Photovoltaikanlagen gelten weithin als nachhaltig und umweltfreundlich. Schließlich erzeugen sie Erneuerbare Energie in Form von Solarstrom. Und die Sonnendauer wird auch hierzulande eher mehr als weniger – ganz im Gegenteil zu den fossilen Brennstoffen Kohle, Erdöl und Erdgas, deren Vorkommen langsam, aber sicher zur Neige gehen.
Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) hat vor einem erneuten Hitzesommer auf der Nordhalbkugel gewarnt. Wie schon in den letzten Jahren könnten uns auch in Deutschland wieder Temperaturen von 40° Celsius und mehr erwarten. An dieser Stelle lässt sich der Klimawandel wohl nicht mehr leugnen, darüber sind sich Experten und Wissenschaftler weltweit längst einig.
Ein Grund für den Klimawandel: der auf globalem Niveau rasant zunehmende Ausstoß von Kohlendioxid, CO2. Dass Deutschland selbst einen Rückgang von Treibhausgasen verbuchen kann, macht hier keinen Unterschied. Um unser weltweites Klima zu schützen, kann und muss der CO2 Ausstoß reduziert werden. Während ein Großteil der CO2-Emissionen durch industrielle Prozesse zustande kommt und eine mögliche Regulierung dieser Prozesse in politischer Hand liegt, steht eines fest: Jeder Einzelne von uns kann etwas zum Klimaschutz beitragen.
Die Solarenergie und das Klima
Das Beste an Hitzesommern und Rekorden bei der Sonnenscheindauer ist die Menge an produziertem Solarstrom. Laut Fraunhofer-Institut erzeugte die Photovoltaik im ersten Halbjahr 2019 zusammen mit der Windkraft erstmals mehr Strom als Kohlekraftwerke. Den Rekord der Stromproduktion konnte Solarenergie im außergewöhnlich heißen Juni 2019 dabei sogar alleine erzielen. Mit 7,17 TWh produziertem Solarstrom lag die Photovoltaik damals vor Braunkohle mit 7,02 TWh und Windkraft mit 6,59 TWh (Quelle: Fraunhofer-Institut).
Privatpersonen ohne Ökostromtarif beziehen ihren Strom aus dem öffentlichen Netz und haben dadurch keinen Einfluss darauf, zu welchen Anteilen dieser aus regenerativen oder fossilen Quellen besteht. Doch als Besitzer einer Photovoltaikanlage können Sie Ihr Zuhause und Ihr Elektroauto jeden Tag mit umweltfreundlicher Energie betreiben. Wer dabei mehr Solarstrom erzeugt als er selbst verbraucht, kann den nicht benötigten Strom darüber hinaus ins öffentliche Netz einspeisen und erhält in Form der Einspeisevergütung sogar noch Geld dafür. Für Solaranlagen mit einer Leistung bis zu 10 kWp beträgt die Einspeisevergütung aktuell 8,16ct/kWh (EEG gilt für Januar 2021).
Sind Photovoltaikanlagen wirklich klimafreundlich?
Solaranlagen produzieren auf nachhaltige Art und Weise Strom, aber wie sieht es mit der Ökobilanz der Anlagenkomponenten aus? Wie klima- und umweltfreundlich ist zum Beispiel die Herstellung von Solarmodulen & Co.?
Bei nahezu allen Solaranlagen werden monokristalline Solarmodule verbaut. Polykristalline Module kommen im Privatsegment kaum noch zum Einsatz. Ein Grund hierfür liegt im höheren Wirkungsgrad der monokristallinen Module, oder anders gesagt: Sie erzeugen bei begrenzter Dachfläche mehr Solarstrom als polykristalline Module. Auch die Optik spielt eine Rolle: Monokristalline Solarmodule sind schwarz und wirken dadurch edler, während polykristalline Module bläulich schimmern. Beide Arten von Solarmodulen werden aus demselben Material gefertigt: dem Halbmetall Silizium.
Das für Solarmodule verwendete Silizium wird aus Sand gewonnen, der in der Natur in riesigen Mengen vorhanden ist. Im Labor werden daraus in verschiedenen, gut überwachten, chemischen Prozessen Solarzellen gefertigt. Sowohl bei der Silizium-Gewinnung als auch bei dessen Weiterverarbeitung zu Solarzellen wird CO2 ausgestoßen. Auch beim Transport entstehen CO2-Emissionen. Denn ein Großteil der PV-Hersteller produziert in China.
Alle Faktoren zusammengenommen, führt dies dazu, dass eine PV-Anlage pro produzierter kWh Strom ca. 50 Gramm CO2 ausstößt (Quelle: Fraunhofer-Institut). Damit liegt Photovoltaik im Vergleich mit anderen Energiequellen zwar über dem CO2 Ausstoß von Wasser- und Windkraft mit 23 bzw. 18 Gramm pro kWh, aber weit unter dem CO2 Ausstoß, der durch Erdgas (500 g/kWh), Steinkohle (830 g/kWh) und Braunkohle (1075 g/kWh) anfällt.
Bedenkt man die durchschnittliche Laufzeit von Solarmodulen von 25–30 Jahren, so kann festgehalten werden, dass es sich bei selbst erzeugter Solarenergie um die langlebigste erneuerbare Energiequelle handelt, die noch dazu für die Nutzung in Privathaushalten am weitesten entwickelt und am besten erforscht ist.
CO2 Ausstoß und CO2 Ersparnis durch PV
Das CO2, das bei der Produktion und dem Transport einer Solaranlage anfällt, hat sich üblicherweise in einem Zeitraum von zwei bis vier Jahren amortisiert. Sprich, nach Ablauf dieses Zeitraums von zwei bis vier Jahren läuft die PV-Anlage klimaneutral, darüber hinaus sogar klimapositiv. Bei einer Anlagen-Lebensdauer von durchschnittlich 25–30 Jahren produziert sie also 7,5- bis 15-mal so viel Energie, wie sie durch Herstellung und Transport verbraucht hat – und das vollkommen CO2-frei. Hier spricht man von Energy-Payback-Time: Die Zeit, die nötig ist, um die verbrauchte Energie „zurückzuzahlen“ bzw. auszugleichen.
