Globaler Markt für solare Heiz- und Kühlsysteme: Informationen nach Typ (Heizung, Kühlung, Kombi), Kollektortyp (Flachkollektor, Vakuumröhre), Anwendung (Wohngebäude, Gewerbe, Industrie, Institutionen) und Region – Prognose bis 2032

Marktdynamik

Treiber des globalen Marktes für solare Heiz- und Kühlsysteme:

Strenge staatliche Regulierung

Verschiedene Regierungen bieten finanzielle Anreize zur Förderung von Solarheizungs- und -kühlsystemen. Zu den verfügbaren Fördermaßnahmen gehören Rabatte, Steuergutschriften, Zuschüsse und Subventionen, die die Anschaffungs- und Installationskosten von Solaranlagen senken sollen. In den Vereinigten Staaten gewährt die Bundesregierung die Solar Investment Tax Credit (ITC), die bis zu 26 % der Kosten für den Bau einer Solaranlage, einschließlich Solarheizungs- und -kühlsystemen, abdeckt. Mehrere Bundesstaaten bieten darüber hinaus weitere Anreize wie Rabatte und Grundsteuerbefreiungen, um die Nutzung von Solarenergie zu fördern.

Das EEG 2023 ist die bedeutendste Aktualisierung der Energiegesetzgebung seit Jahrzehnten. Es schafft die Grundlage für Deutschlands Ziel der Klimaneutralität. Geplant ist ein stetiger und deutlich beschleunigter Ausbau, um den Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch bis 2030 auf mindestens 80 % zu steigern. Dieses Programm hat zu einem signifikanten Anstieg der Nutzung von Solartechnologien im ganzen Land geführt. Die Regierungen können direkte Subventionen oder Zuschüsse für die Installation von Solarheiz- und -kühlsystemen gewähren, insbesondere in Gebieten, in denen die Nutzung von Solarenergie noch in den Anfängen steckt oder in denen wirtschaftliche Hürden bestehen. Diese Subventionen können einen Teil der Installationskosten decken oder qualifizierten Haushalten, Unternehmen und Gemeinden finanzielle Unterstützung bieten.

Darüber hinaus werden im Jahr 2023 durch das australische Förderprogramm für erneuerbare Energien (SRES) und das australische Ziel für erneuerbare Energien (LRET) voraussichtlich insgesamt 27.900 bzw. 48.800 Gigawattstunden (GWh) erzeugt. Dies entsprach etwa 28 % der gesamten Stromerzeugung in Australien, 12 % mehr als im Jahr 2022. Auch in Japan führte die Regierung ein umfangreiches Einspeisevergütungsprogramm (FIT) ein, um die Installation von Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien, wie beispielsweise Solaranlagen zur Heizung und Kühlung, zu fördern. Im Rahmen dieser Regelung erhalten Anlagenbetreiber feste Vergütungen für den von ihren Anlagen erzeugten und ins Netz eingespeisten Strom, wodurch ein stetiger Geldfluss über die gesamte Lebensdauer der Anlage gewährleistet wird.

Hemmnisse auf dem globalen Markt für solare Heiz- und Kühlsysteme:

Intermittierender Charakter der Solarenergie

Solare Heiz- und Kühlsysteme nutzen Sonnenlicht zur Energiegewinnung, ihre Effektivität kann jedoch durch Wetterbedingungen wie Bewölkung, Regen und Schneefall beeinträchtigt werden. In Gebieten mit unbeständigem Wetter oder häufiger Bewölkung erzeugen Solaranlagen unter Umständen weniger Energie und weisen eine geringere Heiz- oder Kühlleistung auf. Beispielsweise können längere Perioden mit trübem Himmel oder starkem Regen die Sonneneinstrahlung reduzieren, was zu einer geringeren Energieausbeute der Solarkollektoren und einer niedrigeren Systemeffizienz führt. Die von Solaranlagen in den Vereinigten Staaten erzeugte Solarenergiemenge schwankt periodisch aufgrund des Sonnenstands und der Eigenschaften der Anlagen selbst. Solaranlagen erzeugen typischerweise im Sommer die größte Energiemenge, gefolgt von Herbst und Frühling.

Darüber hinaus beeinflusst der geografische Standort eines Gebäudes oder einer Anlage die Verfügbarkeit von Solarenergie. Regionen in Äquatornähe erhalten jährlich mehr Sonnenschein und weisen daher höhere Sonneneinstrahlungswerte auf als weiter entfernte Regionen. Auch Breitengrad, Höhenlage und lokale Klimavariablen können das Solarenergiepotenzial sowie die Leistung von Solarheiz- und -kühlsystemen beeinflussen. Aufgrund der Erdkrümmung erhalten die Polargebiete die geringste Menge an Sonnenenergie. Im Winter dauert die Nacht sechs Monate. Selbst im Sommer erreicht die Sonne nie ihren höchsten Stand am Himmel. Das Sonnenlicht durchdringt eine dicke Atmosphärenschicht und wird dadurch stark abgeschwächt.

Marktchancen für globale Solarheiz- und -kühlsysteme:

Steigender Energiebedarf und Urbanisierung

Mit dem Wachstum der Weltbevölkerung und der Wirtschaft steigt auch der Energiebedarf. Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) wird der weltweite Energiebedarf bis 2040 voraussichtlich um 25 % steigen. Bevölkerungswachstum, wirtschaftliche Entwicklung, Industrialisierung und Urbanisierung tragen zu diesem Anstieg bei. Insbesondere die Urbanisierung ist ein bedeutender Faktor, da immer mehr Menschen auf der Suche nach besseren wirtschaftlichen Chancen und einem höheren Lebensstandard in die Städte ziehen. Die Vereinten Nationen prognostizieren, dass die weltweite Stadtbevölkerung bis 2050 68 % erreichen wird, wobei der größte Teil dieses Wachstums in Schwellenländern stattfinden wird. Metropolregionen sind Zentren wirtschaftlicher Aktivität, des Konsums und des Energieverbrauchs, was zu einem erhöhten Energiebedarf für Gebäude, Verkehr und Infrastruktur führt.

Infolgedessen bieten der steigende Energiebedarf und die Urbanisierung enorme Chancen für Solarheiz- und -kühlsysteme, den Heiz- und Kühlbedarf städtischer Gebäude zu decken. Gebäude verbrauchen weltweit beträchtliche Mengen an Energie, wobei Heizung und Kühlung einen signifikanten Anteil des Energieverbrauchs in Wohn-, Gewerbe- und öffentlichen Gebäuden ausmachen. Solarheiz- und -kühlsysteme bieten eine nachhaltige underneuerbare EnergieEine Option, die die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und die Umweltauswirkungen des Energieverbrauchs von Gebäuden verringert.

Segmentanalyse

Der globale Markt für solare Heiz- und Kühlsysteme ist nach Typ, Kollektortyp und Anwendung segmentiert.

Der Markt ist zudem nach Produkttyp in Heizung, Kühlung und Kombi unterteilt.

Kombisysteme, auch bekannt als Solar-Kombisysteme oder Solarthermie-Kombisysteme, vereinen die Vorteile der Sonnenenergie für Heizung und Kühlung und bieten so Lösungen für die Raumheizung und -kühlung in Gebäuden. Diese integrierten Systeme nutzen Solarkollektoren, um Sonnenenergie für Heizung und Kühlung zu absorbieren und ganzjährigen Komfort zu gewährleisten. Solarthermische Technologien wurden entwickelt, um Energie für Warmwasser und Raumheizung zu erzeugen. Diese Kombisysteme erfreuen sich zunehmender Beliebtheit im Wohnbereich. Da Kombisysteme zwei Lasten abdecken, ist der Kollektor in diesem Fall größer. Das Kombisystem beinhaltet eine zusätzliche Energiequelle wie Biomasse, Öl, Gas oder Strom. Die Installation von Kombisystemen erfordert jedoch spezielle Fachkenntnisse, die Installateuren vermittelt werden müssen.

Heizsysteme nutzen Solarenergie, um Gebäude zu heizen und für Komfort zu sorgen, indem sie Luft oder Wasser für die Raumheizung oder die Warmwasserbereitung erwärmen. Solarheizsysteme bestehen typischerweise aus Solarkollektoren, die Sonnenlicht einfangen und die Wärmeenergie in ein Wärmeträgerfluid (wie Wasser oder Frostschutzmittel) umwandeln, das dann im Heizsystem zirkuliert. Im Wohnbereich kann die Solarheizung herkömmliche Heizsysteme wie Heizkessel oder Elektroheizungen ergänzen oder ersetzen und so den Energieverbrauch und den CO₂-Fußabdruck reduzieren.

Nach Kollektortyp ist der Markt in Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren unterteilt.

Flachkollektoren zählen zu den beliebtesten Solarkollektoren für Heiz- und Kühlsysteme. Sie bestehen aus einer flachen, rechteckigen Absorberplatte aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer oder Aluminium, die mit einer transparenten Abdeckung (meist Glas) und einer isolierenden Rückseite versehen ist. Sonnenlicht dringt durch die Glasabdeckung und wird von der Absorberplatte absorbiert und in Wärme umgewandelt. Diese Wärme wird anschließend an ein Wärmeträgerfluid (z. B. Wasser oder Frostschutzmittel) abgegeben, das durch Rohre oder Kanäle im Inneren des Kollektors zirkuliert. Flachkollektoren sind bekannt für ihre Einfachheit, Langlebigkeit und Wirtschaftlichkeit und eignen sich daher ideal für verschiedene Anwendungen im privaten, gewerblichen und industriellen Bereich.

Vakuumröhrenkollektoren bestehen aus Reihen paralleler Glasröhren, von denen jede ein Absorberrohr mit einer selektiven Beschichtung enthält. Diese Beschichtung verbessert die solare Absorption und reduziert gleichzeitig Wärmeverluste. Der Zwischenraum zwischen Absorberrohr und äußerem Glasrohr ist evakuiert, wodurch ein Vakuum entsteht, das als Isolierung dient und Wärmeverluste durch Wärmeleitung und Konvektion minimiert. Sonnenlicht durchdringt das äußere Glasrohr und wird vom Absorberrohr absorbiert. Dabei erwärmt sich das Wärmeträgerfluid (oft eine Flüssigkeit oder ein Gas), das im Inneren der Röhre zirkuliert. Vakuumröhrenkollektoren zeichnen sich durch ihren hohen Wirkungsgrad aus, insbesondere in kälteren Regionen oder bei geringer Sonneneinstrahlung, wo die Vakuumisolierung dazu beiträgt, die Wärme zu speichern und Wärmeverluste zu reduzieren. Diese Kollektoren werden häufig in Wohn- und Gewerbegebäuden eingesetzt, die hohe Effizienz und Leistung erfordern. Aufgrund ihres komplexeren Designs und Herstellungsverfahrens sind sie jedoch teurer als Flachkollektoren.

Der Markt kann nach Anwendungsbereich in Wohn-, Gewerbe-, Industrie- und institutionelle Bereiche unterteilt werden.

Solare Heiz- und Kühlsysteme finden in Industriegebäuden wie Produktionsanlagen, Lagerhallen und anderen industriellen Umgebungen Anwendung. Sie ermöglichen Prozesswärme, Raumheizung, Warmwasserbereitung und Kühlung für zahlreiche industrielle Prozesse und Abläufe. Solarthermische Systeme unterstützen Branchen mit Hochtemperaturprozessen, wie beispielsweise die Lebensmittelverarbeitung, die chemische Produktion und die Metallverhüttung, bei der Dampferzeugung und dem Betrieb wärmeintensiver Anwendungen. Solare Heiz- und Kühlsysteme tragen dazu bei, den Brennstoffverbrauch zu senken, die Energieeffizienz zu steigern und Treibhausgasemissionen zu reduzieren, was wiederum zu Kosteneinsparungen und einem verantwortungsvollen Umgang mit der Umwelt beiträgt.

Darüber hinaus haben Unternehmen das Potenzial von Solarheiz- und -kühlsystemen in industriellen Anwendungen, insbesondere für die Prozesswärme, noch nicht vollständig ausgeschöpft. Zwar werden Solarheizsysteme bereits in einigen Fällen eingesetzt, jedoch nur in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen. Mit fortschreitender Technologieentwicklung werden Solarheizsysteme auch für mittlere Temperaturen bis zu 250 °C realistischer.

Gewerbliche Anwendungen umfassen Solaranlagen zur Heizung und Kühlung in Gebäuden wie Büros, Einzelhandelsgeschäften, Hotels, Restaurants und anderen Gewerbeimmobilien. Solaranlagen in Gewerbebetrieben bieten dieselben Funktionen wie Anlagen in Wohnhäusern: Raumheizung, Warmwasserbereitung, Kühlung und Klimatisierung. Da Gewerbegebäude oft einen höheren Energiebedarf und größere Heiz- und Kühllasten aufweisen als Wohnhäuser, sind Solaranlagen hier besonders effektiv, um Betriebskosten zu senken und die Umweltbelastung zu reduzieren. Solare Heiz- und Kühllösungen können in Neubauprojekte integriert oder in bestehende Gewerbegebäude nachgerüstet werden, um die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit zu verbessern.

Regionalanalyse

Europa dominiert den Weltmarkt

Die globale Marktanalyse für solare Heiz- und Kühlsysteme wird in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, dem Nahen Osten und Afrika sowie Lateinamerika durchgeführt.

Europaist der weltweit größte Marktteilnehmer im Bereich solarer Heiz- und Kühlsysteme und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7,3 % wachsen. Die Europäische Kommission ist auf dem besten Weg, bis 2030 20 % ihres Energiebedarfs aus Solarenergie zu decken. Viele europäische Länder haben erfolgreich Solarenergie in ihre Netze integriert oder als Inselanlagen betrieben. Länder wie Österreich, Deutschland und Dänemark haben bedeutende Fortschritte bei der Integration von Solarthermie, insbesondere zur Heizung, erzielt. Polen und Spanien zählen laut dem Europäischen Verband der Solarthermieindustrie zu den am schnellsten wachsenden Märkten für Solarthermie. Heizung und Kühlung machen 46 % des europäischen Energiesystems aus, weshalb die EU kontinuierlich Programme zur Integration von Solarthermie fördert. Auch Griechenland und Zypern tragen zu diesem regionalen Meilenstein im Jahr 2020 bei.

SolarPower Europe prognostizierte, dass die Solarstromerzeugungskapazität der EU bis 2023 259,99 GW erreichen und damit ihre langjährige Führungsrolle im Bereich Solarenergie festigen wird. Die Installationen von Solaranlagen stiegen zwischen 2022 und 2023 um 40 % auf 55,9 GW neu installierter Solarleistung in der EU-27. Dadurch konnten 2023 über 17 Millionen weitere europäische Haushalte mit Solarenergie versorgt werden. Darüber hinaus wird für den Sektor der solaren Prozesswärmenutzung (SHIP) bis 2023 ein Wachstum erwartet. Zahlreiche Multi-Megawatt-Anlagen befinden sich in Belgien, Spanien und Kroatien im Bau. Diese Projekte nutzen solare Prozesswärme mit Temperaturen über 100 °C und haben das Potenzial, dieses Marktsegment zu versiebenfachen.

Asien-PazifikEs wird erwartet, dass die Region im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 7,8 % aufweisen wird. Die Asien-Pazifik-Region umfasst China, Japan, Indien, Südkorea, Australien und die übrigen Länder der Asien-Pazifik-Region. Indien und China sind aufgrund ihrer großen Bevölkerungen und ihres hohen Energiebedarfs wichtige Akteure in der Region. Solarenergie ist in Indien ein schnell wachsender Geschäftsbereich im Bereich der erneuerbaren Energien. Der Energieverbrauch von Gebäuden macht mehr als ein Drittel des gesamten Energieverbrauchs Indiens aus; daher fördert die Regierung den Umstieg auf Solarthermieanlagen, um den Energieverbrauch im Haushalt zu senken. Indien wird voraussichtlich bis 2050 die am stärksten urbanisierte Bevölkerung weltweit haben.

Darüber hinaus sind über 70 % der Gebäude, die bis 2030 in Indien existieren werden, noch nicht gebaut. Dies führt zu einer steigenden Nachfrage nach energieeffizienten Wohn- und Gewerbegebäuden. Zudem wird erwartet, dass vermehrt lokale Erzeuger sauberer Energie das Potenzial der Solarenergie von Gebäuden nutzen werden, um den zukünftigen Energiebedarf zu decken. Die Regierungen der Schwellenländer in dieser Region haben bedeutende Schritte unternommen, um langfristige Solaranlagen zu schaffen und damit dem Markt für solare Heizung und Kühlung optimale Wachstumsbedingungen zu bieten.

NordamerikaDer Markt dürfte ein moderates Wachstum verzeichnen, wobei die USA eine Vorreiterrolle einnehmen. Kalifornien, ein Vorreiter bei der Nutzung erneuerbarer Energien, hat Programme wie die California Solar Initiative (CSI) ins Leben gerufen, um Solarheizungs- und -kühlsysteme zu fördern. Die CSI bietet Anreize und Zuschüsse für private und gewerbliche Kunden, die Solarthermieanlagen zur Warmwasserbereitung, Raumheizung und Kühlung installieren. Die CSI und andere Förderprogramme haben zu einem enormen Wachstum des kalifornischen Solarheizungs- und -kühlmarktes geführt, wobei Tausende von Installationen zu Energieeinsparungen und Umweltvorteilen beitragen.

In Lateinamerika sind Mexiko und Brasilien die Länder, die sich entwickeln wollen.FernwärmeSysteme, die erneuerbare Energien nutzen, werden zweifellos das Wachstum des regionalen Marktes für solare Heiz- und Kühlsysteme ankurbeln. Der Nahe Osten und Afrika, die die meisten Sonnenstunden erhalten, werden dies in den kommenden Jahren voraussichtlich voll ausschöpfen. Dies belegen die jüngsten Investitionen der Region in Solarenergie.