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Spezial Umwelt 5: 2011
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Erneuerbare Energien

Noch Fragen?

Im Zusammenhang mit dem Atomausstieg wird immer wieder diskutiert, ob alternative Energien den hohen Energiebedarf hierzulande wirklich abdecken können, ob die erneuerbaren Energien tatsächlich so umweltfreundlich sind, wie die Befürworter behaupten, oder sogar Landschaften und Arbeitsplätze zerstören. Wir beantworten die wichtigsten Fragen unserer Leser zu Bio-Gas, Sonnen- und Windenergie - kompetent, umfassend und kritisch, so wie Sie es von uns gewohnt sind.

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04.11.2011 | Solarenergie

Stimmt es, dass man zur Herstellung der Solarzellen mehr Energie benötigt, als die Solarzellen während ihrer Lebensdauer liefern können?

Die Frage stammt aus der Frühzeit der Photovoltaik, wird offenbar aber gern tradiert. Anfang der 50er-Jahre des letzten Jahrhunderts entwickelten Mitarbeiter der US-amerikanischen Telefongesellschaft Bell erste Siliciumsolarzellen. Diese hatten einen Wirkungsgrad von vier Prozent. Die Zellen wurden vor allem in der Raumfahrt genutzt, beispielsweise für die Stromversorgung von Satelliten. Handelsübliche Solarzellen erreichen aktuell Wirkungsgrade von 18 Prozent.

Wichtig für die Einschätzung der Leistung von Solarzellen sind die "energetische Amortisationszeit" und der "Erntefaktor". Die energetische Amortisationszeit gibt an, wie lange es dauert, bis eine Solarzelle die Energie produziert hat, die für ihre Herstellung aufgewandt wurde. Der britische Mineralölmulti BP nennt dazu einen Zeitraum von zwei bis drei Jahren. Der Bundesverband Solarwirtschaft (BSW) gibt eine Spanne zwischen 15 und 50 Monaten an. Wesentlich für die tatsächliche Dauer seien Zelltyp, Effizienzgrad und Standort der Anlage, so der BSW.

Der Erntefaktor beschreibt die Leistung der Solarzelle über ihre gesamte Lebensdauer. Dafür wird berechnet, wie oft sie die Energiemenge produziert, die für ihre Herstellung benötigt wurde. Ein Erntefaktor von eins würde demnach bedeuten: Die Zelle hat genau so viel Strom erzeugt, dass damit eine gleichartige neue Zelle hergestellt werden könnte. Volker Quaschning, Professor für Regenerative Energiesysteme an der Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Berlin, nennt folgende Erntefaktoren: monokristalline Anlagen 5,5; polykristalline Anlagen 8,0; Anlagen mit amorphen Solarzellen 11,0 (nicht kristalline Dünnschichtzellen); Anlagen mit CIS-Solarzellen 20,0 (Dünnschichtzellen auf Basis von Kupfer).

Ist denn überhaupt nachweisbar, dass Solarstrom CO2 einspart?

Ja, daran besteht kein Zweifel. Die Erntefaktoren von Solaranlagen sind mittlerweile beachtlich. Im laufenden Betrieb verursachen Solarstromanlagen zudem keine CO2-Emissionen, diese entstehen sämtlich bei der Herstellung der Komponenten. Laut Angaben der Deutsche Umwelthilfe spart jede Kilowattstunde Solarstrom, die ins Netz eingespeist wird, cirka ein Kilogramm CO2 ein. Der BSW schätzt, dass durch die in Deutschland installierten Solaranlagen in 2010 rund 6,4 Millionen Tonnen CO2 eingespart wurden.

Eine Gruppe von Forschern am Brookhave

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