So hoch ist die CO2 Ersparnis von Photovoltaik

Die erneuerbaren Energien sind auf dem Vormarsch und schon längst kommt aus den heimischen Steckdosen nicht mehr nur Strom von fossilen Energieträgern. Das liegt zum einen an den Regelungen des EEG, aber vor allem daran, dass sich immer mehr Privathaushalte dazu entschließen, ihren Strom umweltfreundlich selbst zu produzieren. Für Privathaushalte geht das am einfachsten mit einer eigenen Photovoltaik-Anlage auf dem Dach. Aber wie nachhaltig ist so eine Anlage eigentlich? Und spart man damit wirklich CO2 ein?

Die genaue Antwort darauf hängt von vielen verschiedenen Faktoren, wie der Größe der Anlage, der Technologie der Solarzellen, dem Stromverbrauch und dem Wohnort ab. Außerdem darf nicht vergessen werden, dass erneuerbare Energien einen immer größer werdenden Anteil am deutschen Strommix haben. Durch weiteren Zubau wird auch der Strom, der aus dem Netz bezogen wird immer grüner. 

Ein direkter Vergleich zwischen Netzstrom und Strom aus Ihrer Photovoltaikanlage ist also schwierig, da sich der Strommix ständig ändert und mit ihm auch die Höhe der CO2-Emissionen. Zwar werden diese jährlich neu berechnet, eine Voraussage für die nächsten 30 Jahre ist aber nicht möglich. Ein Vergleich ist also nur eine Momentaufnahme und lässt sich nicht für die gesamte Laufzeit der Anlage ziehen.

Was allerdings möglich ist, ist ein aktueller Vergleich zwischen den Emissionen einzelner Energiequellen.

Hier ist es wichtig, sich erst einmal anzuschauen, woher die CO2-Emissionen bei einer Photovoltaik-Anlage überhaupt kommen. Bei unserer Betrachtung beschränken wir uns auf monokristalline Solarzellen aus Silizium, da diese mit Abstand den größten Marktanteil haben. 

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CO2 Emissionen einer Photovoltaikanlage 

Bei einer PV-Anlage macht den größten Anteil an den CO2-Emissionen mit ca. 90% die Siliziumgewinnung und Herstellung der Solarmodule aus. Doch auch weitere Komponenten, der Transport, die Entsorgung und das Recycling dürfen nicht vergessen werden.

So schätzt das Fraunhofer ISE die CO2 äquivalenten Emissionen einer in Deutschland betriebenen PV-Anlage auf ca. 50 bis 67g CO2äq / kWh. Hier wurden die CO2-Emissionen bereits auf die Lebensdauer und den produzierten Strom einer PV-Anlage berechnet, sodass sich der Wert vergleichen lässt.

Die CO2 äquivalenten Emissionen schließen alle entstehenden klimaschädlichen Treibhausgase mit ein, indem ihr Effekt auf den von CO2 umgerechnet wird. Auch hier dient diese Umrechnung der besseren Vergleichbarkeit, da bei manchen Technologien neben CO2 auch andere klimaschädliche Treibhausgase freigesetzt werden, die teilweise noch deutlich schädlicher sind.

PV-Strom im Vergleich zum Deutschen Strommix

Im Folgenden vergleichen wir die ungefähren CO2-Emissionen unserer PV-Anlage mit den Werten für den Strommix in Deutschland, also dem, was aus unserer Steckdose kommt. 2019 lag dieser Wert bei ca. 390 g CO2/kWh (BDEW), also deutlich höher, als bei unserem PV-Strom.

CO2 Vergleich Photovoltaik, Strommix und Steinkohle

Sind Photovoltaikanlagen trotz hohen CO2-Emissionen bei der Herstellung nachhaltig?

Kurz gesagt: Ja. Auch wenn der Energieaufwand bei der Herstellung der Komponenten für eine Photovoltaikanlage erst einmal hoch erscheint, muss auch bedacht werden, dass die Anlage nach Produktion im Betrieb kein CO2 mehr freisetzt und Strom produziert. Die Energetische Amortisationszeit, also die Zeit nach der die Anlage die Energie, die für ihre Herstellung verbraucht wurde wieder produziert hat, liegt bei ca. 3,3 Jahren (Fraunhofer ISE 2020). 

Ganz genaues Umrechnen ist natürlich nicht möglich, da die PV-Anlage Strom produziert und zur Herstellung nicht nur Strom benötigt wird. Trotzdem veranschaulicht diese Zahl gut, dass die Anlage ihren Energieaufwand innerhalb weniger Jahre ausgleicht und sich der Aufwand deshalb auf jeden Fall lohnt.

Betrachtet man nun noch den Erntefaktor einer PV-Anlage, also wie viel mal mehr die Anlage die eingesetzte Energie wieder produziert hat, liegt man derzeit bei 7,6 Jahren berechnet auf 25 Jahre Lebensdauer (Fraunhofer ISE 2020). Eine PV-Anlage gleicht die eingesetzte Energie also nicht nur aus, sie produziert über die Jahre hinweg noch deutlich mehr klimaneutralen Strom.

Und wie viel CO2 spart meine Anlage nun genau?

Wie schon zu Anfang kurz angerissen, ist es schwierig hier aussagekräftige oder allgemeingültige Zahlen zu nennen, da dieser Wert von vielen Faktoren abhängt und sich die Emissionen des Strommixes jährlich ändern. Mit den oben genannten Zahlen und Ihrem jährlichen Stromverbrauch können Sie den Wert zumindest grob überschlagen. 

Im Jahr 2019 wurden durch die Nutzung der PV in Deutschland netto 29,2 Mio. Tonnen Treibhausgasemissionen vermieden (Abbildung 40), d.h. ca. 615 g/kWh PV-Strom bei einer Stromproduktion von 47,5 TWh.

Fraunhofer ISE

Was diese Zahl und der Vergleich oben deutlich zeigen: Eine Photovoltaikanlage ist in jedem Fall eine klimafreundliche Alternative zu Strom aus dem Netz oder gar zu fossilen Energieträgern. Wer also beim Strom nicht nur Geld sparen möchte, sondern auch seinen CO2-Fußabdruck verringern möchte, für den ist die Photovoltaikanlage eine gute Möglichkeit.