Erzeugt eine Photovoltaikanlage mehr Energie als zu ihrer Fertigung nötig war?

Erzeugt eine Photovoltaikanlage mehr Energie als zu ihrer Fertigung nötig war? In der Gesellschaft hält sich vor allem bei Photovoltaikgegnern die Behauptung, eine Anlage würde weniger Energie erwirtschaften als zu ihrer Herstellung benötigt wurde. Stimmt das, so könnte man die Sinnhaftigkeit der Photovoltaik durchaus in Frage stellen.

Die energetische Amortisationszeit beschreibt die Dauer, nach der eine Anlage mehr Energie erzeugt hat als zu ihrer Fertigung aufgewendet wurde. In diese Betrachtung muss die gesamte Herstellungskette mit einbezogen werden. Von der Gewinnung der Rohstoffe bis zur Endfertigung. Weiterhin müssen alle Bestandteile der Anlage berücksichtigt werden. Dazu gehören z.B. die Module, Wechselrichter, Montagesysteme oder die Verkabelung. Für die unterschiedlichen Technologien von Photovoltaikmodulen weichen der Energieaufwand bei der Herstellung, als auch der Wirkungsgrad stark voneinander ab. Man sollte also monokristalline, polykristalline und die Dünnschichtmodule gesondert voneinander betrachten. Mono- und polykristalline Module haben ihre hohen Energiekosten aufgrund der energieaufwendigen Herstellung des Siliziums bzw. der Siliziumwafer.  Dünnschichtmodule haben an dieser Stelle Vorteile, da sie nur einen Bruchteil der Menge an Silizium benötigen.

In Abbildung 33 sind die verschiedenen Technologien über der ‚‚EPBT in Years‘‘ für einen Standort in Deutschland aufgetragen.

EPBT bedeutet ‚‚energy pay back time‘‘ also die energetische Amortisationszeit in Jahren. Betrachtet man die Abbildung so wird deutlich, dass Amortisationszeiten zwischen 1,5 und 3 Jahren die Realität sind. Die Frage ob PV-Anlagen mehr Energie erzeugen als zu ihrer Herstellung benötigt wird ist damit eindeutig beantwortet. Bei einer Amortisation nach 3 Jahren und einer geschätzten Lebensdauer von 25 Jahren, kann eine Anlage mehr als das Achtfache an Energie erzeugen, als zur Herstellung benötigt wird. Diesen Zahlenwert nennt man auch Erntefaktor einer Anlage.

Auch der Standort hat einen nennenswerten Einfluss auf die Amortisationszeit wie in Abbildung 34 deutlich wird. Hier werden die Amortisationszeiten für die verschiedenen Standorte in Europa dargestellt. Durch eine höhere Globalstrahlung lassen sich hier weitaus geringere Amortisationszeiten und höhere Erntefaktoren von über 20 erreichen. Die hier gezeigten Quellen sind aus dem Jahre 2014. Für aktuellere Prognosen können noch positivere Ergebnisse erwartet werden. Sowohl die Erfahrungen im Bereich der optimalen Planung einer Anlage als auch die sich stetig verbessernde Technologie sind die Ursache dafür.  Dies spiegelt sich z.B. in der Dicke der verwendeten Wafer wieder. In Abbildung 30 ist zu sehen, dass die Dicke im Laufe der Jahre immer geringer wurde. Wird weniger Material benötigt so sinken die finanziellen als auch die energetischen kosten. 

Abschließend kann man sagen, dass PV-Anlagen wesentlich mehr Energie erzeugen als zur Herstellung verwendet wird. Sie sind daher Nachhaltig und eine Sinnvolle Technologie zur Sicherung unserer Energieversorgung in Zukunft. Im Vergleich dazu können sich fossile Kraftwerke niemals energetisch amortisieren, da ständig neue Rohstoffe zum Betrieb der Anlage notwendig sind.

Quelle: https://www.ise.fraunhofer.de/de/downloads/pdf-files/aktuelles/photovoltaics-report-in-englischer-sprache.pdf

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