Photovoltaik – Nachhaltigkeit & Ökobilanz
Photovoltaik gilt zurecht als eine Energiequelle der Zukunft, ist ein wichtiger Teil der Energiewende und gibt dir die Möglichkeit, aktiv einen Beitrag für eine umweltfreundlichere nachhaltigere Energieerzeugung zu leisten.
Doch wie ist es im Detail um die Nachhaltigkeit und die Ökobilanz von Photovoltaik bestellt? Wie viel CO2 wird im Vergleich zu anderen Energiequellen eingespart und wie lange braucht eine Photovoltaik-Anlage, um mehr Energie zu produzieren als für die Herstellung aufgewendet wird?
Das erfährst du hier!
Inhalt
- Das Wichtigste im Überblick
- Was ist die Ökobilanz von PV im Hinblick auf den CO2-Ausstoß?
- Erzeugt eine PV-Anlage mehr Energie, als sie für die Herstellung benötigt?
- Sind die für die Photovoltaik-Herstellung benötigten Rohstoffe nachhaltig verfügbar?
- Enthalten Solarzellen umweltschädliche Stoffe?
- Wie steht es um das Recycling?
- Fazit: Photovoltaik ist eine grüne Energie der Zukunft
Das Wichtigste im Überblick
- Photovoltaik hat eine sehr viel bessere CO2-Ökobilanz als die Energiegewinnung aus fossilen Brennstoffen. Im Betrieb erzeugt eine PV-Anlage keine Emissionen.
- Eine Photovoltaik-Anlage erzeugt während ihrer Laufzeit ein Vielfaches der Energie, die für die Herstellung aufgewendet wird.
- Photovoltaik-Anlagen enthalten höchstens Spuren von potenziell umweltschädlichen Inhaltsstoffen, die im Normalbetrieb und bei fachgerechter Entsorgung nicht in die Umwelt gelangen können.
- Die meisten Ressourcen für die Herstellung von Solarpanels sind im Übermaß vorhanden und lassen sich zum größten Teil recyclen.
Was ist die Ökobilanz von PV im Hinblick auf den CO2-Ausstoß?
Photovoltaik erzeugt im Betrieb keinerlei Emissionen, da die Energie der Sonnenstrahlen in den Solarzellen durch die Anregung von Elektronen praktisch ohne Umweg in elektrische Energie umgewandelt wird. Wie genau Strom aus Sonnenenergie gewonnen wird, kannst du im verlinkten Ratgeber nachlesen.
Dennoch erfordert die Gewinnung der Rohstoffe, die Fertigung der einzelnen Komponenten und der Transport zum Aufstellungsort Energie, die je nach Land noch zu einem signifikanten Teil aus fossilen Energieträgern erzeugt wird.
Im Vergleich zur direkten Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen wie beispielsweise in Kohle- oder Gaskraftwerken ist die Ökobilanz von Photovoltaik aber selbst unter Einbeziehung dieser Faktoren hervorragend.
Eine groß angelegte Studie des Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme kommt zum Ergebnis, dass eine PV-Anlage nur etwa 56 g CO2-Äquivalent pro kWh Strom freisetzt. Zum Vergleich: Bei der Braunkohleverbrennung liegt dieser Wert bei über 1000 g pro kWh.
Bei PV-Anlagen, die in Europa hergestellt werden, ist der Wert sogar noch besser, da hier der Anteil an erneuerbaren Energien im Strommix schon deutlich höher ist.
Insgesamt ist die CO2-Ökobilanz von Photovoltaik also außerordentlich gut. Das Fraunhofer-ISE kommt sogar zur Einschätzung, dass Photovoltaik einen relevanten Beitrag zur Senkung des CO2-Ausstoßes leistet.
Erzeugt eine PV-Anlage mehr Energie, als sie für die Herstellung benötigt?
Ja! In Deutschland erzeugen Photovoltaik-Anlagen sogar ein Vielfaches der Energie, die für die Herstellung benötigt wird.
Das Fraunhofer-ISE schätzt, dass eine PV-Anlage höchstens etwa 2 Jahre benötigt, um die für die Herstellung benötigte Energie vollständig „zurückzuzahlen“ (Energy Payback Time).
Über die Lebenszeit einer Anlage, die Hersteller meistens mit 25 bis 30 Jahren angeben, kann so oft mehr als das Zehnfache der verbrauchten Energie als Solarstrom zurückgewonnen werden (Erntefaktor). Unter günstigen Bedingungen sogar mehr als das 15-fache.
Sind die für die Photovoltaik-Herstellung benötigten Rohstoffe nachhaltig verfügbar?
Die meisten Rohstoffe, die für die Herstellung von kristallinen Solarzellen benötigt werden, sind auf der Erde im Überfluss vorhanden. Dazu zählen Glas, Aluminium, Polymere und Silizium.
Lediglich Silber, das zu einem kleineren Teil für die Herstellung gebraucht wird, ist eine limitierte Ressource. Das Fraunhofer-ISE schätzt, dass die PV-Industrie etwa 6 % der jährlichen Fördermenge an Silber benötigt.
Dünnschichtmodule benötigen für die Herstellung seltene Metalle wie Tellur oder Indium, allerdings machen diese Module nur einen sehr kleinen Teil der weltweiten Produktion aus.
Etwas kritischer ist die Situation bei Solarspeichern. Das hierfür benötigte Lithium ist nur in relativ wenigen Regionen auf der Erde ökonomisch abbaubar. Der Abbau führt dort in manchen Fällen zu Umweltproblemen. Umso wichtiger ist es, Altgeräte fachgerecht zu entsorgen, damit die Materialien wiederverwendet werden können.
Enthalten Solarzellen umweltschädliche Stoffe?
Kristalline Solarzellen, die beispielsweise auf Hausdächern installiert werden, enthalten meistens eine geringe Menge an potenziell umweltschädlichem Blei. Es ist jedoch so im Material gebunden, dass es unter normalen Umständen nicht in die Umwelt gelangen kann.
Bei kaputten Solarmodulen besteht eine solche Chance, weshalb sie schnellstmöglich repariert oder fachgerecht entsorgt werden sollten. Mittlerweile ist auch eine komplett bleifreie Herstellung möglich, die aufgrund höherer Kosten aber derzeit noch einen Wettbewerbsnachteil darstellt.
Dünnschichtmodule, die etwa im Camping-Bereich beliebt sind, enthalten häufig giftiges Cadmium. Auch hier gilt: Ist das Solarmodul intakt, ist die Chance für das Austreten der Substanz in die Umwelt minimal. Bei fachgerechter Wartung und Entsorgung sind in jedem Fall keine negativen Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt zu erwarten.
Wie steht es um das Recycling?
Solarmodule können bereits jetzt zum größten Teil recycelt werden. Der Recycling-Anteil wird dabei häufig mit bis zu 95 % angegeben, was ein hervorragender Wert ist! Somit können neue Solarmodule fast vollständig aus alten hergestellt werden.
Solarspeicher erreichen diesen hohen Recycling-Grad noch nicht, da die Rückgewinnung der Rohstoffe hier komplizierter ist. Es wird jedoch aktiv an verbesserten Recycling-Methoden für Batteriespeicher geforscht.
Schon jetzt lassen sich Altgeräte jedoch sinnvoll für andere Zwecke einsetzen oder für die Rückgewinnung von Rohstoffen nutzen.
Du interessierst dich für eine eigene PV-Anlage?
Finde mehr Infos und günstige Angebote in den verlinkten Kategorien:
Fazit: Photovoltaik ist eine grüne Energie der Zukunft
Photovoltaik ist eine der entscheidenden Schlüsseltechnologien für eine nachhaltige Stromproduktion. Die Nachhaltigkeit und Ökobilanz von Photovoltaik ist alles in allem hervorragend und deutlich besser als die vieler Alternativen – insbesondere die Verbrennung fossiler Energieträger.
Mit einer PV-Anlage kannst du also einen signifikanten Beitrag zur Energiewende leisten in dem guten Gewissen, dass deine PV-Anlage sich energetisch schnell bezahlt macht, zum größten Teil auf ungefährliche und im Übermaß verfügbare Ressourcen setzt und sich zu einem sehr großen Teil recyceln lässt.
Dazu kannst du mit einer Photovoltaik-Anlage langfristig stark sparen! Wie viel genau erfährst du in unserem Ratgeber zu den Kosten einer Solaranlage. Welche anderen Faktoren für eine Solaranlage sprechen, kannst du im Artikel „Lohnt sich PV?“ nachlesen.
Übrigens: Du kannst bei der Anschaffung einer Eigenen Photovoltaik-Anlage von umfassenden Förderangeboten profitieren. Mehr darüber erfährst du hier:
