Fotovoltaik und das hanebüchene Märchen von deren angeblich miserabler Umweltbilanz
Fotovoltaik ist eine der umweltfreundlichsten Möglichkeiten, Energie zu produzieren. Vor allem, weil sie während der Nutzungsphase keine Emissionen verursachen. Und doch gibt es Menschen, die moderne Energiegewinnung aus regenerativen Quellen zu verteufeln versuchen. Da kommen dann die immer gleichen „Argumente“ und es wird behauptet: „Fotovoltaikmodule erzeugen über ihre gesamte Nutzungsdauer nie so viel Energie, wie deren Herstellung kostet.“ Oder: „Fotovoltaikmodule sparen niemals so viel CO2 ein, wie deren Herstellung und Transport verursacht“. Und schließlich: „Fotovoltaikmodule stecken voller gefährlicher Substanzen, die man nicht voneinander trennen kann und man kann sie nicht recyceln, sondern muss sie als Sondermüll entsorgen.“
All diese Behauptungen sind ausgemachter Schwachsinn, hanebüchene Märchen, oft genug betrieben von einer Anti-Energiewende-Lobby. Vor allem aber sind all diese Behauptungen schlicht weg falsch und durch etliche Studien widerlegt. Schauen wir uns die Fakten heute einmal an.
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Schwachsinn Nummer 1: Fotovoltaikmodule würden sich energetisch nicht amortisieren
Behauptung: „Fotovoltaikmodule erzeugen über ihre gesamte Nutzungsdauer nie so viel Energie, wie deren Herstellung kostet.“ Matthias Futterlieb, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Umweltbundesamt stellt klar, dass diese Behauptung, dass sich Fotovoltaikanlagen niemals energetisch amortisieren, Falsch ist.
Es ist belegt: In Deutschland benötigt ein Fotovoltaikmodul über alle geografischen Standorte gemittelt im Durchschnitt ungefähr ein Jahr, bis sie so viel Energie produziert haben, wie für die Herstellung verbraucht wurde. Selbst unter ungünstigen Witterungsbedingungen sind es dennoch nicht mehr als zwei Jahre. Wechseln wir vom Deutschland nach Südeuropa, denn nennt das Umweltbundesamt und ebenfalls das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme sogar acht Monate.
Also, ein Solarmodul holt die für seine Herstellung verbrauchte Energie in acht bis 24 Monaten wieder rein. Aber es kann über 20 und mehr Jahre saueren Solarstromproduzieren. Alle Hersteller geben eine Garantier und dabei vor allem eine „Leistungsgarantie“ für 25 bis 30 Jahren. Das bedeutet, dass die Fotovoltaikmodul in diesem Zeitraum nur eine geringe alterungsbedingte Einbuße aufweisen, und mach diesen 25 oder 30 Jahren noch mindestens 80 Prozent ihrer ursprünglichen Leistung liefern. In der Praxis halten die Module zudem länger, solange sie nicht durch einen starken Sturm oder ähnlich andere Umstände kaputt gehen.
Schwachsinn Nummer 2: Fotovoltaikmodule würde nie soviel CO2 vermeiden, wir durch die Produktion entsteht
Laut einer aktuellen Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme verursacht eine Kilowattstunde Solar-Strom nur noch 20 Gramm CO2 früher waren es eher 40 Gramm. Dabei entsteht das CO2 nur durch die Herstellung des Moduls, der Betrieb ist dann emissionsfrei. Der Grund: Vor allem in den letzten zehn Jahren wurde der Herstellungsprozess von Solarzellen stark verbessert.
Die Siliziumschicht in den Zellen ist weniger als halb so dick wie vorher, und beim Sägen des Siliziums entsteht weniger Abfall. Rahmenlose Glas-Glas-Module haben laut Fraunhofer ISE die beste Energiebilanz. Sie benötigen keinen Aluminiumrahmen und halten länger. So sparen sie im Vergleich zu herkömmlichen Glas-Folien-Modulen noch einmal 22 bis 27 Prozent CO2-Emissionen. Bisher setzen jedoch erst wenige Hersteller auf diese Technik. Und auch die konventionellen Module haben eine gute CO2-Bilanz.
Schwachsinn Nummer 3: Fotovoltaikmodule können nie die CO2.-Emissionen ausgleichen, die beim Transport entstehen
Die meisten Fotovoltaikmodule kommen als Import aus China. Der Transport nach Europa macht aber tatsächlich nur drei Prozent der Gesamt-Emissionen an CO2 aus. Ein Nachteil ist jedoch der Energiemix im Herstellerland China, denn dort wird mehr Kohlestrom als in Europa eingesetzt. Laut Berechnungen des Fraunhofer-Instituts lassen sich mit der Herstellung der Fotovoltaikmodule in Europa deshalb noch einmal 40 Prozent CO2 einsparen. Holger Neuhaus, Abteilungsleiter bei Fraunhofer ISE, sieht tatsächlich die Entwicklung, das wieder mehr Fotovoltaik-Produktion in Europa stattfindet. So haben unter anderem in Ostdeutschland aber auch in Spanien Firmen eröffnet, die Fotovoltaikmodule herstellen.
Schwachsinn Nummer 4: In Fotovoltaikmodule sind seltene Rohstoffe enthalten und deren Beschaffung ist problematisch
Auch das hört man oft, dass in Fotovoltaikmodulen seltene Rohstoffe enthalten sind oder solche deren Abbau problematisch ist. Stichwort“Kinderarbeit“ oder „umweltschädlich“. Aber das ist Unsinn. In den Modulen sind de facto keine Rohstoffe enthalten, die irgendwo auf der Welt knapp sind oder die unter problematischen Bedingungen abgebaut würden. Das erklärt auch das Bundesumweltamt.
Der wesentliche Rohstoff auch von der eingesetzten Menge her ist zunächst einmal Silizium, einem Halbleitermaterial, das aus Sand besteht. Das Silizium wird zu waferdünnen Scheiben geschnitten und dann zu Solarzellen weiterverarbeitet. Zusätzlich werden Aluminiumrahmen, Glas oder Kunststoffe als Abdeckung und elektrische Kontakte verwendet. In manchen Solarzellen können auch geringe Mengen an Cadmium und Blei enthalten sein, die jedoch ordnungsgemäß entsorgt werden müssen. Aber diese Materialien sind eher selten und auch nicht unvermeidbar nötig.
Schwachsinn Nummer 5: In Fotovoltaikmodule stecken Gefahrstoffe, das Recycling ist kaum/nicht möglich, deshalb müssen sie auf den Sondermüll
Stecken in Fotovoltaikmodulen tatsächlich Schadstoffe und sind sie deshalb giftiger Sondermüll? Nein! Weder enthalten sie giftige oder gefährliche Substanzen, noch sind sie Sondermüll oder nicht recyclingfähig. Fotovoltaikmodule enthalten – wie auch andere Elektrogeräte – in sehr geringem Umfang Stoffe, die nicht in die Umwelt gelangen sollten. Zu nennen ist vor allem ein geringer Anteil an Blei, das in elektrischen Kontakten verbaut ist.
Manchen Fotovoltaikmodule können Spuren von Cadmium enthalten. Während des Betriebs sind diese Stoffe fest gebunden und werden nicht ausgewaschen. Am Ende des Lebenszyklus des Fotovoltaikmoduls ist jedoch wichtig, dass diese Substanzen ordnungsgemäß entsorgt werden. Es aber ist problemlos möglich, die Stoffe beim Recycling getrennt zu sammeln.
Die Herstellung von Fotovoltaikmodulen ohne den Einsatz von Blei ist problemlos möglich, aber etwas teurer. Da die meisten Käufer aber auf den Preis schauen, haben sich bleifreie Module am Markt noch nicht durchgesetzt. Die EU will hier eine Ökodesign-Richtlinie durchsetzen. In deren Zig sollen die Haltbarkeit und die Inhaltsstoffe transparent gemacht und auch Grenzwerte für entsprechende Inhaltsstoffe eingeführt werden. Und das Fraunhofer ISE plädiert dafür, die Nutzung von Blei in den Modulen in Europa ganz zu verbieten.
Schwachsinn Nummer 6: Das Recycling der Fotovoltaikmodule ist kaum/nicht möglich, deshalb müssen sie auf den Sondermüll
Zunächst ist festzuhalten, dass das Aufkommen an zu entsorgenden Fotovoltaikmodulen aktuell gering ist. Nicht zuletzt, weil sie 25 und mehr Jahre halten und funktionieren. So hat das Bundesumweltministerium 2018 deutschlandweit knapp 8000 Tonnen an entsorgten Altmodulen erfasst. Das entspricht weniger als einem Prozent der mehr als 850.000 Tonnen der für die Entsorgung gesammelten Elektro-Altgeräte. Das wird sich in Zukunft natürlich stark ändern, die Zahlen werden steigen. Für 2030 gibt es Prognosen, die gut eine Million Tonnen ausrangierter Fotovoltaikmodule prophezeien.
Das geht auch aus einem Weißbuch der Deutschen Umwelthilfe (DUH) zur Kreislaufwirtschaft in der Fotovoltaik hervor. So fallen dann eben beispielsweise die Altanlagen aus den 1990er und früher 2000er Jahren an, die die Betreiber meist ersetzen. Die Folge: Das bisherige Volumen an Elektroschrott in Deutschland würde sich damit mehr als verdoppeln. Daher betont die Deutsche Umwelthilfe, dass die gute Wiederverwertbarkeit der Fotovoltaikmodule wichtig ist.
Damit kommen wir zum Schluss zum Thema Recycling der alten Fotovoltaikmodule. Solange ausrangierte oder durch moderne Anlagen ersetzte Module noch funktionieren und ausreichend Strom liefern, können diese problemlos weiter im Einsatz bleiben. Nicht zuletzt wegen der sinkenden Preise der neuen Module ist in Deutschland aber kein echter Gebrauchtmarkt für Fotovoltaikkomponenten etabliert. Wenn aber auch diese Nutzung nicht mehr lohnt, steht die Entsorgung und Wiederverwertung an. Bei Fotovoltaikmodulen ist das vollständige Recycling der Materialien und Inhaltsstoffe prinzipiell ohne großen Aufwand möglich. Alles ist wiederverwertbar. Das aber ist laut der Deutschen Umwelthilfe erst noch im industriellen Maßstab zu etablieren.
Das Recycling selbst ist nicht all zu komplex. Die Module werden demontiert, der Rahmen aus Aluminium, die Kabel und das Glasmodul werden voneinander getrennt. Aluminium und Kupfer sind begehrte Rohstoffe und gehen in die Produktion von neuem Aluminium und Kupfer. Das Glas der Module wird nach der Trennung vom Silizium meist zu Glaswolle verarbeitet und damit als Dämmstoff verwendet. Das Silizium wird gereinigt, aufbereitet und durch Beimischung dann für die Herstellung neuer Siliziummodule für Solarzellen verwendet. Die Recyclingquote eines Fotovoltaikmoduls liegt heute typischerweise bei mindestens 90 Prozent. Die Aussage, das Recycling wäre nicht oder kaum möglich, ist nachweislich völliger Unsinn.
