Lernrate (Swansons Gesetz)
Die prozentuale Kostensenkung einer Technologie bei jeder Verdopplung der kumulierten Produktion; für Solarmodule liegt sie nach Swansons Gesetz bei etwa 20 %.
Die Lernrate beschreibt einen empirischen Zusammenhang, den T. P. Wright 1936 erstmals im Flugzeugbau beobachtete: Mit jeder Verdopplung der kumulierten Produktion sinken die Stückkosten um einen annähernd konstanten Anteil. In der Photovoltaik heißt das Swansons Gesetz, nach SunPower-Gründer Richard Swanson, der feststellte, dass die Modulpreise pro Verdopplung der Liefermenge um etwa 20 % fallen.
C sind die Stückkosten, x die kumulierte Produktion und b der Erfahrungsexponent. Eine Lernrate von 20 % entspricht b ≈ 0,32.
Beobachtete Lernraten (Way et al. 2022, Joule; IRENA; BNEF):
- Solarmodule: etwa 20 bis 24 % über vier Jahrzehnte; die Modulpreise fielen von rund 76 USD/W im Jahr 1977 (in Dollar von 2013) auf etwa 0,10 USD/W in China im Jahr 2024.
- Lithium-Ionen-Batteriepacks: etwa 18 bis 20 %; der durchschnittliche Packpreis sank von über 1.000 USD/kWh im Jahr 2010 auf 115 USD/kWh im Jahr 2024 (BNEF).
- Onshore-Wind: etwa 10 bis 15 % bei den Turbinenkosten, bei den LCOE mehr, wenn man die gestiegenen Kapazitätsfaktoren mitrechnet.
- Kernenergie: in den USA und Frankreich keine oder sogar eine negative Lernrate, weil es sich um große Einzelprojekte handelt und sich die Regulierung immer wieder ändert.
Lernkurven bilden die Grundlage der Kostenprojektionen in den Szenarien von IEA, IRENA und IPCC. Way et al. zeigten, dass Prognosen auf Basis von Erfahrungskurven besser abschnitten als die meisten historischen Expertenschätzungen, die den Preisverfall bei Solarstrom immer wieder unterschätzt hatten.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- CAPEX
Investitionskosten: der Kapitalaufwand für den Bau einer Energieanlage, bei Kraftwerken meist pro kW Leistung angegeben, bei Speichern pro kWh.
- LCOE (Stromgestehungskosten)
Der konstante Preis pro MWh, mit dem alle auf den heutigen Wert abgezinsten Lebenszeitkosten eines Kraftwerks gedeckt sind, geteilt durch seine abgezinste Stromerzeugung über die Lebensdauer.
- Netzparität
Der Punkt, an dem Strom aus einer neuen Quelle, meist Sonne oder Wind, genauso viel oder weniger kostet als Strom aus dem Netz.
- Einspeisevergütung
Förderinstrument, das Erzeugern von Ökostrom einen festen Preis pro eingespeister kWh garantiert, meist für 15 bis 20 Jahre und unabhängig vom Marktpreis.
- Solarzelle
Halbleiterbauelement, meist ein dotierter Siliziumwafer mit Metallkontakten, das Sonnenlicht über den photovoltaischen Effekt direkt in Gleichstrom umwandelt.
- Lithium-Ionen-Akku
Ein wiederaufladbarer Akku, in dem Lithium-Ionen zwischen einer Graphitanode und einer Metalloxid- oder Phosphatkathode pendeln; die vorherrschende Technik für E-Autos und Netzspeicher.