Photovoltaik erzeugt günstigen und emissionsfreien Solarstrom. Obwohl die Herstellung der PV-Komponenten Kohlenstoffdioxid-Emissionen verursacht, ist die CO₂-Bilanz von Photovoltaik insgesamt äußerst positiv. In diesem Ratgeber erfahren Sie mehr über die CO₂-Bilanz von Photovoltaik.
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Wie viel CO₂ produziert eine Photovoltaikanlage?
Eine Photovoltaikanlage stößt während ihrer Lebensdauer circa 40 g CO₂/kWh aus. Diese Emissionen sind das Ergebnis der Verbrennung fossiler Brennstoffe, die primär bei der Herstellung und dem Transport von Solaranlagen entstehen.
Für die Herstellung von Solarzellen wird hochreines Silizium benötigt, das bei hohen Temperaturen und unter hohem Energieaufwand hergestellt wird. Die Produktionsschritte sind ähnlich wie bei der typischen Halbleiterproduktion und umfassen chemische und energieintensive Prozesse, bei denen Nebenprodukte anfallen. Für jedes Kilogramm Reinstsilizium fallen bis zu 19 Kilogramm Nebenprodukte an. Die Auswahl von Lieferanten, die Umweltaspekte berücksichtigen, ist entscheidend für die Umweltverträglichkeit eines PV-Moduls.
CO₂-Bilanz beim Betrieb
Der Betrieb von PV-Anlagen ist emissionsfrei. Anders als bei herkömmlichen Stromerzeugern, die auf fossilen Brennstoffen basieren, erzeugen PV-Anlagen Strom ohne Verbrennung.
Das trägt zur Reduzierung der Kosten zur Vermeidung von CO₂-Emissionen, die durch Umwelt-, Klima- und Gesundheitsschäden entstehen. Diese zusätzlichen Kosten liegen bei rund 1 Ct/kWh. Im Vergleich liegen die Kosten für Atomstrom und Braunkohle jeweils bei 24 bis 28 und 22 bis 24 Ct/kWh.
Wie viel CO₂ spart Photovoltaik im Vergleich?
Im Vergleich zu herkömmlichen Energieträgern mit fossilen Brennstoffen spart Photovoltaik über 500 g CO₂/kWh. Ein Kohlekraftwerk stößt 750 - 1.200 g CO₂/kWh aus, ein Gaskraftwerk 400 - 550. Eine PV-Anlage hingegen nur circa 30 g CO₂/kWh.
| Energieträger | CO₂-Emissionen |
|---|---|
| Kohlekraftwerken | 750 - 1.200 g CO₂/kWh |
| Gaskraftwerken | 400 - 550 g CO₂/kWh |
| Kernenergie (ohne Endlagerung) | 10 - 30 g CO₂/kWh |
| Windenergie | 10 - 40 g CO₂/kWh |
| Wasserkraft | 10 - 40 g CO₂/kWh |
| Photovoltaik | 20 - 40 g CO₂/kWh |
Laut Umweltbundesamt hatte die Energiewirtschaft im Jahr 2022 mit 37,0% den höchsten Anteil an den Kohlendioxid-Emissionen. Etwa 247 Millionen Tonnen Kohlendioxid wurden von diesem Sektor freigesetzt. Photovoltaik ist ein wichtiger Bestandteil zur Reduzierung der CO₂-Emissionen.
Wie lange ist die energetische Amortisationszeit einer PV-Anlage?
Der Begriff "energetische Amortisation" beschreibt die Zeitspanne, in der eine PV-Anlage betrieben werden muss, um die Energie- und Umweltauswirkungen ihrer Produktion zu amortisieren. Bei PV-Dachanlagen liegen die Schätzungen für die energetische Amortisation zwischen 1 und 4 Jahren:
- 4 Jahre für aktuelle multikristalline Silizium-PV-Module
- 3 Jahre für aktuelle Dünnschichtmodule
- 2 Jahre für künftige Tandem-Module
- 1 Jahr für künftige Dünnschichtmodule
Geht man von einer Lebenserwartung von 30 Jahren aus, tragen 87 bis 97% der von PV-Systemen erzeugten Energie nicht zu Umweltverschmutzung, Treibhausgasen oder Ressourcenerschöpfung bei.
Was ist CO₂?
Kohlendioxid (CO₂) ist ein farbloses Gas. Es löst sich leicht in Wasser auf und ist nicht brennbar, geruchlos und ungiftig. Zusammen mit Stickstoff, Sauerstoff und Edelgasen ist es ein natürlicher Bestandteil der Luft. Es macht nur 0,038 Prozent Luft aus. Allerdings ist CO₂ ein Treibhausgas und trägt zum Treibhauseffekt bei. Dieser verhindert, dass Wärme in den Weltraum entweicht.
Kann Photovoltaik recycelt werden?
Die EU-Gesetze schreiben die Prüfung, Wiederverwendung oder das Recycling alter Solarmodule vor. Derzeit werden über 80% der PV-Module recycelt, wobei Aluminium und Glas die wichtigsten wiederverwendeten Materialien sind.
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