Glas-Glas PV-Module aus europäischer Produktion sind klimafreundlicher
Bei der Produktion von Silicium-Photovoltaikmodulen in der Europäischen Union wird rund 40 Prozent weniger CO2 erzeugt als bei der Herstellung chinesischer Module, wie Forscher*innen des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ermittelt haben. Im Rahmen einer aktuellen Studie wurde der CO2-Fußabdruck von sechs monokristallinen Silicium-Photovoltaikmodulen aus deutscher, europäischer und chinesischer Herstellung mit Hilfe einer Lebenszyklus-Analyse berechnet.
Photovoltaikanlagen ermöglichen eine klimaneutrale Stromerzeugung, da die Photovoltaikmodule Licht emissionsfrei in Energie umwandeln. Allerdings entstehen bei der Herstellung, dem Transport und der Entsorgung der Photovoltaikmodule CO2-Emissionen. Die Vorketten-Emissionen von PV-Modulen sind jedoch sehr gering, denn pro Kilowattstunde entsteht etwa 40 Mal weniger CO2 als bei der Stromerzeugung mit Braunkohle. Für die Studie sind Module mit Glas-Folie- und Glas-Glas-Laminat, die in China, Deutschland und der Europäischen Union produziert worden sind, in Hinblick auf die damit verbundenen CO2-Emissionen untersucht worden.
Wenn ich an einem europäischen Ort mit durchschnittlichen Einstrahlungswerten eine Photovoltaikanlage installieren möchte, habe ich mit der Wahl meiner PV-Module großen Einfluss auf deren Klimafreundlichkeit. Mit PV-Modulen, die in der EU hergestellt wurden, spare ich 40 Prozent an CO2-Emissionen im Vergleich zu Modulen, die aus China importiert wurden.Dr. Holger Neuhaus, Abteilungsleiter für Modultechnologie am Fraunhofer ISE
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. 2019 sind 68 Prozent des Polysiliciums in China produziert worden. 96 Prozent aller Wafer, welche die physische Basis der Solarzelle bilden, 76 Prozent aller Solarzellen und 71 Prozent der PV-Module stammen aus China.
Ein weiteres Ergebnis der Studie zeigt, dass rahmenlose Glas-Glas PV-Module unabhängig von ihrem Herstellungsort 7,5 bis 12,5 Prozent weniger CO2 bei der Herstellung verursachen als Glas-Folie-Module. Der Grund dafür ist, dass Glas-Glas PV-Module keinen Aluminiumrahmen benötigen, mit dem eine sehr energieintensive Herstellung verbunden ist. Zudem besitzen Glas-Glas PV-Module eine längere Lebensdauer und eine geringere jährliche Degradation als PV-Module mit Rückseitenfolie, wodurch sich ihr CO2-Fußabdruck zusätzlich verbessert. Bezogen auf die erzeugte Kilowattstunde verursacht das rahmenlose Glas-Glas-Modul 22 bis 27 Prozent weniger CO2-Emissionen als das Glas-Folien-Modul. Bisher setzen erst wenige Hersteller auf rahmenlose Glas-Glas-Module.
Der Studie zufolge, die am Institut in Zusammenarbeit mit der Industrie erhoben wurde, entstehen bei der Produktion von Glas-Folie-Modulen in China 810, in Deutschland 580 und in der Europäischen Union 480 Kilogramm CO2-Äquivalent pro Kilowatt Peak. Die Herstellung von Glas-Glas-Modulen führt in China zu 750, in Deutschland zu 520 und in der Europäischen Union zu 420 Kilogramm CO2-Äquivalent pro Kilowatt Peak. Aufgrund der Verbesserung der Silicium-Ausbeute, der Herstellungsprozesse der Moduleffizienz und der CO2-Intensität der Stromerzeugung konnte der CO2-Fußabdruck von PV-Modulen in den letzten Jahren insgesamt um etwa 80 Prozent optimiert werden.
