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Oktober 2020

Technologiestudie: Technologisches Lernen – Können wir zukünftige Investitionskosten verlässlich abschätzen?

Von Amela Ajanovic, Reinhard Haas und Marlene Sayer

Ohne einer Kombination aus unterschiedlichen erneuerbaren Technologien, wird eine erfolgreiche Energiewende nicht möglich sein. Eine langfristige Vorhersage von zukünftigen Technologiekosten wäre daher wichtig und wünschenswert, um diese Umstellung planen zu können. Diese Vorhersagen zu treffen, ist aber schwierig und mit Unsicherheiten behaftet und daher mit dementsprechender Vorsicht zu interpretieren. Wichtig ist es mögliche Kostenreduktionen und Effizienzsteigerungen in der Kalkulation entsprechend zu berücksichtigen.

Die Grundidee Technologischen Lernens

Das Thema Technologisches Lernen (TL) geht im Prinzip mit der dynamischen Entwicklung der Investitionskosten jeder Technologie einher. Es ist bekannt, dass die Kosten einer Technologie mit zunehmender Verbreitung sinken dürften. Das heißt, es ist von Interesse, zu ermitteln, ob mit zunehmender eingesetzter Kapazität ein Rückgang der Investitionskosten stattgefunden hat.

Es gibt zumindest zwei Ansätze zur Darstellung dieser Kostenreduktionen:

  • Lernen von Außen: Hier werden exogene Faktoren berücksichtig, wie beispielsweise ein Unternehmen stellt eine neue MitarbeiterIn ein und das vorhandene Wissen wird weitergegeben. Dies wird durch jährliche Kostenreduktionen abgebildet.
  • Lernen von Innen: Der Ursprung des Lernens erfolgt durch Forschung und Entwicklung oder durch Investitionen in neue Technologien innerhalb eines Unternehmens. Dadurch entstehen Lerneffekte durch verbessertes Know-How, Verbesserung des Designs und Economies of Scale, samt den daraus resultierenden Effekten. Die Abbildung erfolgt durch Lernraten und Lern-bzw. Erfahrungskurven. Diese sind in Abbildung 2 am Beispiel von Photovoltaikmodulen dargestellt.

Eine zentrale Erkenntnis der Arbeit ist, dass Lernraten praktisch nicht verallgemeinert werden können. Technologisches Lernen ist ein Konzept, dass unter den richtigen Voraussetzungen – Homogenität der Technologie zum Zeitpunkt der Implementierung sowie auch die dynamisch über die Zeit und auch kontinuierlicher Aufbau von Anlagen über die Zeit sowie gleichbleibende Sicherheits- und Umweltrahmenbedigungen – für die zukünftige Technologieentwicklung wichtige Beiträge leisten kann.

Es sei aber letztendlich vor allem davor gewarnt mit vereinfachten Annahmen und überzogenen Erwartungen an dieses Konzept heranzugehen. Während für eine Technologie, wie die PV, die weltweit in Konkurrenz steht und von den Paneelen weitgehend eine homogene Technologie darstellt, tatsächlich substanzielle und praktisch kontinuierlich Lerneffekte realisiert werden konnten. Das Gegenteil war bei Atomkraftwerken der Fall: Durch zeitlich ständig geänderte Anforderungen und geänderte technologische Konzepte konnten praktisch keine Lerneffekte realisiert werden.

Abschließend sei festgestellt, dass eben Kriterien wie Homogenität und Ausgereiftheit der Technologie sowie gleichbleibende Bedingungen der Implementierung (z.B. Umwelt und Sicherheit) von zentraler Bedeutung für die Anwendung des Konzepts des Technologisches Lernen an zukünftige Kostenentwicklungen von Technologien sind.

Dieser Beitrag stellt einen Auszug aus dem 2. Wissenschaftlichen Zwischenbericht aus dem Forschungsprojekt „Technologiebewertung historisch und Szenarien 2030/2050“ dar, welches im Rahmen des Schwerpunktes Energy Transition 2050 aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert wird. Der gesamte Auszug inklusive Grafiken steht als PDF zum Download zur Verfügung.