Photovoltaik und Klimaverträglichkeit
An anderen Stellen haben wir schon mehrfach darauf aufmerksam gemacht, dass der entscheidende Vorteil von Photovoltaik-Anlagen in ihrer Fähigkeit zum fast emissionsfreien Produzieren und Konvertieren von Strom liegt. Doch heißt das automatisch, dass Photovoltaik-Anlagen per se fast keine Emissionslast aufweisen? Ganz so verklärt ist es leider nicht. Der technologische Fortschritt liefert aber immer mehr Anhaltspunkte zur Stärkung des Vertrauens in Photovoltaikanlagen. Eine Kilowattstunde Solarstrom verursacht mittlerweile nur noch 20 Gramm CO2 – ein vernachlässigbarer Anteil im Vergleich zu Braunkohlestrom, der mit 1000 Gramm CO2 je Kilowattstunde in einem weitaus beträchtlicheren und bedenklicheren Ausmaß zu Buche schlägt.
Laut Umweltbundesamt wurden im Jahr 2022 allein durch Photovoltaik-Anlagen fast 41,6 Mio. Tonnen CO2-Äquivalent eingespart. Das entsprach mehr als 1/6 an den Gesamttreibhausgaseinsparungen. Mittlerweile strömen auch langsam Glas-Glas-Module auf den Markt, die im Vergleich zu aluminiumverrahmten Glas-Folien-Modulen nochmal im Schnitt bis zu 25% an CO2-Emissionen einsparen.
© Umweltbundesamt auf Basis UBA, AGEE-Stat
Die wirkliche Emissionslast und Klimabilanz von Photovoltaik-Anlagen
Fakt ist jedoch auch, dass bei der Produktion von PV-Modulen CO2-Emissionen freigesetzt werden. Während deutsche Produktionsstätten selbst solarzellenbetrieben arbeiten, sowie hohe Standards im Fertigungsprozess und beim Recyceln einhalten, wird bspw. in China weniger klimafreundlich produziert, weil der verwendete Strom dort häufiger aus fossilen Energiequellen stammt. Darüber hinaus werden für die PV-Module Silizium-Kristalle gezüchtet und aufgespalten. Diese drei Vorgänge, also Silizium-Gewinnung, -Herstellung und -Entsorgung beanspruchen circa 90% der CO2-Emissionen, die auf das Konto der PV-Anlagen gehen.
Nach gegenwärtigem Stand benötigen PV-Module zwischen 8 Monate und 2 Jahre, um die Menge an sauberer Energie zu generieren, die sie während der Fertigung aus oft weniger sauberen, weil weniger regenerativen Quellen, verbraucht haben. Bei einer mittleren Einsatzfähigkeit von 35 Jahren bringen diese Anlagen dann allerdings die 17,5 bis über 50-fache Menge Ihrer benötigten Fertigungsenergie wieder ein! Nach 2 Jahren haben zeitgenössische PV-Anlagen demnach spätestens den Status Klimaneutralität eingefahren.
Kommen die PV-Module nicht aus Deutschland, sondern aus dem Nicht-EU-Ausland (z.B. China) entstehen im Rahmen von zurückgelegten Importwegen zusätzliche CO2-Emissionen, die aber so gering sind (3% von den Gesamtemissionen), dass sie kaum in ein Verhältnis zu dem Anteil an Emissionen gesetzt werden können, die auf die Herstellungsprozesse entfallen (40% der Gesamtemissionen).
Neben Silizium befinden sich in den Solarzellen von PV-Modulen auch noch Aluminium und geringe Anteile an Silber, Blei und Cadmium. Die beiden letzteren Schwermetalle sind (stark) umweltschädlich, aber während der Betriebsperiode eines PV-Moduls so stark darin gebunden, dass sie nicht an die Umwelt abgegeben werden. Lediglich sollte auf ein fachgerechtes Recycling geachtet werden, wenn das Modul ausgetauscht bzw. entsorgt werden muss, damit Blei und Cadmium doch nicht zufällig austreten.
Die fach- und umweltschutzgerechte Entsorgung von PV-Modulen und PV-Komponenten
In Photovoltaik-Modulen sind verschiedene elektronische Teile verbaut. Aus diesem Grund unterliegt die Entsorgung von PV-Modulen den Richtlinien aus dem Elektro- und Elektronikgerätegesetzes (ElektroG). Wer seine überalterten bzw. defekten PV-Module einfach unbekümmert im Hausmüll entsorgt, handelt schlicht fahrlässig, weil damit Gefahren verbunden sind: Es kann zu physikalischen oder chemischen Reaktionen mit anderen Hausmüllbestandteilen kommen – erst recht bei reaktionsfreudigen Batterien in Speichersystemen. Außerdem wird dadurch ein ordnungsgemäßes Recycling erschwert. Das ist absolut unnötig, denn die fachgerechte Entsorgung von alten PV-Modulen ist für Sie als Privatperson, aber auch als Gewerbetreibender mit weniger Aufwand verbunden, als allgemein angenommen wird.
Photovoltaik-Module, die als Elektroschrott gelten, müssen bei Wertstoffhöfen abgegeben werden, die sich auf die gefahrenneutrale Lagerung, Gruppierung und Wiederverwertung von Sondermüll spezialisiert haben. Egal ob Sie die Module privat dort abgeben oder mit der Abmontage und dem Abtransport ein Unternehmen beauftragen – die Geräte werden als aus Privatbeständen stammend registriert. Sowohl die Abgaben vor Ort als auch die Elektroschott-Abholungen, die in regelmäßigen Abständen von den Kommunen initiiert werden, sind für Sie oft kostenlos. Manche Kommunen bieten auch zentrale Sammelstellen für Elektrogeräte an. Bei Angeboten, die Sie als Postwurfsendungen von lokalen Schrotthändlern erhalten, sollten Sie dagegen skeptisch sein. Bei diesen Dienstleistern ist nämlich nicht gesichert, ob diese auch einwandfreie Recycling-Maßnahmen nach deutschen Standards durchführen. Wenn Sie verhindern wollen, dass Ihre alten PV-Komponenten potenziell unfachgerecht entsorgt oder ins Ausland überführt werden, so empfehlen wir Ihnen, auf derlei Angebote besser nicht einzugehen, wenn Sie den Dienstleister nicht kennen.
In Abhängigkeit der jeweiligen Modul-Bauart müssen die entsorgten Module anschließend bestimmten Recycling-Verfahren unterzogen werden, die in der Elektroaltgeräte-Verordnung (EAG-BehandV) festgehalten sind. PV-Module mit Silizium-Wafern müssen mitunter in ihre einzelnen Bestandteile zerlegt werden. Die ausgelösten Glas-, Metall- und Kunststoffteile werden dann entweder verbrannt, eingeschmolzen oder entsorgt. Mehrheitlich sind die einzelnen Bauteile aber wiederverwendbar. Laut Angabe des Umweltbundesamts liegt die Recyclingquote von Photovoltaikmodulen bei bemerkenswerten 92,4%.
Nicht nur aufgrund von Umweltkriterien ist PV-Recycling eine wichtige Angelegenheit. Auch die Rückgewinnung seltener bzw. teuer zu fördernder oder herzustellender Ressourcen ist mit Annehmlichkeiten für die Industrie verbunden.
Alternativen zur Entsorgung überalterter PV-Komponenten und PV-Modulen
Ist die Leistungsfähigkeit Ihres Gerätes noch nicht völlig versiegt und besteht kein Defekt argen Ausmaßes, so können Sie auch noch Alternativen zur Entsorgung in Betracht ziehen. Eventuell kennen Sie jemanden in Ihrem Bekanntenkreis oder in der Nachbarschaft, der sich über die Weiterverwendung Ihres Gerätes freuen würde, weil dieses sich in seine Anlage gut integrieren lässt. Auch mit Weiterverkäufen im Internet oder auf Flohmärkten können Sie von einer Nische profitieren. Hier suchen oft PV-Anlagenbesitzer nach adäquatem, anlagenkompatiblen Ersatz von Komponenten, die es nicht mehr als Neuware zu erwerben gibt.
Es kommt auch wiederkehrend vor, dass sich Lebensgewohnheiten/-situationen ändern. Die Personenanzahl im Haus nimmt zu oder ab oder es werden neue, verbrauchsintensive Elektrogeräte angeschafft, sodass bestehende PV-Anlagen aufgerüstet bzw. größer dimensioniert werden müssen. Auch bei diesem Abnehmerklientel haben Sie gute Chancen, um z.B. ihre alten PV-Module oder PV-Speicher loszuwerden. Beachten Sie dabei jedoch, dass Sie die jeweils entstandenen Degradationseffekte bei der Preisgestaltung berücksichtigen. Versuchen Sie, Ihrem potenziellen Käufer so differenziert und genau wie möglich Daten zu dem zu verkaufenden Gerät zu geben (siehe Datenblätter) und klären Sie sie zum Ist-(Gebraucht-)Zustand auf.
Denken Sie auch daran, dass, je nach Zeitspanne, in der das Gerät in Verwendung war, möglicherweise schon Garantien erloschen sind. Auch solche Umstände sollten Sie ehrlich und transparent kommunizieren, gerade wenn Sie als Verkäufer im Internet auftreten und Sie Negativbewertungen auf Ihren Profilen verhindern wollen. Das gleiche gilt für andere etwaige Mängel, die im Verlauf der Zeit am Gerät entstanden sind. Wenn Sie sich unklar über den Zustand der zu verkaufenden Ware sind, so können Ihnen ggf. Solarteure, Sachverständige oder andere ausgewiesene Experten helfen, indem diese mit ihren geschulten Blicken die Geräte analysieren oder Leistungstests durchführen.
Als Vorteil für sich können Sie beim Verkauf außerdem die Regelung ausspielen, dass gebrauchte Module bei einem defekt-, beschädigungs- oder diebstahlbedingten Austausch das Einspeisevergütungsniveau Ihrer Erstinbetriebnahme beibehalten. Anders verhält sich das bei Anlagenerweiterungen bzw. Zubauen. Wenn hier die ursprüngliche Einspeisevergütung beibehalten werden soll, muss sich die durch das gekaufte Modul entstehende Anlagenerweiterung auf demselben Gebäude bzw. Grundstück befinden, wie die Bestandsanlage. Außerdem dürfen die Inbetriebnahme der Bestandsanlage und die Inbetriebnahme der Anlagenerweiterung nicht weiter als 12 Monate auseinanderliegen. Dabei zählt der Monat der ersten Inbetriebnahme schon als erster Monat. Hat der Käufer bspw. seine Anlage am 01.03.2024 in Betrieb genommen, kann er die Erweiterung mit Ihrem gekauften Modul bis zum 28.02.2025 vornehmen, ohne einen Malus auf seine EEG-Vergütung erwarten zu müssen.
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Was hält die Zukunft für Photovoltaik-Technik bereit? Sehr viele Ideen befinden sich derzeit in Entwicklung, die große Dynamik in den Markt bringen können.
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Höhere Modulwirkungsgrade, bessere Halbleiter und Solarziegel sind nur einige Innovationen, die die rasante Entwicklung von PV-Technik illustrieren.