Photovoltaik & Umwelt: die Umweltbilanz von Solarstrom

23. September 2020
Die Nutzung der Photovoltaik zur Erzeugung von Solarstrom ist nicht nur nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten effektiv: auch die Umwelt profitiert von dieser Technologie. Die Umweltbilanz der Photovoltaik ist aus mehreren Gründen positiv, denn die Anlagen sparen nicht nur fossile Brennstoffe ein und reduzieren so die Kohlendioxidemissionen - über ihre Lebensdauer erzeugen Photovoltaik Anlagen insgesamt sogar mehr Energie, als zu ihrer Herstellung benötigt worden ist.
Dieser Artikel wurde erstellt von:
Oliver Wulf, Redakteur www.Solaranlagen-Portal.com
Jetzt Fachbetriebe für finden
  • Geprüfte Fachbetriebe vor Ort finden
  • Mit einer Anfrage bis zu 5 Angebote erhalten
  • Garantiert einfach, kostenlos und unverbindlich!

Photovoltaik & Umwelt: Solarstrom ersetzt fossile Brennstoffe

1990 wurden 80 Prozent des deutschen Stroms von Stein- und Braunkohlekraftwerken hergestellt. Seither hat sich nicht nur auf der Landkarte einiges getan. In der ehemaligen DDR und auch im Westen, wurden immer mehr alte Kraftwerke stillgelegt. Seit der Verkündung der Energiewende im Jahr 2010 wurden regenerative Energiequellen wie Wind- und Wasserkraft oder der Solarstrom intensiv gefördert. Das Ergebnis: Heute ist der Anteil fossiler Energieträger an der deutschen Stromerzeugung auf 40 Prozent geschrumpft. Der Umstieg auf umweltfreundliche Energiequellen wie Photovoltaik ist also kein kurzlebiger Trend, sondern seit Jahrzehnten erklärtes Ziel von Politik und großen Teilen der Wirtschaft.

Was unterscheidet regenerative Energiequellen und fossile Energieträger?

Der offensichtlichste Unterschied zuerst: Fossile Energieträger wie Steinkohle sind endlich. Ihr Vorkommen auf unserem Planeten ist begrenzt und ihre Nutzung damit ebenfalls. Das verbindet sie mit einer anderen – wesentlich umkämpfteren – fossilen Energiequelle: Dem Erdöl. Steinkohle oder Braunkohle liegen zudem nicht einfach auf der Straße, sondern müssen aufwendig gefördert werden. Für diese Förderung sind Milliardeninvestitionen in Maschinen, Anlagen und die Infrastruktur nötig. Wälder müssen gefällt, Tiere vertrieben und ganze Ortschaften evakuiert werden.

Schon die Veredelung, der Transport und die Nutzung der fossilen Energiequellen sind eine Katastrophe für die Umwelt. Auch Atomkraftwerke sind keine Alternative. Denn in den Kernkraftwerken entsteht radioaktiver Abfall, der über Jahrtausende gefährliche Strahlen freisetzt. Unfälle wie in Fukushima zeigen zudem, dass selbst in hochentwickelten Ländern wie Japan, Atomkatastrophen möglich sind. Warum sind wir dann nicht längst komplett auf regenerative Energien umgestiegen?

Wie in den USA, sind auch in Deutschland viele Arbeitsplätze von den fossilen Energieträgern abhängig. Und Politiker, die diese Arbeitsplätze sichern, werden mit hoher Wahrscheinlichkeit wiedergewählt. Wie eng die Beziehungen zwischen Industrie und Politik sind, zeigte zuletzt eine Studie aus dem Jahr 2018. Fazit: "Die fossile Industrie hat ein enormes wirtschaftliches Interesse an der Verzögerung des Klimaschutzes und diese Drehtür zwischen Politik und fossiler Lobby ist ein ernster Grund zur Besorgnis.“ So würde auch in Deutschland der Umstieg auf regenerative Energien behindert und sabotiert. Dennoch: Mittelfristig, wird die Energiewende vollzogen werden müssen.

Darum macht die Energiewende ökologisch und wirtschaftlich Sinn

Über die Ursachen, die Wirkung und die Folgen des Klimawandels wird heftig gestritten. Kaum jemand, der hier nicht eine Meinung hat. Fakt ist: Der Klimawandel ist da und er wird unsere Gesellschaft und Wirtschaft in Zukunft verändern. Wie stark, das werden wir (und unsere Enkel) noch sehen. Um den Klimawandel zumindest zu begrenzen, wurde die Energiewende ausgerufen. Sie soll den Umstieg auf regenerative Energien fördern und die deutsche Industrie modernisieren. Das Ziel, Deutschland zur ökologisch innovativsten Nation zu machen, liegt allerdings noch in weiter Ferne. Dennoch: Längst entstehen neue Arbeitsplätze und Branchen, die dank der erneuerbaren Energien eine echte Perspektive bieten.

Solarenergie für alle Menschen in Deutschland

Wussten Sie, dass Sie Sonne uns in nur einer Stunde so viel Energie liefert, dass man die ganze Erde für ein komplettes Jahr mit Strom beliefern könnte? Und: Nur zwei Prozent der deutschen Gesamtfläche würde ausreichen, um alle 83 Millionen Menschen in Deutschland mit Energie zu versorgen. Zahlen, die eindrucksvoll die Effizienz der Solarenergie beweisen! Übrigens: Angeblich wussten schon die alten Griechen die Kraft der Sonne zu nutzen. So sollen die Häuser einer ganzen Stadt an den Südhängen errichten worden sein. Die Steingebäude speicherten die Wärme der Sonne und kleinere Steine wurden als Wärmequelle im Haus genutzt – lange, bevor die erste Wärmflasche erfunden wurde.

Welche regenerativen Energiequellen gibt es?

Der Photovoltaik Markt in Deutschland ist über die letzten Jahre rasant gewachsen. Auch der Anteil der erneuerbaren Energien, und speziell der Photovoltaik, am Stromverbrauch hat stark zugenommen. Dies kommt auch der Umweltbilanz Deutschlands zu Gute. Die Photovoltaik und die anderen erneuerbaren Energien, wie beispielsweise die Wind- und Wasserkraft, ersetzen den Strom, der mithilfe von fossilen Energieträgern erzeugt wird und verbessern so die Umweltbilanz. Regenerative Energien sind nicht nur erneuerbar, sicher und sauber, sondern vor allem auch vielfältig. Hier ein Überblick:

  • Geothermie: Im Inneren unseres Planeten sind ständig Zerfallsprozesse im Gang. Gemeinsam mit der Restwärme aus der Entstehungszeit unserer Erde, bilden sie die Geothermie – also die Erdwärme. Je nach geografischem Standort, können mit ihrer Hilfe zum Beispiel Turbinen zur Stromerzeugung angetrieben werden. In Deutschland stammen allerdings nur 0,02 Prozent der Stromerzeugung aus der Geothermie.
  • Solarenergie: Wesentlich verbreiteter ist die Solarenergie. Fast 7 Prozent des deutschen Stroms werden über Photovoltaikanlagen hergestellt – Tendenz steigend. Solarenergie und Solarthermie sind besonders effizient und sind aufgrund ökologischer und finanzieller Vorteile gerade auch bei privaten Betreibern sehr beliebt.
  • Wasserkraft: Ähnlich wie die Geothermie, ist auch die optimale Nutzung der Wasserkraft eine Frage des richtigen Standorts. Stauseen, Wasserkraftwerke an Flüssen oder an der Küste, sind mögliche Quellen. In Deutschland wird momentan rund 3 Prozent des gesamten Strombedarfs über Wasserkraft gedeckt. Zum Vergleich: Norwegen erzeugt 98 Prozent seines Stroms über Wasserkraft.
  • Windkraft: Für einige Menschen, sind sie ein Zeichen des Fortschritts. Andere sehen in Windrädern eher eine optische Verschandelung der Landschaft. Immerhin: Mit 12 Prozent leistet die Windkraft unter den regenerativen Energiequellen den größten Anteil an der deutschen Stromerzeugung.

Warum wird gerade der Solarstrom so gefördert?

Bis zum Jahr 2030 soll 65 Prozent des Stromverbrauchs über erneuerbare Energien gedeckt werden. Um dieses Ziel zu erreichen, wird vor allem die Solarenergie gefördert. Doch warum wird gerade diese erneuerbare Energiequelle so in den Blick genommen?

Solarenergie in Deutschland: Zahlen, Daten und Fakten

Anteil an der Stromerzeugung

7,2 Prozent

Installierte Solaranlagen

1,8 Millionen

Lebensdauer der PV-Anlagen

30 bis 40 Jahre

Beschäftigte in der Photovoltaikbranche

35.000

Branchenumsatz

5 Milliarden Euro

Solarenergie ist besonders umweltfreundlich

Durch den Photoeffekt wird Solarstrahlung aus der Umwelt in Strom umgewandelt, welcher im Haushalt genutzt werden oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Im Gegensatz zu anderen Möglichkeiten der Stromerzeugung, wie zum Beispiel aus Kohle und Gas, entstehen bei der Photovoltaik so keine schädlichen CO2-Emissionen, welche die Umwelt belasten. Die Umweltbilanz wird so verbessert.

Der Ausstoß von Treibhausgasen und von anderen Luftschadstoffen in die Umwelt wird gemindert. Schädigungen der Umwelt, wie zum Beispiel der Treibhauseffekt, die Versauerung und der Angriff der Ozonschicht, werden reduziert. Doch bis es soweit ist, müssen die Solarmodule produziert, geliefert und montiert sein. Und dabei wird selbstverständlich Kohlenstoffdioxid produziert. Warum also, sollte die Solarenergie umweltfreundlich sein?

Photovoltaikanlagen und die CO2-Bilanz

Bis eine Solaranlage die zu ihrer Herstellung benötigte Energie erzeugt hat, vergehen knapp zwei Jahre. Ist dieser Zeitpunkt der energetischen Amortisation überschritten, trägt die PV-Anlage erheblich zur Vermeidung von Treibhausgasen bei. Wer es genau wissen will: Dünnschichtmodule und polykristalline Module amortisieren sich am schnellsten, während monokristalline Module die längste energetische Amortisationszeit aufweisen.

Was ist der Erntefaktor?

Der Erntefaktor einer Photovoltaik Anlage gibt hierbei das Verhältnis an, welches die gewonnene Energie aus dem Lebenszyklus der Anlage mit der Energiemenge in Beziehung setzt, die zur Produktion der Anlage notwendig war. Der Erntefaktor trifft damit eine Aussage über die Energiebilanz von Photovoltaik Technologie im allgemeinen. Der Erntefaktor wird numerisch ausgewiesen und beschreibt die positive x-fache Energiemenge, die eine Photovoltaikanlage im Laufe ihres Lebens produziert, gemessen an ihrer Produktionsenergie. Über die Höhe des Erntefakors von Photovoltaik gibt es unterschiedliche Aussagen. Sie schwanken für Deutschland in der Spitze zwischen 12 und 20. Der Ernefaktor wird durch die Anlagenlaufzeit und die energetische Amortisationszeit bestimmt.

Klimaschutz mit Solarenergie

Im Laufe der Jahre, produziert jedes Solarmodul übrigens rund das 10 bis 15-fache der Energie, die für die Produktion aufgewendet wurde. Mit dieser Effizienz können andere Energiequellen nicht mithalten. Aktuell werden durch den Einsatz von PV-Anlagen so mehr als drei Millionen Tonnen CO2 jährlich eingespart! Kurz gesagt: Ein wirksamer Klimaschutz ist ohne Solarenergie nicht denkbar.

Solaranlagen sind recycelbar

Ein Aspekt, der oft nur wenig Beachtung findet: Solarmodule – vor allem die poly- und monokristallinen Systeme – lassen sich sehr einfach recyceln. Bis zu 80 Prozent eines Solarmoduls lässt sich so wiederverwerten.

PV-Anlagen: Geld sparen und die Umwelt schonen

Bis vor wenigen Jahren, galten Solaranlagen als eine Technologie, die sich nur wenige Menschen leisten können. Das ist Geschichte. Denn durch das Erneuerbare Energien-Gesetz (EEG), lohnt sich der Betrieb einer Solaranlage auch finanziell. Die Folge: Immer mehr Menschen verzichten auf fossile Energieträger und steigen auf die umweltfreundlichen Solaranlagen um. Die hohen Verkaufszahlen beflügeln die Branche, treiben immer neue Innovationen voran und beschleunigen so die Energiewende – in Deutschland und weltweit.

Solarenergie ist eine saubere Sache

Photovoltaik ist die Zukunft. Die Sonne versorgt uns selbst im verregneten Deutschland zuverlässig mit genügend Energie und wird dies auch für mindestens fünf weitere Milliarden Jahre tun. Solarenergie ist zudem sehr demokratisch. Inzwischen gibt es Alternativen zum Kauf wie Photovoltaik Leasing oder das Mieten von Photovoltaik Anlagen. Für Mieter sind Balkonanlagen in verschiedenen Größen auf dem Markt. So hat es jeder von uns in der Hand, ob er mit einer Solaranlage seinen ganz eigenen Beitrag zum Schutz der Umwelt und es Klimas leistet.

Ein Solarkataster hilft bei der Ermittlung, ob sich das eigene Dach für eine Photovoltaik Anlage eignet. Eine Solaranlage ist aber nicht nur vorteilhaft für die Umwelt: die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik sorgt neben einer positiven Umweltbilanz für eine sichere und rentable Investition.

Wie spart eine Photovoltaikanlage CO2 ein?

Durch den Photoeffekt wird Solarstrahlung aus der Umwelt in Strom umgewandelt, welcher im Haushalt genutzt werden oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Im Gegensatz zu anderen Möglichkeiten der Stromerzeugung, wie zum Beispiel aus Kohle und Gas, entstehen bei der Photovoltaik so keine schädlichen CO2-Emissionen, welche die Umwelt belasten. Die Umweltbilanz wird so verbessert.

Was ist die energetische Amortisation?

Die energetische Amortisation bezeichnet den Zeitraum, in dem die Photovoltaik Anlage ebensoviel Energie produziert hat, wie zu ihrer Herstellung benötigt wurde. Durch fortgesetzte Forschungen und immer effektivere Produktionsmethoden konnten bislang sehr gute Werte erreicht und die Umweltbilanz verbessert werden. Die energetische Amortisationszeit liegt demnach aktuell zwischen 2 bis 4 Jahren, abhängig von den verwendeten Solarmodulen.

Gibt es in der Umweltbilanz Unterschiede zwischen Dünnschichtmodulen und polykristallinen Modulen?

Dünnschichtmodule und polykristalline Module amortisieren sich am schnellsten, während monokristalline Module die längste energetische Amortisationszeit aufweisen. Ein weiterer Aspekt der positiven Umweltbilanz von Photovoltaik Anlagen ist, dass sich die Module, vor allem die poly- und monokristallinen Systeme, sehr einfach recyclen lassen und so auch nach der Außerbetriebnahme die Umwelt schonen.

?
Experten und Fachbetriebe beantworten kostenlos Ihre Fragen zum Thema Solaranlagen
Jetzt Frage stellen
Ihre Frage an die Experten

Sie stellen Ihre Frage

Haus&Co richtet diese an Experten

Sie erhalten schnell und kostenlos Antwort