Artikel aktualisiert am 18.08.2022 | von Henry Faber | ca: 7 Min. zu lesen

Was bringt eine Photovoltaikanlage für den Klimaschutz?

Durch Photovoltaikanlagen lässt sich nicht nur kostengünstiger Strom produzieren, sie wirken sich auch schonend auf das Klima aus. Wie gestalten sich diese positiven Einflüsse der Photovoltaikanlagen auf das Klima? Zur Beantwortung dieser Frage sollten wir uns zuerst den umweltschädlichen Folgen der fossilen Brennstoffe widmen. 

solartechnik gegen klimawandel
© Karoline Thalhofer – stock.adobe.com

Was sind fossile Brennstoffe?

Fossile Brennstoffe entstehen durch die Zersetzung von vergrabenen kohlenstoffhaltigen Organismen, die vor Millionen von Jahren gestorben sind. Dabei entstehen kohlenstoffreiche Ablagerungen, die abgebaut und zur Energiegewinnung verbrannt werden. Sie sind nicht erneuerbar und liefern derzeit etwa 80 % der weltweiten Energie. Sie werden auch zur Herstellung von Kunststoff, Stahl und einer Vielzahl von Produkten verwendet. Das Verbrennen dieser Stoffe hat allerdings verheerende Auswirkungen auf das weltweite Klima und die Gesundheit unseres Planeten. 

Klimawandel: die negativen Auswirkungen fossiler Brennstoffe

Seit der industriellen Revolution wird die Energieerzeugung in den meisten Ländern der Welt von fossilen Brennstoffen angeführt. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf das globale Klima und die menschliche Gesundheit. Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe werden große Mengen Kohlendioxid, ein Treibhausgas, in die Luft freigesetzt. Treibhausgase speichern die Wärme in unserer Atmosphäre und verursachen den globalen Klimawandel. Bereits jetzt hat sich die globale Durchschnittstemperatur um 1 °C erhöht. Was passiert bei einer globalen Erwärmung um mehr als 1,5 °C? Ab dieser Grenze besteht die Gefahr weiterer desaströser Folgen für den Planeten:

  • Weiterer Anstieg des Meeresspiegels
  • Extreme Wetterereignisse
  • Aussterben und Verlust vieler biologischer Arten
  • Nahrungsmittelknappheit
  • Verschlechterung der allgemeinen Gesundheit
  • Armut 

Drei Viertel der weltweiten Treibhausgasemissionen entstehen durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe zur Energiegewinnung. Und fossile Brennstoffe sind für große Mengen an lokaler Luftverschmutzung verantwortlich – ein Gesundheitsproblem, das jedes Jahr zu mindestens fünf Millionen vorzeitigen Todesfällen führt.
Sicherlich stellt die Solartechnik hier keine Allheilmittel. Sie leistet allerdings signifikante Schritte  zur Verbesserung des globalen Klimas. Wie sehen diese Schritte in der Praxis aus?

In welchen Sektoren werden Photovoltaikanlagen umweltschonend eingesetzt?

Solarkraft ist vielseitig einsetzbar und durchdringt somit viele Bereiche unseres alltäglichen Lebens und Schaffens. In privaten Sektoren sowie auch im industriellen Bereich lassen sich positive Trends durch die Verwendung von Solartechnik verzeichnen, die sich wiederum schonend auf unser Klima auswirken. 

Energiesektor: umweltschonender Strom durch Solartechnik

Die primäre Leistung der Solartechnik liegt auf der Hand: Eine umweltschonende Alternative zur Erzeugung von Strom. In Kombination mit Wind- und Wasserenergie, stellt Solarkraft die Dritte in der Runde der Erneuerbaren. Es wäre falsch zu sagen, dass Solarenergie keine Emissionen verursacht, da Photovoltaikmodule und andere Komponenten aus Materialien hergestellt werden, die abgebaut und verarbeitet werden. Auch bei der Anlieferung der Ausrüstung zum Projektstandort und während der Bauphase entsteht ein ökologischer Fußabdruck. 

Doch selbst wenn all diese Faktoren berücksichtigt werden, sind die Emissionen der Solarenergie über die gesamte Lebensdauer viel geringer als die von fossilen Brennstoffen. Betrachtet man Deutschland, so wird schnell klar, Solartechnik funktioniert, und trägt ihren großen Anteil zur Schonung des Klimas bei. Die Stromproduktion durch Photovoltaikanlagen hat 2020 ca. 35 Millionen Tonnen CO2-Emissionen eingespart. Gute Neuigkeiten, die CO2-Bilanz von Photovoltaikanlagen geht also auf! 

Auch auf globaler Sicht spielt die Energieerzeugung durch Solarkraft in der Zukunft eine zentrale Rolle. Der globale Energieverbrauch lag 2019 bei 65 Petawattstunden (PWh). Mit der derzeitigen Technologie hat die Welt jedoch das Potenzial, mehr als 5.800 PWh jährlich allein aus der Photovoltaik zu gewinnen. Gemäß eines kostenoptimierten Modells der technischen Universität Lappeenranta in Finnland, das 2019 veröffentlicht wurde, kann ein globales Energiesystem mit Netto-Null-Emissionen erreicht werden. In dem Modell deckt die Photovoltaiktechnik 69 % des gesamten globalen Primärenergiebedarfs für alle Zwecke in dem Jahr, in dem Null Emissionen erreicht werden. Der Rest stammt aus Windkraft, Biomasse und Wasserkraft und Erdwärme. 

Die Auswirkungen von Solartechnik im Transport- und Verkehrssektor

Besonders der Bereich der E-Mobilität im privaten sowie dem kommerziellen Sektor profitiert von der schnell voranschreitenden Solartechnik. Dies bezieht sich auf Fahrzeuge mit inkludierter Photovoltaik sowie Elektrofahrzeuge, welche durch solar-gewonnenem Strom betrieben werden. Gemäß einer Studie der Utrecht University werden bis 2025 voraussichtlich mehr als 50 Millionen Elektrofahrzeuge auf den Straßen unterwegs sein. Um einen Beitrag zur Energiewende zu leisten, benötigen sie nachhaltige Stromquellen. Die Integration von Solarzellen und -modulen in die Fahrzeugkarosserie kann potenziell folgende positive Beiträge zur Schonung des Klimas bieten:

  • bis zu 20.000 km/Jahr rein solarbetriebenes Fahren
  • die Möglichkeit, im Sommer keine Netzgebühren zu zahlen
  • bis zu 150 – 200 € direkte Stromeinsparungen pro Jahr
  • Reduzierung der jährlichen CO2-Emissionen
  • Fahrzeuge werden zu einem intelligenten und integralen Bestandteil des Stromnetzes und des Verteilungsnetzes durch Vehicle-to-Grid Technologien.

Eine globale Aussage zum positiven Klimaeffekt von Solarautos oder Elektroautos, welche durch Solarstrom betrieben werden, ist jedoch nicht pauschal zu treffen, da sich die Form der Energiegewinnung der einzelnen Länder unterscheidet. In Ländern mit Stromerzeugung durch fossile Brennstoffe sind die Vorteile von E-Fahrzeugen geringer, und sie können über die gesamte Lebensdauer, inklusive der Produktion, ähnliche Emissionen aufweisen wie die effizientesten konventionellen Fahrzeuge, beispielsweise Hybrid-Elektrofahrzeuge. Ist die Energiegewinnung vor Ort geprägt von erneuerbaren Energien, so werden die Fahremissionen für bestehende E-Fahrzeuge und die Herstellungsemissionen für neue E-Fahrzeuge sinken.

Dieser positive Trend zur dekarbonisierten Energieerzeugung lässt die Hoffnung zu, dass Elektrofahrzeuge einen stärkeren Beitrag zur Reduzierung der Emissionen leisten werden.

Vorteile von Solartechnik in Industrie und Landwirtschaft

Für den industriellen sowie den landwirtschaftlichen Sektor bringt die Solartechnik diverse Vorteile, die sich zukünftig positiv auf die Reduzierung der globalen Emissionen auswirken wird. Solarmodule werden in der Welt immer mehr zu alternativen Energiequellen. In den letzten Jahren sind die Preise für Solarmodule gesunken und bieten nun Vorteile für Unternehmen jeglicher Größe. 

Im Allgemeinen verbrauchen Produktionsanlagen aus dem industriellen Sektor große Mengen an Strom, was sie zu erstklassigen Kandidaten für ein Solarmodulsystem macht. Ein weiterer Faktor ist, dass die Hersteller normalerweise große Gebäude mit viel Dachfläche nutzen, die sich ideal für eine Solaranlage eignen. Durch die Umstellung auf Solarenergie kann ein Hersteller Millionen an Stromkosten einsparen und ist gleichzeitig vor Energiepreissteigerungen geschützt.

Ähnlich wie Produktionsanlagen verbrauchen landwirtschaftliche Betriebe wie Geflügel- und Viehbetriebe viel Strom und haben große Dachflächen, die sich ideal für ein Solarmodulsystem eignen. Eine typische Hühnerfarm zum Beispiel benötigt eine konstante Temperatur und Belüftung, die mit Hilfe von elektrischen Ventilatoren in Industriegröße aufrechterhalten wird. Wenn ein landwirtschaftlicher Betrieb über eine Solaranlage auf dem Dach verfügt, hat er die Möglichkeit, vom Strom des Versorgungsunternehmens auf saubere, vor Ort erzeugte Energie umzusteigen. Diese Umstellung spart viele finanzielle Ressourcen und leistet gleichzeitig einen Beitrag zur Energiewende.

Zuhause CO2-Emissionen reduzieren: Solartechnik im privaten Wohnsektor

Durch die stetige Entwicklung der PV-Technik für den privaten Sektor und besonders durch Optionen wie einem Solar-Heimspeicher oder einer elektrischen Wärmepumpe kann ein privater Haushalt seinen Beitrag zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks leisten. Der Strombedarf, verursacht durch die heimische Wärmeerzeugung sowie der Elektromobilität, kann heute bereits durch eine hauseigene Photovoltaikanlage abgedeckt werden.

Eine Studie der EUPD Research zeigt: Private Haushalte mit einer Solaranlage sparen nicht nur Stromkosten, sondern reduzieren dabei auch noch CO2-Emissionen. Ein Haushalt mit 4.500 kWh Jahresverbrauch und einer 7,5 kWp Solaranlage, kann durch den selbst erzeugten Strom seine CO2-Emissionen der Stromgestehung bis zu 45 % reduzieren. Kombiniert man eine hauseigene Solaranlage mit einem Heimspeicher mit 8 kWh Kapazität, so kann die CO2-Reduktion fast verdoppelt werden.

Fazit: Sind Solaranlagen gut für das globale Klima?

Die einfache Antwort auf eine pauschale Frage lautet: ja. Alle globalen Sektoren, ob aus der Industrie oder dem privaten Bereich, profitieren, unter dem Aspekt des Klimaschutzes, von der Solartechnik. Jedoch ist das Thema differenziert zu betrachten, da klimaschonende Solartechnik nur funktioniert, wenn der Energiemix vor Ort sowie die lokalen, gesetzlichen Bestimmungen mitspielen, indem sie den Bau und die Entwicklung von PV-Anlagen subventionieren und vorantreiben.

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