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Solaranlagen - Effizienz und Nachhaltigkeit

26.08.2019 Kevin Murkisch Lesezeit 6 minutes

Erneuerbare Energien, darunter auch die Solarenergie, können einen wirksamen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Denn sie tragen massiv zur Energiewende bei - weg von fossilen Energieträgern, hin zur nachhaltigen Energieversorgung. Dennoch fragen sich einige Interessenten: Wie nachhaltig ist eine Solaranlage wirklich?

Klar ist: Eine Photovoltaikanlage produziert emissionsfreien und damit umweltfreundlichen Solarstrom. Doch bei der Produktion der Komponenten, darunter vor allem der Solarmodule und Stromspeicher, wird elektrische Energie benötigt. Dies kann dabei durchaus einen Einfluss auf die Ökobilanz einer Solaranlage haben. In diesem Artikel wollen wir deshalb einen Blick auf die tatsächliche Effizienz und Nachhaltigkeit einer PV-Anlage werfen.

Solaranlage


ERoEI / EROI - der Erntefaktor

Die Effektivität und Effizienz von Solaranlagen interessiert nicht nur Privatpersonen und Hersteller, sondern sie steht schon lange ebenso im Fokus der Wissenschaftler. Um die Umweltbilanz der Komponenten zu berechnen, haben diese daher den sogenannten Energy Return on Energy Invested (ERoEI, kurz: EROI) Wert entwickelt - auf Deutsch Erntefaktor. Der Wert beschreibt das Verhältnis der genutzten zur investierten Energie.

Es wird also berechnet, wie viel Energie aufgewendet werden muss, um eine bestimmte Menge Energie zu erhalten. Demnach gibt der Erntefaktors eine Antwort darauf, wie oft die investierte Energie am Ende wieder herausbekommt. Der Erntefaktor wird daher auch als kumulierter Energieaufwand bezeichnet. Werte über 1 bezeichnen dabei eine positive Gesamtenergiebilanz.

Das bedeutet: Bei einem ERoEI-Wert von 1 kommt exakt dieselbe Menge Energie heraus, die für die Produktion nötig war. Ein Wert von 2 besagt, dass doppelt so viel Energie erzeugt wird als investiert wurde. Je höher der Wert also ausfällt, desto besser ist die Gesamtenergie-, und damit die Ökobilanz eines Produktes.

Photovoltaikanlage


Die Ökobilanz einer Solaranlage

Auf diese Art und Weise lässt sich die Ökobilanz der einzelnen Komponenten einer Photovoltaikanlage verhältnismäßig einfach berechnen. So zeigt eine aktuelle Studie, dass eine herkömmliche Solaranlage rund zwei Jahre benötigt, um sich energetisch zu amortisieren. Solarmodule aus China benötigen in der Regel etwas länger. Grund hierfür: Die Volksrepublik bezieht einen Großteil ihres Strombedarfs mithilfe von Kohle. Die Amortisationszeit lieght hier bei vier Jahren.

Doch die Studie zeigt auch: Je höher der Anteil der Erneuerbaren Energien am Strommix der Hersteller ist, desto schneller amortisieren sich die Solarmodule. Setzt ein Unternehmen bei der Produktion der PV-Module beispielsweise zu 100 Prozent auf Erneuerbare Energien, so liegt die Amortisationszeit bei null Jahren. Mit anderen Worten: Die Solaranlage rechnet sich sofort. Das gibt dem Begriff der Nachhaltigkeit eine ganz neue Bedeutung.

Photovoltaik-Anlage


Die Studie kommt dabei zu dem Schluss, dass der durchschnittliche ERoEI-Wert für Photovoltaikanlagen bei 9 bis 10 liegt. Das bedeutet: Eine herkömmliche Solaranlage erzeugt rund zehn mal so viel Energie, wie für die Produktion der Komponenten aufgewendet wurde. Die Gesamtenergiebilanz über die gesamte Laufzeit ist somit äußerst positiv. Zwar beziehen sich die Forscher in der Studie auf Solaranlagen in der Schweiz, doch können die Werte durchaus als Richtwerte für Deutschland angesehen werden.

Mit dem Kauf einer Solaranlage erzeugen Sie also nicht nur mehr Energie als für deren Produktion aufgewendet wurde. Sie leisten auch einen echten, direkten Beitrag zum Klimaschutz, denn je mehr Solarstrom Sie verbrauchen, desto höher fällt auch Ihre CO2-Ersparnis aus. Anstelle von umweltschädlichem Kohle- oder Atomstrom nutzen Sie emissionsfreien Solarstrom. Je früher sich die Anlage dabei amortisiert, desto mehr CO2 sparen Sie.

Solaranlage mit Speicher


Die Umweltbilanz eines Stromspeichers

Ein Großteil der Menschen, die sich für den Kauf einer PV-Anlage interessieren, entscheidet sich am Ende für eine Solaranlage mit Speicher. Denn der Stromspeicher macht es möglich, den erzeugten Solarstrom zwischenzuspeichern. Dadurch lässt sich der Eigenverbrauch auf bis zu 80 Prozent erhöhen. Das spart nicht nur Geld, sondern ist auch noch besonders umweltfreundlich.

Denn auf diese Weise nutzen Sie möglichst viel des eigens erzeugten Solarstroms. Dadurch müssen Sie weniger Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen. Dennoch steht auch die Umweltbilanz von Stromspeichern häufig im Fokus der Interessenten. Lohnt es sich einen Stromspeicher zu kaufen oder wird bei der Produktion mehr Energie aufgewendet als am Ende verbraucht werden kann?

Stromspeicher


Um diese Frage zu beantworten, haben Forscher analog zum ERoEI-Wert den Energy Stored on Invested (ESOI)-Wert entwickelt. Dieser bringt die bei der Produktion aufgewendete Energie in ein Verhältnis zur erbrachten Leistung eines Solarspeichers. Ein Blick auf den aktuellen Forschungsstand zeigt, dass sich die Umweltbilanz der Stromspeicher in den letzten Jahren stark verbessert hat.

So lag der ESOI-Wert eines Batteriespeichers im Jahr 2013 noch bei 10. Im vergangenen Jahr hingegen konnte ein durchschnittlicher Wert von 18 erzielt werden. Das bedeutet, dass ein herkömmlicher Stromspeicher im Schnitt 18 mal so viel Energie speichern bzw. verarbeiten kann, wie zu seiner Produktion aufgewendet wurde.

Solarspeicher


Umweltfreundlich kostengünstigen Strom erzeugen

Die Zahlen zeigen, dass Solaranlagen und Stromspeicher längst keine negative Umweltbilanz mehr aufweisen. Vor allem Solarmodule und Stromspeicher galten in der Produktion lange Zeit als energetisch zu aufwendig. Kritiker bemängelten, dass die Ökobilanz von Photovoltaikanlagen zu negativ sei. Ein Ausbau der Solarenergie wurde deshalb oftmals gar als umweltschädlich bezeichnet.

Doch die Zeiten haben sich geändert. Moderne Solaranlagen produzieren heute deutlich mehr Energie als für ihre Produktion benötigt wird. Auch die Speicherung des gewonnenen Solarstroms wird dabei immer effizienter und somit umweltfreundlicher. Wer nachhaltigen Strom erzeugen und nutzen möchte, kann daher ohne Bedenken auf eine Solaranlage zurückgreifen.

Solarstrom


Diese hat schließlich noch weitere Vorteile. So kostet der erzeugte Solarstrom umgerechnet nur 8 bis 10 Cent pro Kilowattstunde. Herkömmlicher Strom aus dem öffentlichen Netz hingegen kostet mittlerweile durchschnittlich 30 Cent/kWh. Das entspricht einer Ersparnis von bis zu 20 Cent pro Kilowattstunde.

Ein herkömmlicher Vier-Personen-Haushalt kann auf diese Weise mit einer Solaranlage über 1.000 Euro im Jahr sparen. Je höher der Eigenverbrauch dabei ist, das heißt, je mehr Solarstrom Sie verbrauchen, desto höher fällt auch die Ersparnis aus. Beim Kauf einer PV-Anlage sollten Sie daher unbedingt auch den Kauf eines Stromspeichers in Betracht ziehen.

Nachhaltigkeit einer Solaranlage


Fazit

Solaranlagen werden nicht nur hierzulande, sondern auch weltweit immer beliebter. Denn sie ermöglichen es den Betreibern umweltfreundlichen und günstigen Solarstrom zu erzeugen. Dank der dezentralen Stromversorgung sparen Sie somit nicht nur bares Geld, sondern werden auch deutlich unabhängiger vom öffentlichen Stromnetz und damit von steigenden Strompreisen in der Zukunft.

Über die Hälfte unserer Kunden entscheidet sich deshalb zusätzlich zur Solaranlage auch für einen Stromspeicher. Denn die kompakten Geräte machen es möglich, den erzeugten Solarstrom zu speichern. Das macht es möglich, Strom zu einem späteren Zeitpunkt zu verbrauchen - auch dann, wenn die Sonne mal nicht scheinen sollte. Dadurch erhöhen Sie Ihren Eigenverbrauch massiv und müssen deutlich weniger Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen.

Aktuelle Studien belegen, dass die Umweltbilanz einer Solaranlage mit Speicher dabei längst nicht mehr negativ ist. Im Gegenteil. Photovoltaikanlagen produzieren längst bis zu zehn mal mehr Strom als für ihre Produktion aufgewendet wurde. Auch Stromspeicher sind heute so effizient, dass sie rund 20 mal mehr Energie verarbeiten können. Wer also auf Nachhaltigkeit setzt und gleichzeitig Geld sparen möchte, der sollte eine Solaranlage kaufen.

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Gemeinsam eine nachhaltige Energiewelt schaffen.