Umweltbilanz von Photovoltaikanlagen

12. November 2021
Johannes Gensch
Sanierung

Unsere Welt benötigt immer mehr Elektrizität. Egal ob elektrische Wärmepumpen zum Heizen, E-Bikes und E-Autos für die Mobilität oder das tägliche Laden des Smartphones zur Kommunikation, wir verbrauchen immer mehr Strom. Zum Großteil wird dieser in großen Kraftwerken erstellt. Der Anteil an Strom aus erneuerbaren Energiequellen steigt jedoch langsam immer weiter an und lag 2020 bereits bei 46 Prozent.

Das ist zu einem großen Teil den Windkraftanlagen an Land und im Meer zu verdanken, doch auch Photovoltaikanlagen leisten ihren Beitrag. Ein großer Unterschied hierbei: Photovoltaikanlagen können dezentral direkt dort aufgebaut werden wo der Strom verbraucht wird: Im Haushalt.

Solarenergie verdrängt mehr und mehr die fossilen Brennstoffe

Wer sich für eine Solaranlage auf dem eigenen Grundstück entscheidet, hat nicht nur Wirtschaftlichkeit und Kosten der Photovoltaikanlagen im Kopf. Die Umweltaspekte spielen für zahlreiche Käufer ebenso eine ausschlaggebende Rolle. Hervorzuheben ist der Punkt, dass die erneuerbare Energie zunehmend fossile Brennstoffe verdrängt. Im Jahr 2010 kam es zu einer intensiven, staatlichen Förderung der regenerativen Energiequellen. 2020 sind Photovoltaikanlagen im Bereich der erneuerbaren Energien nach Onshore-Windkraft der größte Bruttostromerzeuger in Deutschland.

Der Anteil der fossilen Energieträger, die an der deutschen Stromerzeugung beteiligt sind, sank in den vergangenen Jahren um gut 40 Prozent. Die Entwicklung zeigt nicht nur den positiven Einfluss der Solaranlagen auf die Umwelt. Sie beweist ebenfalls, dass es sich bei den regenerativen Energien nicht um einen kurzlebigen Trend handelt. Auf die Natur nimmt speziell die Erneuerbarkeit der Energiequellen einen guten Einfluss. Während fossile Energieträger wie:

Steinkohle,
Braunkohle oder
Erdöl

begrenzt und damit endlich sind, gibt es einen stetigen und bislang unerschöpflichen Nachschub an sauberer Sonnenenergie. Im Gegensatz zur konventionellen Stromerzeugung bedarf es bei dieser keine aufwändige und kostspielige Förderung. Durch den Rückgang der fossilen Energieträger fallen zwar Arbeitsplätze weg. Jedoch entstehen im Bereich der erneuerbaren Energien längst zahlreiche neue Branchen, die hierfür einen Ausgleich bieten. Aus Sicht von Wirtschaft und Umwelt sind Photovoltaikanlagen und weitere regenerative Energiequellen demnach ein Pluspunkt. Neben der Solarenergie gehören zu den erneuerbaren Energien:

Geothermie,
Windkraft und
Wasserkraft.

Jedoch wird kaum ein anderer Energieträger wirtschaftlich so gefördert wie der Solarstrom. Warum das so ist, lässt sich mit einem Satz erklären: Solarenergie gilt als besonders umweltfreundlich.

Solarenergie ist sauber und umweltschonend

Eine Solaranlage nutzt den Photoeffekt, um die Solarstrahlung in Energie umzuwandeln. Den Strom können die Besitzer der Anlage direkt im Haushalt nutzen oder in das öffentliche Stromnetz einspeisen. Während der Umwandlung von Solarenergie in Strom werden keine schädlichen Substanzen ausgestoßen. Anders verhält es sich bei fossiler Energiegewinnung, bei der Kohlenstoffdioxid in zum Teil großen Mengen freigesetzt wird. Die CO₂-Emissionen belasten die Umwelt und tragen maßgeblich zum Treibhauseffekt und dem Klimawandel bei.

Im Schnitt produziert eine Photovoltaikanlage im Laufe ihres Lebens das Zehn- bis 15-fache der Energie, die für ihre Herstellung erforderlich war. Andere Energiequellen haben im Vergleich mit dieser hohen Effizienz das Nachsehen. Schaut man sich Solar- und Windenergie vergleichend an, hat auch hier die Solaranlage die Nase vorn. Nicht nur, dass Solarenergie kostengünstig ist – im Gegensatz zur Windenergie zeigt sie sich besser skalierbar. Solarstrom lässt sich bequem in Städten erzeugen. Dagegen benötigen Windparks große Freiflächen, beispielsweise auf Feldern. Sie greifen damit nicht nur optisch in die Umwelt ein.

Stehen Windräder auf einem Feld, ist dieses für die Landwirtschaft so gut wie nicht nutzbar. Anders sieht es bei einem Solarpark aus. Unter den Solaranlagen können Pflanzen wachsen, was eine Kombination aus der Erzeugung erneuerbarer Energie und Landwirtschaft ermöglicht. Dieser Trend nennt sich „Agrarphotovoltaik“.

Im Vergleich zu einem Feld ohne Solaranlage, kann die Ernte unterhalb eines Solarparks schlechter ausfallen. Dafür spenden die Solaranlagen Schatten. In Hitzeperioden stellen sie für Pflanzen und den Boden ein „Schutzschild gegen die Austrocknung“ dar. Einen weiteren Pluspunkt in Sachen Umweltfreundlichkeit stellt die hohe Naturverträglichkeit der Solarparks dar. Unter den Solaranlagen können sich Insekten, Vögel und Waldtiere tummeln. Durch die Kombination der Photovoltaikanlagen mit anderen Nutzungen entsteht ein verringerter Flächenverbrauch.

Dagegen fällt es bei Windrädern schwer, sie mit Landwirtschaft oder gar Biotopen zu vereinen. Letzteres funktioniert beispielsweise nicht, da die Rotorblätter eine Gefahr für Vögel darstellen können.

Mit einer Photovoltaikanlage gelingt die Stromerzeugung aus Sonnenenergie. Aus wirtschaftlicher Sicht handelt es sich um eine effektive Methode. Mit Solarzellen auf dem Grundstück oder auf dem Dach machen sich die Anwender von großen Stromanbietern unabhängig. Durch eine Photovoltaik-Direktvermarktung profitieren sie im Vergleich zur aktuellen EEG-Vergütung von einem höheren Erlös. Gleichzeitig punkten Photovoltaikanlagen aus Umweltgesichtspunkten. Sie weisen aufgrund mehrerer Faktoren eine positive Umweltbilanz auf. Schließlich werden durch die Anlagen fossile Brennstoffe eingespart und auf die Weise CO₂-Emissionen reduziert.

Besonders hervorzuheben ist die energetische Amortisation. Dabei handelt es sich um den Zeitpunkt, wenn die Photovoltaikanlage ebenso viel Energie erzeugt, wie für ihre Produktion gebraucht wurde. Abhängig von den Solarmodulen, die Verwendung finden, beträgt die energetische Amortisation bei aktuellen Modellen zwischen zwei und vier Jahre. Da Solaranlagen eine deutlich längere Lebensdauer aufweisen, verschaffen sie ein deutliches Plus an sauberer Energie.

Solaranlagen sind nicht nur während des Betriebs umweltfreundlich

Nicht nur während des Betriebs gehen Solaranlagen mit positiven Aspekten für die Umwelt einher. Haben sie ihren Zenit überschritten, können sie energiesparend entsorgt werden. Dabei hinterlassen sie keine umweltschädlichen Rückstände, denn Photovoltaikanlagen sind recycelbar. Modellabhängig gelangen bis zu 80 Prozent der Solarmodule wieder in die Kreislaufwirtschaft und können wiederverwendet werden.