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Der Jemen ist seit 2014 in einem Bürgerkrieg mit ausländischer militärischer Intervention verwickelt. Im Zuge des Konfliktes wurde die Mehrheit der Bevölkerung von der (zuvor zumindest teilweise vorhandenen) Elektrizitätsversorgung des öffentlichen Netzes abgeschnitten. Alternativlosigkeit hat das Land allerdings in einen beispiellosen Ausbau dezentraler Solarenergie geführt, welche zu Energieversorgung und Wohlstandsgewinnung beiträgt. Dieser Bericht dokumentiert die jemenitische Solarrevolution mithilfe von eigenen Berechnungen, neuen Haushaltsbefragungen und umfassender Literaturrecherche. Der Bericht identifiziert die Geschehnisse, identifiziert aber auch Barrieren für den Solarstrom: Engpässe in verschiedenen Bereichen des Solarsektors behindern eine weitere Verbreitung der Solarenergie. Der Artikel schließt mit differenzierten Handlungsempfehlungen für internationale sowie lokale Akteure, und zeigt wie durch gezielte Förderungen und Projekte gleichzeitig die Weichen für nachhaltige Armutsbekämpfung, Energiezugang und Klimaschutz gestellt werden können. ; Politikberatungsbericht mit Teilergebnissen aus Forschungsprojekten, welche durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung ("FoReSee", 01LA1811B) und das Energy Access and Development Program ("The future of Yemen's energy sector") finanziert wurden.

Ausgehend von einem niedrigen Niveau ist die Eigenstromversorgung mit Solarenergie und Batteriespeichern in Deutschland in den letzten Jahren deutlich gewachsen. Diese Entwicklung ging insbesondere auf den gegenläufigen Trend von Haushaltsstrompreisen und Einspeisetarifen sowie eine staatliche Förderung der Speicher zurück. Verschiedene Argumente sprechen dafür, dass die batterieunterstützte solare Eigenversorgung im Kontext der Energiewende künftig eine positive Rolle spielen könnte. Dazu gehören die Berücksichtigung entsprechender KonsumentInnenpräferenzen, die Steigerung der Akzeptanz der Energiewende und private Partizipationsmöglichkeiten an entsprechenden Investitionen sowie eine Entlastung der Verteilnetze. Die solare Eigenversorgung bringt jedoch auch potenzielle Nachteile mit sich, insbesondere in Hinblick auf die ökonomische Effizienz. Im Vergleich zu einem rein auf die Eigenversorgung fokussierten Betrieb dezentraler Speicher sinken die Gesamtkosten im Stromsystem, wenn die Speicher systemorientiert betrieben werden und für weitere Aktivitäten im Strommarkt zur Verfügung stehen. Dies zeigt eine am DIW Berlin durchgeführte Modellanalyse. Die Politik sollte daher darauf hinwirken, dass Photovoltaik-Batteriesysteme möglichst systemorientiert ausgelegt und betrieben werden. Im Gegenzug sollte die EEG-Umlagepflicht für eigenerzeugten Solarstrom abgeschafft werden. Daneben sollten Mieterstrommodelle nicht benachteiligt und die solare Eigenversorgung in energiepolitisch relevanten Politikszenarien adäquat berücksichtigt werden. Die politischen Rahmenbedingungen für Photovoltaik-Batteriespeicher müssen so ausgestaltet werden, dass unerwünschte Effekte minimiert werden.

"Die Lebensweise, wie sie heutzutage vor allem von den Industrienationen praktiziert wird, ist angesichts der Endlichkeit der fossilen Energien nicht auf Dauer möglich. Eine Energiewende wird aus diesem Grund eine der zentralen Aufgaben des 21. Jahrhunderts sein, um den heutigen Lebensstandard auch für zukünftige Generationen zu sichern. Daher gilt es die Potentiale der verschiedenen erneuerbaren Energien auszuschöpfen und so zu nutzen, dass Mensch und Natur möglichst wenig beeinträchtigt werden. Die Photovoltaik bietet hervorragende Möglichkeiten ökologisch und sozial konfliktfreie Energie bereit zu stellen. Durch stetige Effizienzsteigerung und Verbesserungen in der Wirtschaftlichkeit kann diese Technik deshalb einen wichtigen Teil zur künftigen Energieversorgung beitragen. Die zentrale Problemstellung ist in diesem Zusammenhang, dass die vorhandenen Dachflächen bisher kaum zur Energieerzeugung genutzt werden und das Potential der Photovoltaik somit nicht ausgeschöpft wird. Um dieses Problem zu lösen, bedarf es neuer Herangehensweisen, denn ""die Probleme, die es in der Welt gibt, können nicht mit den gleichen Denkweisen gelöst werden, die sie geschaffen haben"" (A. Einstein). Es ist eine neue Sichtweise nötig, die nicht mehr auf den zentralen Energieversorgungsstrukturen von fossilen Großkraftwerken beruht und diese als unveränderbare Gegebenheit ansieht, sondern eine, die dezentrale Versorgungsstrukturen fördert, Photovoltaik in den städtischen Raum integriert, sowie die Gesellschaft in diesen Prozess einbindet und ihr die Möglichkeit gibt, an der Energieversorgung zu mitzuwirken. Das Ziel dieser Studie ist es aufzuzeigen, wie groß das Potential der photovoltaischen Nutzung von Dachflächen in der Stadt ist, wie dieses besser genutzt werden kann und welchen Beitrag die Technik für eine zukunftsweisende Stadtplanung leisten kann, um dezentrale Versorgungsstrukturen umzusetzen. Hierzu werden Vor- und Nachteile der Photovoltaiktechnik im Vergleich zu fossilen Energieträgern und anderen erneuerbaren Energien dargelegt. Es wird beschrieben, welche Herausforderungen und Anforderungen der Klimawandel in diesem Zusammenhang an die Stadtplanung stellt, wie diese dazu beitragen kann das solarenergetische Potential der Stadt besser zu nutzen und welche Instrumente hierfür zur Verfügung stehen. Zudem wird untersucht, wie groß der Anteil der wirtschaftlich nutzbaren Dachfläche in der Stadt ist. In einer näheren Potentialanalyse verschiedener typischer urbaner Dachflächen wird analysiert, ob es städtische Quartiere gibt, die sich besonders für eine photovoltaische Nutzung eignen. Abschließend wird dargestellt welche Möglichkeiten, aber auch Schwierigkeiten Experten für eine breitere Nutzung von Photovoltaik in der Stadt sehen."

Die Umsetzung der Energiewende erfordert einen weiteren Ausbau von Windkraft und Photovoltaik in Deutschland. Die Stromerzeugungsmöglichkeiten beider Technologien schwanken stark je nach Wetterlage, Tages- und Jahreszeit. So kann es dazu kommen, dass temporär mehr Strom produziert wird, als zu diesem Zeitpunkt verbraucht werden kann. Das DIW Berlin hat anhand ausgewählter Zukunftsszenarien untersucht, wie groß diese Überschüsse sein werden, und wie mit ihnen umgegangen werden sollte. Die Simulationen zeigen, dass eine Flexibilisierung des Stromsystems die Entstehung von Überschüssen deutlich verringert. Derzeit bleiben viele Kraftwerke aus technischen, ökonomischen und systembedingten Gründen auch in Schwachlastphasen am Netz. Durch die Abschaffung dieses Must-Run-Sockels und eine flexible Biomasseverstromung könnte der Stromüberschuss aus Wind- und Solarenergie im Jahr 2032 von über 18 Prozent auf unter zwei Prozent der möglichen Jahreserzeugung gesenkt werden. Die Flexibilisierung des Kraftwerksbetriebs sollte daher ein wichtiges Ziel der deutschen Energiepolitik sein. Darüber hinaus ließe sich das System durch den Export von Stromüberschüssen und andere Maßnahmen weiter flexibilisieren. Eine Aufnahme der gesamten verbleibenden Überschüsse durch zusätzliche Speicher ist jedoch ökonomisch nicht sinnvoll. Stattdessen können die größten Erzeugungsspitzen abgeregelt werden. Die Mengen wären in einem flexiblen System relativ gering: Im Jahr 2032 müssten nicht einmal zwei Prozent der potenziellen Stromerzeugung aus Wind- und Solarenergie verworfen werden. Mittel- und langfristig werden verschiedene Energiespeicher nicht nur zur Aufnahme von Überschüssen, sondern auch zur Spitzenlastdeckung, zur Flexibilisierung der thermischen Stromerzeugung und zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen benötigt. Dazu gehören nicht nur Stromspeicher, sondern auch Wärme- und Gasspeicher. Aus energiepolitischer Sicht ist daher die weitere Förderung von Forschung und Entwicklung in diesen Bereichen geboten. ; The implementation of the energy transition in Germany requires the further expansion of wind and solar power. With both of these technologies, electricity generation is subject to strong seasonal and weather-related variations. In consequence, temporary situations may arise where more power is generated than can be consumed at that point in time. In the present study, DIW Berlin uses selected future scenarios to estimate the potential scale of these surpluses and to examine how they should be tackled. The aforementioned simulations indicate that increasing the flexibility of the energy system can drastically reduce the occurrence of surpluses. Currently, many power plants remain producing even in situations of low demand due to technical, economic and systemic reasons. If this must run requirement of conventional power plants is abandoned, and if power generated by biomass is tailored to demand, it would be possible to reduce the forecast power surplus from wind and solar energy for 2032 from over 18 percent to less than two percent of their potential annual production. The more flexible operation of Germany's fleet of power stations should, therefore, be an important aim for the country's energy policy. Exporting power surpluses or using them in heating or demand-side measures will further increase system flexibility. Power storage devices can absorb some of the remaining surplus. Storage of all surplus power might not be economically viable. If storage capacity is merely constructed to capture such surplus, then it would be more cost efficient to curtail some of the peak renewable energy production. The size of the surplus that would need to be curtailed is in fact relatively small: based on a flexible system, in 2032, only less than two percent of potential power generated by wind and solar energy would need to be discarded. In the medium and long term, various forms of energy storage will be required, not only to absorb surpluses, but also to cover peak load periods, to improve the flexibility of thermal electricity production, and to supply frequency control and other ancillary services. Apart from electricity storage devices, these can also comprise thermal energy and gas storage systems. From an energy policy perspective, therefore, it is advisable to continue support for research and development in these areas.

Die verstärkte Nutzung von Wärmepumpen ist eine wichtige Maßnahme zur Senkung der CO2-Emissionen im Wärmesektor. Zudem können Wärmepumpen dazu beitragen, die Importe von Erdgas zu reduzieren. Mit Hilfe eines Stromsektormodells werden die Auswirkungen eines beschleunigten Ausbaus von Wärmepumpen auf den deutschen Stromsektor untersucht. Knapp sechs Millionen zusätzliche Wärmepumpen würden den Strombedarf im Jahr 2030 um neun Prozent erhöhen. Um diesen mit Solarenergie zu decken, wäre eine Erweiterung der Photovoltaik-Kapazitäten um 23 Prozent notwendig. Die Erdgasimporte könnten dadurch um 15 Prozent gesenkt werden. Aus gesamtwirtschaftlicher Sicht wird eine deutlich stärkere Nutzung von Wärmepumpen immer vorteilhafter, je höher der Erdgaspreis ist. Ein schneller Umstieg auf Wärmepumpen erfordert allerdings die Unterstützung durch ein ambitioniertes und koordiniertes Programm der Politik, das auch den Ausbau von Produktionskapazitäten für Wärmepumpen und die Qualifizierung von Fachkräften im Blick hat – eine Art "Apollo-Programm" für Wärmepumpen.