Solaranlagen, die Strom aus der nahezu unerschöpfen Kraft der Sonne gewinnen, sind als eine der Schlüsseltechnologien im Kampf gegen den Klimawandel anzusehen. Sie produzieren emissionsfreie Energie und ihr Anteil an der Bruttostromerzeugung steigt jedes Jahr weiter an. Doch wie umweltfreundlich sind PV-Anlagen wirklich? In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Ökobilanz von Solaranlagen und erklären Dir alles Wichtige rund um die Herstellung, das Recycling und die Standorte von PV-Anlagen.

So nachhaltig ist die Herstellung von Solaranlagen

Während der Betrieb von PV-Anlagen keine Emissionen verursacht, hängt die Ökobilanz bei ihrer Herstellung stark vom Produktionsstandort ab. Solarmodule, die in China gefertigt werden, sind aufgrund des dortigen Strommixes, der überwiegend aus fossilen Energieträgern besteht, nicht zu 100% nachhaltig. Laut Angaben des Frauenhofer Instituts liegt der CO2-Ausstoß von Solaranlagen daher im Durchschnitt aktuell bei etwa 56 Gramm pro Kilowattstunde.

Im Vergleich dazu sparen in Europa hergestellte Solarmodule bereits rund 40 Prozent CO2 ein, da erneuerbare Energien hier stärker im Strommix vertreten sind. Einige deutsche Hersteller verwenden sogar ausschließlich Solarstrom in der Produktion, wodurch keine CO₂-Emissionen entstehen.

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Photovoltaik und Ressourcen: Nachhaltigkeit beginnt bei der Wahl der Rohstoffe

Neben dem Energieverbrauch bei der Herstellung spielen auch die verwendeten Rohstoffe eine wichtige Rolle für die Ökobilanz von PV-Anlagen. Nach Angaben des Umweltbundesamts enthalten Photovoltaik-Modulen keine Rohstoffe, die global knapp oder in der Beschaffung besonders problematisch sind. Die Materialien, die in der Herstellung von Solarmodulen verwendet werden, sind vor allem Silizium und Aluminium.

Silizium wird aus gewöhnlichem Sand gewonnen, einer weit verbreiteten und reichlich vorhandenen Ressource. Aluminium, das ebenfalls in beträchtlichen Mengen verwendet wird, ist ein weiteres häufig vorkommendes Metall, das leicht verfügbar ist. Zusätzlich ist in den Solarzellen ein kleiner Anteil Silber enthalten. Silber wird in der Photovoltaik-Technologie eingesetzt, um die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern. Obwohl Silber ein wertvoller Rohstoff ist, ist der Anteil in den Solarmodulen vergleichsweise gering. Insgesamt ist die Rohstoffversorgung für Photovoltaik-Module also unproblematisch.

Die Energy Payback Time von Solaranlagen

Während die Wahl nachhaltiger Rohstoffe und der geringe Energieverbrauch bei der Herstellung bereits wichtige Faktoren für die Umweltfreundlichkeit von Photovoltaikanlagen darstellen, spielt auch die Effizienz der Module in ihrem Lebenszyklus eine wesentliche Rolle. Ein entscheidender Aspekt ist dabei die Energy Payback Time. Diese gibt an, wie lange eine PV-Anlage braucht, um mehr Energie zu erzeugen, als bei ihrer Herstellung eingesetzt wurde.

Typischerweise liegt die Energy Payback Time für moderne Photovoltaikanlagen weltweit zwischen 0,44 und 1,42 Jahren, abhängig von der Art des Moduls und den spezifischen Produktionsbedingungen. In Europa liegt sie bei PV-Dachanlagen aktuell zwischen 1 und 1,3 Jahren. Auf eine Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren bezogen bedeutet das, dass ein PV-Modul 20 bis 25 mal mehr Energie erzeugt als es verbraucht!

PV-Anlagen: Nicht nur umweltfreundlich, sondern auch tierfreundlich

Doch die Umweltfreundlichkeit von Solaranlagen endet nicht mit der Rückgewinnung von Energie. Neben ihrer beeindruckenden Energieeffizienz verursachen Solaranlagen bei der Stromerzeugung auch keine Emissionen. Zudem werden sie häufig auf bereits genutzten Flächen wie Dächern, Fassaden oder brachliegenden Industriearealen installiert, was eine doppelte Flächennutzung ermöglicht und die zusätzliche Versiegelung von Flächen vermeidet. Die sogenannte Agrophotovoltaik ermöglicht es zudem, Landwirtschaft und Stromproduktion zu kombinieren, was den Flächenverbrauch weiter minimiert und zusätzliche Umweltvorteile bietet.

Allerdings Solaranlagen können nicht nur nachhaltigen Strom erzeugen, sondern auch wertvolle Lebensräume für Tiere schaffen und so die Artenvielfalt fördern. Studien zeigen, dass PV-Anlagen Tieren wie Insekten, Vögeln, Reptilien und Insekten Rückzugsräume bieten und einen Zuwachs der Population begünstigen. So stellten Forscher in einer fünfjährigen Studie in den USA fest, dass sich die Vielfalt der Pflanzen in den Solarparks versiebenfachte. Ferner verdreifachte sich die Insektenvielfalt im Untersuchungszeitraum.

Recycling von PV-Modulen: Ein zweites Leben für wertvolle Ressourcen

Am Ende des Lebenszyklus von Photovoltaik-Modulen stellt sich jedoch die wichtige Frage nach der Wiederverwertung der verwendeten Materialien. Auch hier zeigen sich die umweltfreundlichen Aspekte der Solartechnologie: In Europa liegt die Recyclingquote für Solarmodule bereits bei etwa 80 Prozent, was bedeutet, dass ein Großteil der wertvollen Rohstoffe aus alten Modulen erfolgreich wiederverwertet werden kann. Derzeit werden vor allem Glas und Aluminium recycelt, die in großen Mengen in Solaranlagen enthalten sind. Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Recyclingtechnologien trägt dazu bei, den ökologischen Fußabdruck von Solarmodulen weiter zu verringern und die Umweltbelastung nachhaltig zu minimieren.

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