Der ökologische Fußabdruck von Photovoltaikmodulen
Die Erzeugung von Solarstrom mit der eigenen Photovoltaikanlage spart Kosten und CO2-Emissionen. Bei der Beschaffung der Solarmodulen spielt neben dem Wirkungsgrad und den Garantiebedingungen auch die Herkunft und Produktionsweise eine Rolle, da erhebliche Unterschiede hinsichtlich der Vorkettenemissionen bestehen. Bei der Produktion von Silicium-Photovoltaikmodulen in der Europäischen Union wird rund 40 Prozent weniger CO2 erzeugt als bei der Herstellung chinesischer Module, wie Forschende des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ermittelt haben.
Ein wesentlicher Faktor in der Ökobilanz der PV-Module ist der Energiemix in den jeweiligen Ländern. Da bei der Herstellung eines Solarmoduls zwischen 50 bis 63 Prozent auf den Energiebedarf entfallen, wirkt sich dieser maßgeblich auf den CO2-Fußabdruck aus. Die CO2-Emissionen, die beim Transport eines PV-Moduls aus China in die EU entstehen, belaufen sich laut der Studie nur auf etwa drei Prozent der Gesamtemissionen.
„Aufgrund der deutlich geringeren CO2-Emissionen während der Produktion und dem weiter stark steigenden Bedarf an klimafreundlicheren PV-Modulen weltweit, geht es nun darum schnell und mit viel Engagement die PV-Produktionskette in Europa aufzubauen“, sagt Prof. Andreas Bett, Institutsleiter am Fraunhofer ISE. Bislang besitzt China eine dominante Marktposition. 96 Prozent aller Wafer, 76 Prozent aller Solarzellen und 71 Prozent der PV-Module kommen aus China.
In Deutschland sind im Jahr 2021 insgesamt 5.263 Megawatt PV-Leistung zugebaut worden, wofür knapp 14 Millionen Module eingesetzt worden sind. Um den Energie- und Ressourcenaufwand für die Materialien zu reduzieren, werden von einigen Firmen bei der Produktion bereits Verfahren eingesetzt, bei denen wertvolle Rohstoffe wiederverwendet werden können. Das ist auch hinsichtlich der Entsorgung von PV-Modulen relevant, damit durch den Abfall keine Umweltschäden entstehen.
Zur nachhaltigen Produktverbesserung von PV-Modulen gehört es beispielsweise, auf Lötverbindungen aus Blei zu verzichten. Da ein einziges PV-Modul 24g Blei enthält, werden dafür 11.000 t Blei pro Jahr eingesetzt. Inzwischen darf dieses Umweltgift nicht mehr in Elektrogeräten verbaut werden. Für die Photovoltaikindustrie gibt es in der ROHS-Richtlinie, die in der EU die Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten regelt, eine Ausnahme.
Bei der Produktion von PV-Modulen ist es möglich, bleifreie Lötlegierungen einzusetzen oder dank einem anderen Produktionsverfahren sogar ohne Löten auszukommen. „Es geht auch ohne Blei“, versichert Ammar Naji, Technical Product Manager von REC Solar, die für ihre energieeffizient produzierten PV-Module mit dem Inter-Solar Award ausgezeichnet worden ist. Aufschluss über den CO2-Fußabdruck bei der Herstellung von PV-Modulen geben Umweltdeklarationen wie die Environmental Product Declaration (EPD).
