischen Unternehmensberater, der viele Fertigungslinien für Solarzellen in China mit aufgebaut hat. Anfangs, so um 2002 herum, holten die Produzenten Fachkräfte aus der chinesischen Computerindustrie, die Erfahrung mit Silizium und Präzisionsfertigung hatten. Ab 2016, so sagte er mir, wurden nur noch Manager und Ingenieure aus der Textilindustrie eingestellt. Die wissen, wie man mit niedrigen Margen extrem hohe Stückzahlen produziert. Das Geschäft lebt von enormem Volumen und winzigen Margen. In China ist das ein knallharter Wettbewerb.

Hat die Solarenergie eigentlich Leute reich gemacht? Gibt es einen Solar-Milliardär?

Es gab zumindest einen: Shi Zhengrong. Er gründete mit Suntech das erste große Solarunternehmen Chinas und war zeitweise der reichste Mann des Landes.

Doch das Unternehmen ging pleite.

Ja. Die Firma übernahm ein italienisches Unternehmen, das in betrügerischer Weise Milliardenkredite nicht gedeckt hatte. Das hat Suntech ruiniert. Shi verschwand aus der Öffentlichkeit und musste eine Zeitlang untertauchen. Einen wie Bill Gates oder Jeff Bezos, der wirklich reich wurde und das für Jahrzehnte blieb, sucht man in der Solarindustrie vergebens.

Auffällig ist: Zahlreiche Unternehmer blieben diesem Markt mit seinen ständigen Boom- und Pleite-Phasen jahrzehntelang treu. Viele von ihnen führen bestimmt kein schlechtes Leben, doch kaum jemand wird reich wie in anderen Branchen. Sie haben etliche Interviews mit diesen Leuten geführt. Weshalb machen sie immer weiter?

Viele waren und sind einfach stark intrinsisch motiviert, an dieser Technologie zu arbeiten, die so viele faszinierende Eigenschaften in sich vereint: Sie verpestet die Luft nicht, trägt zum Klimaschutz bei, ist sicher und noch ein recht junger Industriezweig. Und sie ist seit jeher umgeben von diesem Freiheitsgefühl, weil alles so kleinteilig ist. Die Boom- und Krisenphasen zwangen zwar einige zum Ausstieg, aber viele blieben. Jemand formulierte es einmal so: Sie wurden einfach süchtig nach der Technologie.

»Viele waren und sind stark intrinsisch motiviert, an dieser Technologie zu arbeiten«

Sie haben versucht, die Lehren aus der Solarindustrie auf andere Technologien zu übertragen wie etwa die Entwicklung kleiner Kernreaktoren oder Carbon Capture, womit gemeint ist, Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu ziehen. Welche Lehren sind das?

Dazu zählen drei Dinge. Erstens: die Technologie ständig weiterzuentwickeln durch Forschung, Bildung und die Ausbildung von Fachkräften. Das war entscheidend für den Aufschwung der Solarenergie, und es ist genauso wichtig für die Nukleartechnologie und Carbon Capture. Zweitens: Märkte schaffen. Für die Solarenergie war entscheidend, dass ein neuer, großer und wachsender Markt erwartet wurde – geschaffen durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz und die Einspeisevergütung. Das gab deutschen Investoren ein Signal, später auch den Unternehmern in China. Dieser Fingerzeig fehlt bislang bei Carbon Capture und den kleinen Atomreaktoren. Die Nachfrage nach Strom wächst zwar, doch die Kernenergie muss mit günstigeren Quellen wie etwa dem Solarstrom konkurrieren. Es ist deshalb unklar, ob es dafür eine Marktnische gibt. Drittens: die globale Innovationsdynamik. Wenn ein Land ausfiel, sprang ein anderes ein. Als Präsident Reagan in den USA die Solarförderung stoppte, wanderte die Entwicklung einfach nach Japan und Deutschland ab, und als dort die Förderung zurückgefahren wurde, ging es eben nach China. Das war extrem hilfreich für die Entwicklung der Technologie, weil jedes Land seine eigenen Stärken einbringen konnte.

Und wenn China ausfallen sollte, wo geht die Entwicklung dann in Zukunft weiter?

Gute Frage. Ich gehe davon aus, dass die Länder des Globalen Südens künftig die Solarenergie vorantreiben werden, da dort die Nachfrage nach Strom am schnellsten steigen wird. Dort ist sie in den letzten Jahren am stärksten gewachsen, und meiner Ansicht nach wird sich dieser Trend fortsetzen und beschleunigen.