Mythen rund um die Photovoltaik, wir klären auf!

Nein, ganz im Gegenteil. Photovoltaikanlagen produzieren die Menge an Energie, die für ihre Herstellung und ihren Transport verbraucht wurde, schon nach cirka 2 Jahren. Sie produzieren in ihrer Lebensdauer sogar 18-mal mehr Energie, als für ihre Herstellung oder den Transport verbraucht wurde.

Für alle, die es genauer wissen wollen: Für den Beweis werden zwei Werte berechnet. Das ist einerseits der Erntefaktor von PV-Anlagen. Für den Erntefaktor wird die produzierte Energie einer Photovoltaik-Anlage durch die investierte Energie der Herstellung und des Transports der Anlage geteilt. Dafür wird von einer Lebensdauer der Photovoltaik-Anlage von 25-30 Jahren ausgegangen. Und von einer Leistungsminderung von 0,35% pro Jahr. Der Erntefaktor liegt damit bei 11-18. Somit wird bis zu 18-mal mehr Energie von PV-Anlagen erzeugt, als bei der Herstellung und dem Transport benötigt wurde.

Als zweiter Wert wird die Energierücklaufzeit von PV-Anlagen berechnet. Der Wert sagt aus, wie lange es dauert, bis die investierte Energie der Herstellung und des Transports von der Photovoltaik-Anlage wieder reingeholt wird. Das Umweltbundesamt errechnete Energierücklaufzeiten von 1,6 Jahren für multikristalline Si-Module und von 2,1 Jahren für monokristalline Si-Module. Nach aktuellen Berechnungen des Fraunhofer ISE ergeben sich für handelsübliche monokristalline Si-Module in Deutschland sogar eine Energierücklaufzeit von nur noch etwa 1,3 Jahren, unter Berücksichtigung aktueller Produktionsdaten.

Quellen: Aktualisierung und Bewertung der Ökobilanzen von Windenergie- und Photovoltaikanlagen unter Berücksichtigung aktueller Technologieentwicklungen, Studie im Auftrag des Umweltbundesamtes, Mai 2021

Photovoltaics Report, Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, PSE Conferences & Consulting GmbH, September 2020

Nein, das stimmt nicht. Die Versorgungssicherheit für alle Endverbraucher steigt, trotz der Zunahme von Photovoltaik. Die durchschnittliche jährliche Störungsdauer je Stromverbraucher in Deutschland sinkt stetig. 2006 lag sie bei über 21 Minuten, 2020 bereits bei weniger als 11 Minuten. Gleichzeit stieg der Ausbau der installierten PV-Leistung drastisch von 2,9 GW im Jahr 2006 auf 53,85 GW im Jahr 2020 an. Somit steigt die Versorgungssicherheit von Strom für Endverbraucher gleichzeitig mit der installierten PV-Leistung an.
Quelle: https://www.volker-quaschning.de/datserv/pv-deu/index.php

Doch, auf jeden Fall. Während des Betriebes von PV-Anlagen wird kein CO2 freigesetzt. Für die gesamte CO2-Betrachtung müssen aber auch Produktion, Transport und Entsorgung berücksichtigt werden. Der Ausstoß von CO2 liegt laut Umweltbundesamt bei einer in Deutschland betriebenen PV-Anlage bei 56 g CO2-Äq./kWh.

Besonders geringe CO2-Emissionen haben PV-Module, die in Europa hergestellt werden. Das liegt an kurzen Lieferwegen und am europäischen Strommix, mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energien.

Glas-Glas-Module sind aufgrund ihres geringeren Alterungsprozesses und ohne den Alu-Rahmen klimafreundlicher. Es ist davon auszugehen, dass mit Steigerung des Wirkungsgrads und dem immer ökologischeren Strommix für die Produktion der Module, der CO2-Ausstoß von PV-Strom weiter sinken wird. Im Vergleich zu Stromerzeugung aus Braunkohle, Erdgas und Kernenergie sind die Treibhausgasemissionen von PV-Strom schon heute mit Abstand am geringsten.

Quellen: Entwicklung der spezifischen Kohlendioxid-Emissionen des deutschen Strommix in den Jahren 1990 – 2018, Umweltbundesamt, April 2019

Emissionsbilanz erneuerbarer Energieträger, Bestimmung der vermiedenen Emissionen im Jahr 2020, Umweltbundesamt, November 2021

Nein, PV-Anlagen können sogar zur Wiederherstellung von naturnahen Lebensräumen beitragen. Bei landwirtschaftlichen Flächen, die bisher intensiv genutzt wurden, kann eine PV-Freiflächenanlage auf Grünland die Artenvielfalt steigern. Ein Grund dafür ist, dass diese Fläche nicht mehr gedüngt werden und somit genügsame Wildpflanzen wieder wachsen können. Durch einen Zaun um die PV-Freiflächenanlagen werden Bodenbrüter vor Wildtieren und freilaufenden Haustieren geschützt. Zusätzlich kann die Biodiversität mit Wildsaatgut, größeren PV-Reihenabständen oder erhöhten PV-Unterkonstruktionen verbessert werden. Bei Mooren können PV-Module durch ihre Beschattung der Austrocknung entgegenwirken und somit die Wiedervernässung fördern. Insgesamt wird das technische PV-Potential bei Mooren wird auf 270 bis 660 GWp geschätzt.

Quelle: Solarparks – Gewinne für die Biodiversität, Studie des Bundesverbands Neue Energiewirtschaft (bne) e.V., November 2019

PV-Strom wird immer günstiger. PV-Anlagen haben im Vergleich zu neuen Kraftwerken anderer Art (Kohle, Erdgas, Kernenergie) sehr geringe Kosten für die Erzeugung von Strom. Je größer die Anlage, desto geringer dabei die Kosten. Große PV-Kraftwerke im MW-Bereich können Strom für 3,1-5,7 ct/kWh produzieren, kleine Dachanlagen (unter 30 kWp) liegen bei 5,8-11 ct/kWh, wenn der Strom vollständig abgenommen wird. In Zukunft ist davon auszugehen, dass die Stromentstehungskosten von PV-Anlagen weiter sinken werden.

In aktuellen Debatten zum Thema Stromentstehungskosten werden die Kosten für die CO2-Kompensation und Klimafolgekosten von konventioneller Energieerzeugung noch nicht mitberücksichtigt.

Quellen: Photovoltaics Report, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, PSE PSE Projects GmbH, September 2022

Kost C, Shammugam S, Fluri V, Peper D, Memar A, Schlegl T. Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien; Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, Juni 2021

PV-Module, die auf Wafern basieren, bestehen aus Glas, Aluminium, Polymeren und Silizium. Bei diesen Rohstoffen ist in nächster Zeit keine Knappheit abzusehen. Kritischer ist dagegen das verwendete Silber auf der Solarzelle. Weltweit werden rund 6% der Fördermenge von der PV-Industrie benötigt. Einige Modulhersteller ersetzten in der Herstellung bereits Silber durch Kupfer.

Bei Dünnschicht-Modulen wird häufig die CdTe-Technologie verwendet. Für die CdTe-Module wird Tellur und Indium benötigt. Aktuell besteht noch Uneinigkeit bei der langfristigen Verfügbarkeit dieser Rohstoffe.

Falsch. In den letzten 12 Jahren wurden ein Recyclingsystem, eine europaweite Richtlinie und ein deutschlandweites Gesetz zur Rücknahme von PV-Modulen entwickelt.

PV-Module werden recycelt, indem der Alu-Rahmen, die Anschlussdose und das Glas vom Laminat getrennt wird. Aluminium und Glas können wiederverwertet werden. Es wird aktuell noch erprobt, wie das übrige Laminat stofflich noch getrennt werden kann. Denn darin sind wertvolle Materialien wie Silizium, Kupfer und Silber enthalten. Laut der deutschen Umwelthilfe sind zum Thema Wiederverwertung und Recycling von PV-Modulen aber noch Verbesserungen möglich.

Wer es genauer wissen möchte: Seit 2010 gibt es PV-Cycle, ein Recyclingsystem für PV-Module. Das Programm sammelt und recycelt herstellerübergreifend PV-Module. Seit 2014 gibt es die europaweite WEEE-Richtlinie (Waste Electrical and Electronic Equipment Directive). Sie besagt, dass PV-Produzenten die Module kostenlos zurückführen und deren Wertstoffe wiederverwenden müssen. Mit dem Elektro- und Elektronikgerätegesetz – ElektroG wird seit 2015 die Einführung, die Rücknahme und die umweltverträgliche Entsorgung von Elektro- und Elektronikgeräten geregelt. PV-Module fallen in die Kategorie der Großgeräte mit entsprechender Pflicht zur Rücknahme und Finanzierung. Der verwertbare Anteil darf 85% nicht unterschreiten und der Anteil der wiederverwerteten Rohstoffe muss bei mindestens 80% liegen.

Quelle: Kreislaufwirtschaft in der Solarbranche stärken – Alte Photovoltaik-Module für den Klima- und Ressourcenschutz nutzen, Deutsche Umwelthilfe e.V., März 2021

Doch. Mit der EEG-Vergütung können auch kleine Teileinspeiser-Anlagen einen direkten Gewinn bringen. Beziehungsweise sinken durch den geringeren Strombedarf die Kosten für den Strom. Aufgrund von steigenden Strompreisen lohnen sich PV-Anlagen umso mehr, da weniger Strom aus dem Stromnetz bezogen werden muss. Für Volleinspeiser-Anlagen werden noch höhere EEG-Vergütungssätze ausbezahlt. Durch sinkende Kosten für PV-Module können profitable Erträge erwirtschaftet werden.

Ohne Stromspeicher liegt der Anteil des Eigenverbrauchs einer PV-Anlage zwischen 20 % und 40 %, je nach Anlagengröße und Lastprofil. Mit größeren PV-Anlagen kann zwar der Deckungsgrad erhöht werden, der Anteil des Eigenverbrauchs sinkt dagegen. Gewerbliche oder industrielle Großverbraucher von Strom steigern dann den Anteil ihres Eigenverbrauchs, wenn sie über das Wochenende ebenfalls Strom benötigen, wie zum Beispiel Kühlhäuser, Hotels, Gaststätten, Krankenhäuser, Serverzentren oder der Einzelhandel.

Quelle: Quaschning V. Solare Unabhängigkeitserklärung, Photovoltaik, Oktober 2012

Das ist weder richtig noch falsch. Das Risiko ist genauso hoch wie bei anderen spannungsführenden Leitungen. Ein ausreichender Sicherheitsabstand bei Löscharbeiten am Dach schützt die Feuerwehrleute vor Stromschlägen. Das Risiko steigt bei der Brandbekämpfung in Innenräumen. Hier können die Feuerwehrleute in Kontakt mit spannungsführenden und angeschmorten Kabeln der PV-Anlage kommen. Mithilfe von Notschaltern können PV-Module vom Dach getrennt werden.

Unsicherheiten bei der Brandbekämpfung von PV-Anlagen konnten durch Schulungsmaßnahmen bei den Feuerwehren beseitigt werden. Aktuell gibt es keine Vorfälle in Deutschland, bei denen Feuerwehrleute durch PV-Strom verletzt wurden. Die Aussage, dass Feuerwehrleute ein brennendes Haus mit PV-Anlage nicht löschen würden, entspricht nicht der Realität.

Quelle: Photovoltaik-Brandschutz – Fakten statt Phantome, Pressemeldung, Fraunhofer ISE, Februar 2013
Näheres zum Brandschutz unter: www.pv-brandsicherheit.de

Das ist richtig. Und zwar im positiven Sinne. Generell dienen PV-Module dazu, möglichst viel Solarstrahlung zu absorbieren und in Elektrizität umzuwandeln. Somit haben PV-Module einen geringen solaren Reflexionsgrad von 3 bis 5 Prozent. Im Vergleich dazu reflektiert eine Sonnenschutzverglasung deutlich mehr Licht, ca. 10 bis 30 Prozent. Rechnerisch erzeugt ein PV-Modul mit 18 % Wirkungsgrad so viel Wärme wie eine Oberfläche mit rund 20 % Rückstrahlvermögen.
Im Vergleich, Asphalt erzeugt 12 – 25 %, weiße Mauer 65-80 %, graue Mauer 20 – 45 % und grünes Gras 26 %.

Quelle: https://www.stadtklima-stuttgart.de/index.php?klima_klimaatlas_5_grund

Das ist Falsch, es kommt zwar die meiste Sonne aus dem Süden aber ein nach Ost-West ausgerichtetes Gebäude ist besser für den Eigenverbrauch. Auch Ausrichtungen nach Südost oder Südwest sind sehr ertragsreich. Da bei einer Ost-West Ausrichtung auf beiden Dachseiten Photovoltaikmodule angebracht werden, kann auch mehr Strom, gleichmäßig über den Tag verteilt, produziert werden und kontinuierlich verbraucht werden. Dieses sorgt im Allgemeinen für eine höhere Eigenverbrauchsquote.

Je heller die Sonne strahlt um so mehr Strom wird von den Modulen erzeugt. Aber auch das sogenannte diffuse Licht lässt die PV-Anlage arbeiten, allerdings nimmt der Ertrag dabei in Abhängigkeit von der solaren Einstrahlungseinbuße ab.
Im Sommer erreicht die Einstrahlung bei klarem Himmel bei uns, bis zu 1000Watt pro m², bei leichter bis mittlerer Bewölkung 300 bis 600 W/m². Selbst bei starker Bewölkung kann die Anlage immer noch etwa rund 200 W/m² liefern. Solarstrom wird also auch bei nicht direkter Sonneneinstrahlung erzeugt.
Die ständige Weiterentwicklung der Module in den letzten Jahren, trägt auch zu einem immer besser werdenden Schwachlichtverhalten und somit zu einer immer besser werdenden Stromproduktion bei diffusen Lichtverhältnissen bei.