Wissen

Einsparungen von Treibhausgasen Wann ist Solarenergie umweltschonend?

imago74858640h.jpg

Bis 2014 war Deutschland weltweit Spitzenreiter bei den installierten Solareinheiten.

(Foto: imago/Westend61)

Solarenergie ist klimaschonend und damit umweltfreundlich, heißt es. Doch die Herstellung der Anlagen ist energieintensiv und hinterlässt einen großen Treibhausgas-Abdruck. Verschiedene Berechnungen zeigen jetzt, wann ein Ausgleich frühestens eintritt.

Bis spätestens 2018 hat die Solarindustrie mehr Treibhausgase eingespart als sie durch Entwicklung und Produktion von Solaranlagen verursacht hat. Zu diesem Ergebnis kommen niederländische Forscher im Fachmagazin "Nature Communications". Womöglich sei diese Nutzenschwelle (break-even point) bereits in den vergangenen Jahren erreicht worden, schreiben Wilfried van Sark von der Universität Utrecht und seine Kollegen.

imago74587873h.jpg

Erneuerbare Energie mit kleinem CO2-Fußabdruck im Vergleich zu herkömmlicher Industrie.

(Foto: imago/Ikon Images)

Die installierte Leistung der weltweiten Solarstromanlagen ist zwischen 1975 und 2015 durchschnittlich um 45 Prozent pro Jahr gestiegen. Von 2005 bis 2014 war Deutschland den Forschern zufolge die Nation mit der größten installierten Solarkraftleistung. Im vergangenen Jahr wurde die Bundesrepublik nach vorläufigen Daten von China abgelöst.

Inzwischen belaufe sich die globale Leistung auf 230 Gigawatt, schreiben die Forscher. "Dieses schnelle Wachstum hat zu Bedenken hinsichtlich des Energieverbrauchs und des Ausstoßes von Treibhausgasen bei der Produktion von Solarzellen geführt", schreiben die Umweltwissenschaftler. Deshalb werteten sie 40 Studien zum Lebenszyklus von Fotovoltaik-Anlagen aus und überlegten sich dazu passende Computermodelle.

Energieintensive Herstellung

Die Herstellung von Solarzellen und ihrer Zubehörteile ist energieintensiv, größere Mengen Treibhausgase werden dabei freigesetzt. Doch langfristig falle die Bilanz positiv aus, schreiben die Niederländer. Durch ständige Verbesserungen in der Produktion erreichen sogenannte polykristalline Solarzellen laut der Studie nach zehn bis elf Monaten den Punkt, an dem sie so viel Energie produziert haben, wie ihre Herstellung gekostet hat. Bei monokristallinen Solarzellen ist dies nach einem Jahr bis 1,2 Jahren der Fall. Dabei sind Fotovoltaik-Anlagen in der Regel auf eine Lebensdauer von 30 Jahren ausgelegt.

Die aktuelle Studie berücksichtigt in besonderem Maße die Lernkurve der Hersteller von Solarzellen. Sie führte einerseits zu sinkenden Preisen für Sonnenenergieanlagen: Während in den 1970er-Jahren 100 US-Dollar pro Watt Leistung ausgegeben werden mussten, waren es Ende 2014 nur noch zwischen 0,64 und 0,67 US-Dollar. Andererseits sank bei jeder Verdopplung der weltweit installierten Solarstromkapazität der Treibhausgas-Fußabdruck, den Entwicklung und Produktion hinterließen, um 17 Prozent für polykristalline und um 24 Prozent für monokristalline Solarzellen. Der Energieverbrauch verringerte sich bei jeder Verdopplung um 12 bis 13 Prozent.

Zwei Szenarien berechnet

Die Angaben zu Energieverbrauch und Treibhausgasproduktion bei der Herstellung von Solaranlagen unterschieden sich in den ausgewerteten Studien teilweise sehr, schreiben die Forscher. Ähnliches gelte vor allem für die älteren Daten der Vereinten Nationen und der Internationalen Energieagentur (IEA).

Deshalb errechneten van Sark und Kollegen zwei Prognosen, eine optimistische und eine pessimistische. Bei der optimistischen Variante hat die Solarindustrie zwischen 1997 und 2014 den Punkt erreicht, an dem sie mehr Energie produziert als verbraucht hat. Bei der pessimistischen Variante liegt dieser Punkt zwischen 2009 und 2017.

Ähnlich sieht es bei den Treibhausgasen aus: Optimistisch gerechnet wurde zwischen 2001 und 2015 der Zeitpunkt erreicht, an dem die Solarindustrie mehr Treibhausgasemissionen vermieden als produziert hat. Nach der pessimistischen Prognose liegt dieser Punkt zwischen 2005 und 2018.

Quelle: n-tv.de, Stefan Parsch, dpa

Mehr zum Thema