Ein kW PV-Strom vermeidet 627 g CO2

Solar Cluster zeigt mit Zahlen des Umweltbundesamtes Effizienz von Photovoltaikstrom

Neue Zahlen des Umweltbundesamtes zeigen, dass Solarstromanlagen ein effizientes Mittel gegen den Klimawandel sind. So vermeidet laut dem Branchenverband Solar Cluster jede erzeugte Kilowattstunde Photovoltaikstrom in Deutschland derzeit 627 Gramm Kohlendioxid. Eine größere Photovoltaikanlage auf einem Einfamilienhaus mit 16 Kilowatt installierter Leistung spart rund zehn Tonnen CO2 im Jahr ein. Bei einem Solarpark mit einer installierten Leistung von zehn Megawatt sind es bereits rund 6.300 Tonnen Treibhausgase jährlich: Darauf weist das Solar Cluster Baden-Württemberg hin. Allein in Baden-Württemberg habe die Photovoltaik im Jahr 2018 den Ausstoß von rund 3,6 Millionen Tonnen CO2 vermieden. Deutschlandweit seien es insgesamt fast 29 Millionen Tonnen.

Solarstromanlagen sind ein effizientes Mittel gegen den Klimawandel. Jede erzeugte Kilowattstunde Photovoltaikstrom vermeidet in Deutschland derzeit 627 Gramm Kohlendioxid. Das belegen neue Zahlen des Umweltbundesamtes. Eine größere Photovoltaikanlage auf einem Einfamilienhaus mit 16 Kilowatt installierter Leistung spart demzufolge rund zehn Tonnen CO2 im Jahr ein. Bei einem Solarpark mit einer installierten Leistung von zehn Megawatt sind es bereits rund 6.300 Tonnen Treibhausgase jährlich. Darauf weist das Solar Cluster Baden-Württemberg hin. Allein in Baden-Württemberg hat die Photovoltaik im Jahr 2018 den Ausstoß von rund 3,6 Millionen Tonnen CO2 vermieden. Deutschlandweit sind es insgesamt fast 29 Millionen Tonnen.

Neue Zahlen: Photovoltaik reduziert Kohlendioxidausstoß beträchtlich. Größere Solarstromanlage auf dem Dach vermeidet pro Jahr zehn Tonnen CO2 – so viel wie 800 Buchen – Grafik © SolarCluster BW

Um anschaulich zu machen, um welche Mengen es sich dabei handelt, hat der Branchenverband ermittelt, wie viele Buchen erforderlich wären, um dieselbe Menge des Treibhausgases zu binden: Im Fall der Einfamilienhausanlage sind rund 800 Buchen nötig. Bei dem Solarpark sogar eine halbe Million – ein Wald so groß wie rund 6.500 Fußballfelder.

Beides nötig: Aufforstung und Photovoltaik

„Damit das klar ist: Für den Klimaschutz braucht es beides, mehr Photovoltaikanlagen zur CO2-Vermeidung und mehr Bäume zur CO2-Speicherung“, sagt Franz Pöter, Geschäftsführer des Solar Clusters. „Den Löwenanteil der Kohlendioxid-Vermeidung bei der Stromerzeugung wird neben der Windenergie vor allem die Photovoltaik tragen.“ Für den Solarausbau sollten Politik und Wirtschaft nun massiv in Forschung und Produktion investieren, so Pöter. Jeder Euro, der etwa in die Forschung gesteckt werde, sei gut investiert, da Solarzellen durch Weiterentwicklung günstiger würden und mehr zum Klimaschutz beitragen könnten.

Bis zu 500 Gigawatt installierte Photovoltaikleistung, zehnmal so viel wie aktuell errichtet, sind hierzulande nötig, um einen hohen Anteil Erneuerbarer Energien im Energiesystem und somit die Klimaziele zu erreichen, hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme kürzlich berechnet. Aktuelles Ziel der Bundesregierung bis 2030 sind 55 Prozentpunkte weniger Treibhausgasemissionen im Vergleich zum Jahr 1990 – bislang sind erst rund 35 geschafft.

Größere Hausdachanlage vermeidet zehn Tonnen CO2 pro Jahr – dafür braucht es 800 Bäume

Der Beitrag von Photovoltaikanlagen zum Klimaschutz ist nicht zu unterschätzen. Die 16-Kilowatt-Anlage vermeidet genau so viel CO2, wie ein Bundesbürger durchschnittlich pro Jahr verursacht. Bei einer vierköpfigen Familie reduzieren sich die Emissionen bilanziell folglich um 25 Prozent. Auch Unternehmen oder die öffentliche Hand können mit Photovoltaik ihre Klimabilanz erheblich verbessern: Eine mittelgroße Solaranlage auf Gewerbeimmobilien oder kommunalen Gebäuden mit 350 Kilowatt installierter Leistung vermeidet rund 220 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr. Größere Anlagen auf Industriedächern oder Verwaltungsgebäuden schaffen bei einer Größe von 750 Kilowatt installierter Leistung 470 Tonnen.

Um dieselbe Menge CO2 zu binden, die die 350-Kilowatt-Anlage vermeidet, wäre ein Wald mit rund 18.000 Buchen erforderlich. Bei der 750-Kilowatt-Anlage sind es sogar 38.000 Buchen. Bei einer kleinen Balkonsolaranlage mit zwei Photovoltaikmodulen, rund 600 Watt installierte Leistung, liegt die nötige Anzahl an Buchen immer noch bei 30. Die Daten zur Bindung des Kohlendioxids durch Buchen stammen vom Wald-Zentrum der Universität Münster: Der Laubbaum bindet pro Jahr im Schnitt 12,5 Kilogramm CO2 – als Setzling weniger, als ausgewachsener Baum mehr. Er muss rund 80 Jahre wachsen, damit er eine Tonne des Klimagases in Holz umwandeln kann. Für die Einlagerung einer Tonne CO2 pro Jahr braucht es folglich 80 Buchen. Dafür ist mehr als ein Hektar Buchenwald nötig, der aus etwa 80 ausgewachsenen Buchen, sowie einigen kleineren und mittelgroßen Bäumen besteht, die ebenfalls CO2 speichern.

Photovoltaik verdrängt Kohle und Erdgas

Die neuen Zahlen des Umweltbundesamtes zur Emissionsbilanz erneuerbarer Energien stammen vom November 2019. Die Bilanz von Photovoltaikanlagen setzt sich aus der vermiedenen Menge an CO2-Emissionen und den neu entstandenen CO2-Emissionen aus der Herstellung der Anlage zusammen. Mit einberechnet ist der gesamte Produktionsprozess, vom Rohstoffabbau über die Zell- und Modulproduktion bis hin zur fertigen Anlage inklusive Rahmen und Aufständerung.

Der zur Herstellung erforderliche energetische Aufwand bei Solaranlagen ist heute nicht zuletzt aufgrund großer Fortschritte durch Forschung und Entwicklung mittlerweile deutlich kleiner als die während der Lebensdauer der Anlage erzeugte Ökostrommenge. Je nach Solarzelltechnologie sind es in Deutschland ein bis drei Jahre, dann hat sich der Energieaufwand zur Herstellung amortisiert. Die Laufzeit der Solarmodule beträgt meist 30 Jahre oder mehr. Der Strom aus Sonnenergie verdrängt in Deutschland fossilen Strom aus Braunkohle- und Steinkohlekraftwerken aus dem Strommarkt. Infolgedessen sinkt der der Ausstoß der Treibhausgase enorm. Der verdrängte Strom stammt laut der Studie des Umweltbundesamtes zu 61 Prozent aus Kohlekraftwerken und 39 Prozent aus Gaskraftwerken.

Randbedingungen & Quellen

  • Emissionsbilanz Photovoltaik: 627 g [CO2-äq] pro Kilowattstunde Solarstrom
    Quelle: Umweltbundesamt, November 2019 www.umweltbundesamt.de/publikationen/emissionsbilanz-erneuerbarer-energietraeger
  • CO2-Aufnahme durch Bäume: Eine 80 Jahre alte Buche bindet durchschnittlich 12,5 Kilogramm pro  Jahr
    Quelle: Dr. Daniel Klein (Wald-Zentrum der Universität Münster) www.co2online.de/service/klima-orakel/beitrag/wie-viele-baeume-braucht-es-um-eine-tonne-co2-zu-binden-10658/
  • Wie viele ausgewachsene Buchen stehen in einem Hektar Buchenwald? Maximal 60 bis 80. Hinzu kommen noch einige kleine und mittelgroße Bäume, sogenannter „Unter- und Zwischenstand“ die ebenfalls CO2 speichern. Berücksichtigt sind 80 Buchen inklusive Unterstand. (Quelle: Forst Baden-Württemberg & Forstamt Landkreis Heilbronn).
  • Der Branchenverband hat ermittelt, dass im Fall der Einfamilienhausanlage rund 800 Buchen nötig sind, um dieselbe Menge des Treibhausgases zu binden. Bei dem Solarpark sind es sogar eine halbe Million – ein Wald so groß wie rund 6.500 Fußballfelder. Die Daten zur Bindung des Kohlendioxids durch Buchen stammen vom Wald-Zentrum der Universität Münster: Der Laubbaum bindet pro Jahr im Schnitt 12,5 Kilogramm CO2 – als Setzling weniger, als ausgewachsener Baum mehr. Er muss rund 80 Jahre wachsen, damit er eine Tonne des Klimagases in Holz umwandeln kann. Für die Einlagerung einer Tonne CO2 pro Jahr braucht es folglich 80 Buchen. Dafür ist mehr als ein Hektar Buchenwald nötig, der aus etwa 80 ausgewachsenen Buchen, sowie einigen kleineren und mittelgroßen Bäumen besteht, die ebenfalls CO2 speichern.

Photovoltik vermeidet Großteil des CO2

“Den Löwenanteil der Kohlendioxid-Vermeidung bei der Stromerzeugung wird neben der Windenergie vor allem die Photovoltaik tragen“, sagt Franz Pöter, Geschäftsführer des Solar Clusters. Es brauche jeweils mehr Photovoltaikanlagen, um CO2 zu vermeiden sowie Bäume für die Speicherung von CO2.  Für den Solarausbau sollten Politik und Wirtschaft in Forschung und Produktion investieren, so Pöter.

Eine 16-Kilowatt-Anlage vermeidet laut dem Verband genau so viel CO2, wie ein Bundesbürger durchschnittlich pro Jahr verursacht. Bei einer vierköpfigen Familie reduzieren sich die Emissionen bilanziell  um 25 Prozent. Auch Unternehmen oder die öffentliche Hand könnten mit Photovoltaik ihre Klimabilanz deutlich verbessern: Eine mittelgroße Solaranlage auf Gewerbeimmobilien oder kommunalen Gebäuden mit 350 Kilowatt installierter Leistung vermeide rund 220 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr. Größere Anlagen auf Industriedächern oder Verwaltungsgebäuden schafften bei einer Größe von 750 Kilowatt installierter Leistung 470 Tonnen.

Energieaufwand amortisiert sich nach bis zu drei Jahren

Die Bilanz von Photovoltaikanlagen setzt sich Solar Cluster nach aus der vermiedenen Menge an CO2-Emissionen und den neu entstandenen CO2-Emissionen aus der Herstellung der Anlage zusammen. Mit einberechnet ist der gesamte Produktionsprozess, vom Rohstoffabbau über die Zell- und Modulproduktion bis hin zur fertigen Anlage inklusive Rahmen und Aufständerung. Der zur Herstellung erforderliche energetische Aufwand bei Solaranlagen sei deutlich kleiner als die während der Lebensdauer der Anlage erzeugte Ökostrommenge. Je nach Solarzelltechnologie habe sich der Energieaufwand zur Herstellung in Deutschland innerhalb von ein bis drei Jahren amortisiert.

->Quellen: