Ökobilanz und Entsorgung

Photovoltaikanlagen zählen zu den umweltfreundlichsten Methoden der Energiegewinnung. Die Umwandlung von Sonnenlicht geht (fast) emissionsfrei über die Bühne, die Energiequelle selbst ist regenerativ.

Die Frage nach der Umweltbilanz von Photovoltaik lässt sich nicht nur durch die Beobachtung eines einzelnen Faktors beantworten. Unterschiedliche Punkte spielen eine Rolle – Nur wenn diese alle in die Überlegung miteinbezogen werden, kommt ein aussagekräftiges Ergebnis zustande.

Folgende Faktoren beeinflussen die Nachhaltigkeitsbilanz einer Photovoltaikanlage:

• Produktionsverfahren
• Rohstoffe
• Schadstoffe
• Energieaufwand vs. Energieertrag
• Lebensdauer und Amortisation
• Emissionen
• Reparatur
• Recycling
• Entsorgung

Der entscheidendste Faktor bei der Solaranlagenproduktion ist tatsächlich der Standort. Die benötigten Materialien zur Herstellung aller Einzelteile sind zu großen Teilen überall gleich. Den größten Unterschied macht der verwendete Strommix aus. In Deutschland setzen die meisten Hersteller bei der Produktion selbst auch auf Solarstrom. In China hingegen – von wo die meisten Solaranlagen importiert werden – ist Braunkohlestrom die Hauptenergiequelle. Der CO₂-Ausstoß liegt dort deshalb um 40 % höher als in Europa. Wer also bereits in der Produktion Wert auf einen möglichst kleinen ökologischen Fußabdruck legt, der kauft seine neue Solaranlage aus möglichst lokaler Produktion. Eine PV-Anlage mit chinesischen Modulen muss bis zu 30% länger betrieben werden als eine Anlage mit in Deutschland gefertigten Solarpanelen, um ihren produktionsbedingten Energieaufwand auszugleichen.

Bei der Herstellung der Solarmodule werden keine kritischen Ressourcen verarbeitet.

Besonders wichtig sind

• Silizium (wird aus Quarz-Sand hergestellt, der hauptsächlich in Wüsten zu finden ist, aber auch in Deutschland abgebaut wird)
• Aluminium
• Silber (in kleinen Mengen)

Hier handelt es sich allesamt nicht um Rohstoffe, die besonders selten vorkommen oder unter menschenunwürdigen Bedingungen abgebaut bzw. gewonnen werden müssen. Der Ausgangsstoff Siliziumdioxid etwa ist das am zweithäufigsten vorkommende Element nach Sauerstoff und wird in großen Mengen auch in deutschen Sandgruben gefördert. Auch Aluminium punktet mit seinem häufigen Vorkommen und darüber hinaus mit Langlebigkeit und einer guten Wiederverwertbarkeit. Lediglich bei Silber kann es – je nach Abbaubedingungen – zu negativen Umweltauswirkungen kommen. Zudem kann es zum aktuellen Stand der Technik nur schwer aus alten Solarpanelen wiedergewonnen werden. Um diesen Umstand zu verbessern, wird aber bereits an Verfahren geforscht, die den Silberbedarf pro Modul stark reduzieren oder sogar ganz ohne das Edelmetall auskommen und stattdessen Kupfer nutzen. Gleiches gilt für die Forschung an Techniken, die das Recycling des wertvollen Rohstoffs bei ausgemusterten Solarzellen zulassen.

Bei Solarzellen, -modulen und -anlagen handelt es sich im Grunde um Elektrogeräte. Was eventuelle Schadstoffe betrifft, verhält es sich mit Solaranlagen deshalb so wie mit allen anderen Elektro-Gadgets: Bedenkliche Stoffe sind zwar vorhanden, allerdings in überschaubaren Mengen. Bei richtiger Entsorgung stellen diese kein Problem dar.

Durchschnittlich beziffern Hersteller die Lebenserwartung von Photovoltaik mit 20 bis 25 Jahren. So lange bestehen zumindest die Garantien. In der Realität bleibt die Technik meist aber viel länger einsatzfähig – es kann durchaus von Lebensdauer von 30 bis 40 Jahren ausgegangen werden. Angesichts einer energetischen Amortisationszeit von einem bis drei Jahren ist die Energiebilanz von Photovoltaikanlagen unterm Strich deshalb hervorragend.

Eine weitere Kenngröße für die Ökobilanz ist der sogenannte „Erntefaktor“. Der gibt an, wie viel Energie eine Anlage über ihre gesamte Lebensdauer im Vergleich zu ihrer Herstellung erzeugt. Geht man von einer durchschnittlichen Betriebsdauer von 20 Jahren aus, liefern moderne Solaranlagen das zehn- bis 15-fache jener Energie, die in der Produktion benötigt wurde. Wie erwähnt funktionieren die meisten Solaranlagen aber deutlich länger, was den Erntefaktor wiederum markant verbessert.

Solarmodule lassen sich zu einem großen Teil wiederverwerten. Nur einige wenige Bestandteile eignen sich nicht dafür und müssen entsprechend entsorgt werden. Geregelt wird das Recycling durch die sogenannte WEEE-Richtlinie der EU (WEEE = Waste of Electrical and Electronical Equipment).

Bevor die Module in ihre Einzelteile zerlegt werden, überprüfen die Mitarbeiter deutscher Recyclinganlagen, ob angelieferte Einheiten nicht vielleicht doch noch funktionstüchtig sind. Trifft das zu, werden die Module – falls nötig und möglich – repariert und anschließend weiterverkauft.

Besonders das Aluminium aus dem Rahmen des Moduls und das Kupfer aus den Kabeln ist begehrt und wird hochwertig wiederverwendet. Auch weitere Metalle (Silber, Tellur) sowie Cadmium und Blei lassen sich anderweitig einsetzen.

Das Glas ist ein spezieller Fall. Dieses wird zu Dämmstoff verarbeitet, genauer gesagt zu Glaswolle. Diese lässt sich später allerdings nicht mehr recyceln.

Lediglich die in den Modulen verbaute Kunststofffolie lässt sich nicht mehr wiederverwenden. Einfach entsorgt wird sie allerdings auch nicht. Sie werden in Müllverbrennungsanlagen in Energie umgewandelt.

Grundsätzlich liegt die Recyclingquote ausgedienter Solarmodule bei ca. 90 %. Die in einem Modul verbauten Rohstoffe sind zusammen zwischen 10 und 30 Euro wert.

Alte Solarmodule dürfen nicht einfach mit dem Hausmüll gemeinsam entsorgt werden. Sie müssen unbedingt zu einer Sammelstelle bzw. einem Wertstoffhof gebracht werden. Die Experten dort wissen genau, wie sie mit alten Solaranlagen umgehen müssen, um das Maximum an Rohstoffen herauszuholen. Übrigens sind auch Hersteller und Verkäufer dazu verpflichtet, alte Module zurückzunehmen und in weiterer Folge den Vorschriften entsprechend zu entsorgen.