Einleitung: Was leistet Photovoltaik für den Klimaschutz in Deutschland?
Den Klimawandel aufhalten und den Ausstoß von klimaschädlichem CO₂ minimieren – in diesem Ziel sind sich die Länder einig. Die steigende Zahl extremer Wetterlagen, deren Folge oftmals Überflutungen oder Dürreperioden sind, machen uns deutlich, dass hier dringender Handlungsbedarf besteht. Besonders bei der Energiegewinnung mit fossilen Brennstoffen, wie Kohle oder Erdgas, entstehen hohe CO₂-Emissionen. Um die dadurch entstehende Umweltbelastung zu vermeiden und das Klima zu schützen, ist der Ausbau erneuerbarer Energien notwendig – das größte Potenzial unter ihnen hat neben Windkraft die Sonnenenergie.
Energiewende ist Klimaschutz
Eine Photovoltaikanlage erzeugt mittels Solarzellen Strom aus Sonnenlicht. Ein wesentlicher Vorteil dieser Art der Stromgewinnung besteht darin, dass die Sonne eine saubere und erneuerbare Energiequelle darstellt. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen, die nur begrenzt verfügbar sind, werden bei der Solarstromerzeugung und -nutzung keinerlei Treibhausgase emittiert. Dies führt zu einer signifikanten Verringerung der CO₂-Emissionen. Laut dem Global Status Report for Renewable Energy 2021 standen im Jahr 2020 weltweit rund 760 Gigawatt an Photovoltaik-Leistung zur Verfügung. Diese Anlagen waren in der Lage, etwa 764 Millionen Tonnen CO₂ -Emissionen pro Jahr zu vermeiden, was den jährlichen Treibhausgasemissionen von rund 166 Millionen Pkws entspricht.
Auch aus ökobilanzieller Sicht sind Photovoltaikanlagen sinnvoll: Zwar wird bei der Herstellung der Module auch Energie verbraucht, jedoch amortisieren sie sich in Deutschland in der Regel nach ein bis zwei Jahren selbst. Konventionelle Energieerzeugungsanlagen hingegen werden diesen Punkt nie erreichen, weil dort immer mehr Energie eingesetzt werden muss, als Nutzenergie erzeugt werden kann. Für die Herstellung von Photovoltaikmodulen wird Silizium benötigt, das als zweithäufigste Element der Erde vorkommt und deshalb in ausreichender Menge verfügbar ist. Die in den Modulen verbauten Materialien können zu einem Großteil (über 90 Prozent) recycelt werden.
Darüber hinaus bieten Photovoltaikanlagen weitere Vorteile im Vergleich zu herkömmlicher Stromerzeugung: Sie können auf bereits bestehenden bebauten Flächen, wie beispielsweise Dächern oder Verkehrswegen, installiert werden (siehe auch: Integrierte Photovoltaik). Der Strom wird direkt vor Ort erzeugt und genutzt, sodass lange Transportwege entfallen und dadurch Energieverluste und der Bedarf an Übertragungsleitungen verringert werden. Bei Agri-Photovoltaik oder Floating-Photovoltaik entstehen zudem Synergieeffekte mit positiven Auswirkungen auf die Umwelt.
Solarenergie liefert außerdem den Strom für Ladestationen, an denen Elektroautos geladen werden können. Hier ebnet Photovoltaik auch den Weg zur Emissionsfreiheit im Sektor Mobilität, in dem sich ebenfalls mehrere Millionen Tonnen CO₂ einsparen lassen. Politisch gesehen verhilft der Ausbau erneuerbarer Energien zu einer höheren Unabhängigkeit vom Import fossiler Brenn-, Kraft- und Heizstoffe. Gleichzeitig hat die deutsche Energiepolitik eine hohe internationale Relevanz: Sie beeinflusst die Politik in dutzenden weiteren Ländern, denen die Fördermaßnahmen zum Ausbau der erneuerbaren Energien als Vorlage für ähnliche Regelungen dienen.
Potenzial in Deutschland
In Deutschland stammten nach Angaben des Statistischen Bundesamtes 2022 knapp 45 Prozent des öffentlichen Stroms in Deutschland aus erneuerbaren Energiequellen. Photovoltaik nahm einen Anteil von 11 Prozent ein. An sonnigen Tagen kann sie zeitweise bis zu 45 Prozent (an Sonn- und Feiertagen bis zu 60 Prozent) des momentanen Stromverbrauchs bundesweit decken. Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2023 sieht vor, den Anteil des Stroms aus erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch Deutschlands bis zum Jahr 2030 auf mindestens 80 Prozent zu erhöhen. Besonders der Ausbau von integrierter Photovoltaik würde das Potenzial massiv steigern.
Bruttostromerzeugung in Deutschland für 2018 – 2022. Datenquelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB). Destatis. Stand: Mai 2023.
Fazit: Photovoltaik leistet einen wichtigen Beitrag für den Klimaschutz
Energiewende und Klimaschutz sind ohne Photovoltaik kaum denkbar. Mit ihrem Ausbau werden jedes Jahr Millionen Tonnen CO₂ eingespart. Die Energiegewinnung mit Photovoltaik ist nicht nur umweltschonend, sondern auch effizient und der dafür benötigte Rohstoff zur Herstellung im Überschuss verfügbar. Neue Forschungsprojekte und Trends beschäftigen sich mit den Fragen, wie die Leistung von Photovoltaikanlagen weiter gesteigert werden kann und wo sich diese integrieren lassen. Betrachtet man diese Entwicklung, stellt man schnell fest, dass das Potenzial von Photovoltaik noch lange nicht ausgeschöpft ist.
