Einleitung: Ist die Herstellung von Solarmodulen umweltfreundlich?
Photovoltaik ist eine der wichtigsten Technologien zur nachhaltigen Energieerzeugung. Während der Stromproduktion stößt eine Photovoltaikanlage keinerlei CO2 oder andere Schadstoffe aus. Doch wie sieht die Ökobilanz von Photovoltaik aus, wenn die Solarmodul-Herstellung berücksichtigt wird? Entstehen Umweltrisiken durch Solarmodule? Kurzum: Wie nachhaltig und klimafreundlich ist Photovoltaik in der Gesamtbilanz?
Was bedeutet energetische Amortisationszeit von Photovoltaik?
Als energetische Amortisationszeit wird der Zeitraum bezeichnet, den eine Erzeugungsanlage (z.B. PV-Anlage) benötigt, um die Menge an Energie zu produzieren, die bei ihrer Herstellung angefallen ist. Damit ist sie ein zentrales Maß zur Bestimmung der Ökobilanz von Photovoltaik. Im Schnitt beträgt die energetische Amortisationszeit von Photovoltaikmodulen 1-3 Jahre. Durch eine steigende Globalstrahlung kann die Amortisationszeit weiter verringert und die Ökobilanz von Photovoltaik umso mehr verbessert werden.
Produktionsbedingungen und energetische Amortisationszeit
Die Produktionsbedingungen beeinflussen die energetische Amortisationszeit von Photovoltaik in hohem Maße. Daher kann sich die Zeitspanne auch verlängern, wenn die Produktion an Standorten mit schlechterem Strommix stattfindet. So verursacht die Solarmodul-Herstellung in China beispielsweise mehr Emissionen als eine in Europa, da der Kohlestromanteil in China höher ist. X2Energy empfiehlt außerdem die Solarmodule deutscher Hersteller, die den Strom für die Produktion selbst aus Photovoltaikanlagen beziehen. Zudem sind die Transportwege innerhalb von Deutschland kürzer. Bei der Auswahl von Modulen sollten angehende Betreiber daher nicht nur aus Qualitätsgründen, sondern auch im Sinne der Umwelt auf den Ort der Produktion achten.
Ist der Energieaufwand der Solarmodul-Herstellung höher als die später erzeugte Energie?
Die Gegner von Photovoltaik führen gerne an, dass die Solarmodul-Herstellung mehr Energie verschlingt, als die Photovoltaikanlage später wieder liefern kann. Wie oben benannt, liegt die energetische Amortisationszeit von Photovoltaik jedoch nur bei 1-3 Jahren. Weiterhin belegen viele Studien eine positive Energiebilanz. Beispiele hierfür finden sich unter anderem in der Zusammenstellung des Fraunhofer ISE und in der Meta-Studie Klimabilanz Photovoltaik der „EnergieAgentur.NRW“.
CO2-Emissionen von Photovoltaik
Tatsächlich verursachen die Siliziumgewinnung und Solarmodul-Herstellung mit insgesamt 90 Prozent den maßgeblichen Anteil der CO2-Emissionen von PV-Anlagen. Trotzdem fallen bei der Stromerzeugung im Vergleich zu anderen Kraftwerken deutlich geringere CO2-Emissionen an. So sind beispielsweise Braun- und Steinkohle, Öl, Erdgas, Müllverbrennung oder auch Biomasse deutlich emissionsreicher als Photovoltaik. Die oben genannte Meta-Studie kommt zu dem Ergebnis, dass Photovoltaikmodule innerhalb von 20 Jahren etwa das 10-fache der Energie erzeugen, die bei der Herstellung angefallen ist. Und PV-Anlagen erreichen in der Regel sogar höhere Laufzeiten von bis zu 30 Jahren.
Können Umweltrisiken durch Solarmodule ausgeschlossen werden?
Auch wenn die Ökobilanz von Photovoltaik insgesamt sehr positiv ausfällt, kann es zu Umweltrisiken durch Solarmodule kommen. Allerdings sind diese Risiken vermeidbar, wenn die Solarmodule am Ende ihrer Lebenszeit ordnungsgemäß entsorgt werden. Das Recycling von Solarmodulen regelt in der EU die sogenannte WEEE-Richtlinie. Durch innovative Verfahren können die verwendeten Rohstoffe zu mehr als 90 Prozent recycelt und die restlichen Schadstoffe ohne Umweltschäden entsorgt werden. Eine illegale und unsachgemäße Entsorgung alter oder beschädigter Module dagegen stellt eine Gefahr für die Umwelt dar, da hierdurch nicht sichergestellt werden kann, dass keine Schadstoffe unkontrolliert austreten. Auch deshalb ist die Entsorgung für Verbraucher kostenlos und unkompliziert.
Fazit: Die Ökobilanz von Photovoltaik fällt gut aus, aber ein paar Punkte sind zu beachten
Photovoltaik hat nach wie vor nicht nur Befürworter, sondern auch Gegner. Die häufigste Kritik lautet, dass die Solarmodul-Herstellung einen zu hohen Energieaufwand verursacht. Studien beweisen jedoch das Gegenteil. Obgleich bei der Siliziumgewinnung und Solarmodul-Herstellung auch CO2-Emissionen anfallen, sieht die Ökobilanz von Photovoltaik im Vergleich zu anderen Kraftwerksarten sehr gut aus. Bei nur 20 Jahren Laufzeit produziert eine PV-Anlage etwa das 10-fache der Energie, die für ihre Herstellung nötig war. Hinzu kommt, dass die Lebenszeit von PV-Anlagen in der Regel sogar bei 25-30 Jahren liegt.
Allerdings sollten angehende Betreiber bei der Wahl der Module auf den Produktionsstandort und die damit verbundenen Bedingungen achten. Zudem ist die ordnungsgemäße Entsorgung der PV-Anlage am Ende ihrer Lebenszeit äußerst wichtig, um Umweltrisiken durch Solarmodule zu vermeiden. Bei einer sachgemäßen Entsorgung kommt die Umwelt nicht zu Schaden und über 90 Prozent der Rohstoffe können recycelt werden.
