Wie umweltfreundlich sind Solaranlagen?

In meiner Reihe „Wie umweltfreundlich ist die Energiewende?“ richte ich heute meinen Blick auf Solaranlagen. Wenn ich durch meinen Wahlkreis fahre, sehe ich immer mehr dieser Anlagen – auf Dächern sowie Freiflächen. Solaranlagen gelten als saubere Energiequellen, weil sie während des Betriebs keine Emissionen ausstoßen, doch auch diese Technologie kommt in ihrem Lebenszyklus nicht ganz ohne Schadstoffe aus. Hier erfahrt ihr mehr zu dem Thema:

Gute Umweltbilanz während des Betriebs

Während ihres Betriebs sind Solaranlagen emissionsfrei, daher haben sie im Vergleich zu anderen Energieformen eine gute Umweltbilanz. Ihr fragt euch, wie eigentlich über Solaranlagen Strom erzeugt wird? – Das könnt ihr hier nachlesen.

Ein Kilowatt Solarenergie stößt auf den gesamten Lebenszyklus betrachtet 40g Kohlendioxid aus. Im Vergleich: Braunkohle stößt 1000g Kohlendioxid aus. Und das betrachtet nur den Brennstoff an sich ohne den Bau oder Abriss des zugehörigen Kohlekraftwerks zu berücksichtigen (s. Tagesschau). Laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme könnten Solaranlagen inzwischen sogar noch bessere Werte haben, da der Herstellungsprozess von Solaranlagen in den vergangenen Jahren stark verbessert wurde.

Herstellung von Solaranlagen

Bei der Herstellung von Solaranlagen wird für die Module, das Gestell, Kabel und Wechselrichter viel Energie gebraucht. Insbesondere das Modul verbraucht viel Energie, da dafür Sizilium, Glas und Aluminium hergestellt werden muss. Diese Rohstoffe sind aber laut dem Umweltbundesamt im Vergleich zur Herstellung von Batterien für Elektroautos weder so knapp noch so kritisch zu betrachten. Die Entwicklung der Solaranlagen verbessert sich stetig. Die Siliziumschicht in den Solarzellen ist heute beispielweise weniger als halb so dick wie früher.

Die Energie, die bei der Herstellung der Solarzellen verbraucht wird, gleicht der Betrieb in den ersten ein bis drei Jahren wieder aus. Zu diesem Zeitpunkt hat die Solaranlage mehr Energie erzeugt, als für die Herstellung verbraucht wurde. Solaranlagen haben eine Leistungsgarantie von 20-30 Jahren, können aber sogar deutlich länger halten.

Wichtig ist auch der Herstellungsort. Der Import aus China schadet der Umweltbilanz von Solarpaneels enorm. Das liegt vor allem daran, dass die genutzte Energie für die Herstellung von Solaranlagen in China immer noch hauptsächlich von Kohlekraftwerken kommt. Der Transport macht nur 3% der mit der Herstellung in Verbindung stehenden Emissionen aus. Produziert man die Solarzellen in Europa, könnte man bis zu 40% der Emissionen sparen.

Flächenverbrauch

Der große Vorteil an Solaranlagen ist, dass sie sowohl im Großen als auch im Kleinen funktionieren. Sie sind deshalb auch gut in Städten nutzbar – auf Dächern, Balkonen oder im Verkehr. Bisher ist die Energiewende de facto ein Projekt des ländlichen Raum. Die Energiewende muss in die Stadt, damit sie gelingen kann.

Im ländlichen Raum sind vor allem Agrarflächen für Investor:innen beliebt. Viele Landwirt:innen suchen angesichts von Dürren und Starkregenereignissen nach neuen und sicheren Einnahmequellen. Es gibt aber auch kritische Stimmen, die vor einem unwiederbringlichen Verlust an landwirtschaftlichen Flächen warnen.

Immer mehr Beispiele zeigen: Solarparks sind mit Sparten der Landwirtschaft kombinierbar. Laut dem Fraunhofer-Institut gibt es viele Versuche der „Agrarphotovoltaik“, bei denen beispielsweise Obst- und Beerenkulturen unter den Solarpaneels angelegt wurden. Die Ernte falle zwar eventuell etwas schlechter aus, dafür könnten die Landwirt:innen günstigeren Strom nutzen. Außerdem spenden die Solaranlagen Schatten und schützen vor Hagel. Außerdem besteht grundsätzlich die Möglichkeit kleine Weidetiere wie Schafe auf den Flächen zu halten, siehe hierzu auch den Bericht des NABU.

Sind Solaranlagen naturverträglich?

Wenn Sie einmal aufgebaut sind, verunreinigen Solaranlagen weder die Luft noch den Boden. Die Auswirkungen auf Natur und Landschaft sind daher begrenzt, dennoch stellen sie eine unverkennbare Veränderung der Landschaft und somit laut NABU eine Beeinträchtigung für verschiedene Arten da, beispielsweise durch Verschattung, einer Änderung der Wasserversorgung im Boden oder die Landschaftszerschneidung.

Der Bundesverband Neue Energiewirtschaft veröffentlichte im Dezember 2019 eine Studie, die ergab, dass sich Tiere wie Vögel, Heuschrecken oder auch Tagfalter in Solarparks verstärkt ansiedeln. Es besteht auch die Möglichkeit richtige „Biotop-Solarparks“ anzulegen, die dann Lebensraum für Insekten, Vögel und Hasen bieten. Bei Windrädern ist das im Vergleich keine Option, denn die Rotorblätter stören Vögel und können für sie gefährlich sein. Mit dem Thema Windkraft beschäftige ich mich in der kommenden Woche nochmal ausführlich.

Entsorgung & Recycling

Solaranlagen werden grundsätzlich wie andere Elektrogeräte entsorgt. Sie enthalten auch Stoffe, die nicht in die Umwelt gelangen sollten. Dabei geht es vor allem um die ordnungsgemäße Entsorgung von Blei. Laut der Tagesschau wäre eine Herstellung von Solarzellen ohne Blei problemlos möglich, es ist aktuell nur etwas teurer und habe sich daher noch nicht durchgesetzt.

Defekte an Solarmodulen kann man in der Regel reparieren. Bei ausrangierten, aber noch funktionsfähigen Modulen könnten diese als Gebrauchtware wieder an anderer Stelle eingebaut werden.

Ist eine Solaranlage dann doch nicht mehr für ihren ursprünglichen Gebrauch nutzbar, lässt sie sich recyclen. Die Möglichkeiten sind aber noch ausbaubar. Die Deutsche Umwelthilfe plädiert deshalb in einer Pressemitteilung dafür, dass alte Solarmodule stärker wiederverwendet und recycelt werden sollen. Verbesserungspotential besteht zum Beispiel beim Recycling des Solarglases: Zum jetzigen Zeitpunkt werden zwar das Aluminium aus dem Rahmen und Kupfer aus den Kalben hochwertig recycelt, das Glas wird jedoch meist zu niederwertigen Dämmstoffen verarbeitet, die nicht weiter recycelbar ist. In einem alten Solarmodul stecken laut diesem Artikel Rohstoffe im Wert von 10 bis 30 Euro. Für die Recyclingwirtschaft sind Solaranlagen auch deshalb ein wichtiger Zukunftsmarkt.

Ab wann lohnen sich Solaranlagen?

Ein großer Vorteil von Solaranlagen ist – wie bereits angesprochen – dass sie im Großen wie im Kleinen funktionieren. Dadurch sprechen sie auch mehr Akteur:innen an als andere Energieformen. Man muss kein Großinvestor sein, um sich beispielsweise eine Solaranlage auf dem Dach oder dem Balkon leisten zu können. Infos zu Förderungen von Solaranlage findet ihr beispielsweise hier oder hier.

Und: Solaranlagen werden immer günstiger. In einem Bericht des VDI aus dem Jahr 2020 halten die Fachleute fest, dass große Solaranlagen in Deutschland Strom für weniger als vier Cent pro Kilowattstunde erzeugen könnten. Nach der wirtschaftlichen Abschreibung sogar für weniger als einen Cent, selbst wenn die staatliche Förderung wegfalle. Damit sei die Solarenergie praktisch konkurrenzlos.

Solaranlagen halten, was sie versprechen

Eine Energieerzeugung völlig ohne Auswirkungen auf die Umwelt gibt es (bisher) nicht. Im Vergleich zu anderen Energieformen haben Solaranlagen jedoch eine bessere Umweltbilanz, sind vielseitig einsetzbar und man kann sie sogar teilweise mit der Landwirtschaft oder dem Naturschutz kombinieren. Und: Die Sonne ist eine quasi unerschöpfliche Energiequelle. Daher sind Solaranlagen für die Energiewende unverzichtbar.