Читать книгу Photovoltaik & Batteriespeicher - Wolfgang Schröder - Страница 17

Der PV-Betrieb gilt als CO₂-emissionsfrei. Dennoch lassen sich Photovoltaikanlagen derzeit nicht CO₂-frei herstellen, transportieren und montieren. Die rechnerischen CO₂-Emissionen von Photovoltaikanlagen betragen nach einer Studie aus dem Jahr 2015 (Francesco Asdrubali et al.) etwa 29 g/kWh. Verursacht werden diese Emissionen durch Verbrennung fossiler Energien insbesondere während der Fertigung von Solaranlagen.

Zum Vergleich:

Bei Kohlekraftwerken liegt die Emission zwischen 750–1 200 g/kWh,

bei Gaskraftwerken zwischen 400–550 g/kWh,

bei Windenergie und Wasserkraft zwischen 10–40 g/kWh,

bei der Kernenergie zwischen 10–30 g/kWh (ohne Endlagerung) und

bei Solarthermie in Afrika zwischen 10–14 g/kWh.

Mit dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien im Zuge des weltweiten Ziels zu nachhaltigen Energieformen wird sich die Treibhausgasbilanz bei der PV-Herstellung sicher automatisch weiter verbessern.

Die energetische Amortisationszeit von Photovoltaikanlagen ist der Zeitraum, in dem die Photovoltaikanlage die gleiche Energiemenge geliefert hat, die während ihres gesamten Lebenszyklus benötigt wird; für Herstellung, Transport, Errichtung, Betrieb, Rückbau und Recycling. Um den für die Produktion notwendigen Energieverbrauch ins Verhältnis zur Energiegewinnung zu bringen, haben Forscher den sogenannten Energy Stored On Invested (ESOI) Wert entwickelt. Er wird auch als Erntefaktor bezeichnet, der das Verhältnis der genutzten zur investierten Energie beschreibt.

Dieser betrug bei PV-Anlagen 2011 zwischen 0,75 und 3,5 Jahren, je nach Standort und verwendeter Photovoltaiktechnologie. Bei CdTe-Modulen lagen die Werte mit 0,75 bis 2,1 Jahren am günstigsten, während Module aus amorphem Silizium mit 1,8 bis 3,5 Jahren über dem Durchschnitt lagen. Mono- und multikristalline Systeme benötigen etwa 1,5 bis 2,7 Jahre. Als Lebensdauer wurden in der Studie 30 Jahre für Module auf Basis kristalliner Siliziumzellen und 20 bis 25 Jahre für Dünnschichtmodule angenommen, für die Lebensdauer der Wechselrichter 15 Jahre.

Bei einem PV-Einsatz in Deutschland wurde die Energie, die im Jahr 2011 zur Herstellung einer Photovoltaikanlage benötigt wurde, durch Solarzellen in etwa zwei Jahren wieder gewonnen. Der Erntefaktor liegt unter für Deutschland typischen Einstrahlungsbedingungen bei mindestens 10, eine weitere Verbesserung ist nach einem Bericht in der Fachzeitschrift BWK (2007) wahrscheinlich.