Geringere CO2-Emissionen mit umweltfreundlicher Solarenergie

In den letzten Monaten wurden die Nachrichten über die Photovoltaik (PV)-Branche von Schlagzeilen über die schnell sinkenden Kosten von Solarenergie und die daraus resultierenden Rekordpreise dominiert. Auch bei den COP22 Verhandlungen in Marrakesch standen die Emissionsreduktion sowie der weitere Ausbau des internationalen PV-Anlagen Portfolios auf der Agenda.

Während jedoch der Schwerpunkt auf der Wirtschaftlichkeit von Solarfreiflächenanlagen lag, und es zweifelsfrei so ist, dass Photovoltaik-Kraftwerke während ihres Betriebes keinerlei CO2-Emissionen freisetzen, kann es doch lohnen, sich die Lebenszyklus-CO2-Bilanz der verschiedenen Solartechnologien anzuschauen um das ökologische Profil auch in der Herstellungs- und Recyclingphase der Anlagen zu verbessern. Betrachtet man den CO2-Fußabdruck über den gesamten Lebenszyklus so stellt man fest, dass der Solarthermischen Energieerzeugung (Concentrated Solar Power, CSP), zum Beispiel, ein durchschnittlicher CO2-Ausstoß von 20 Gramm (g) Kohlendioxid-Equivalenten (CO2e) pro Kilowattstunde (kWh) in der Lebenszyklusbilanz angerechnet werden muss und Strom welcher mit PV-Anlagen erzeugt wird ebenfalls Kohlendioxid-Equivalent-Emissionen, die auf die Gesamtlebenszeit gerechnet zwischen 12g pro kWh für eine Anlage mit Dünnschichtmodulen und bis zu 24g pro kWh für Anlagen mit multikristallinen Siliziummodulen angerechnet werden müssen (Berechnung erfolgt gemäß den anerkannten Richtlinien für Lebenszyklusanalysen für Photovoltaik des IEA PVPS Task 12 http://iea-pvps.org/index.php?id=95&eID=dam_frontend_push&docID=3003).

Laut der Ökobilanzierung gemäß der Umweltfußabdruck-Methode der Europäischen Kommission generieren vorgeschaltete Prozessstufen zwischen 80 und mehr als 95 Prozent der Emissionen während der Lebenszeit einer Photovoltaik-Anlage. Dies beinhaltet auch die Gewinnung von Rohstoffen, die Produktion von Halbleitermaterialen, die Herstellung von Modulen und Balance-of-Systems (BoS)-Komponenten sowie die Konstruktion. Die CO2-Bilanz ist aber nicht das einzig wichtige Kriterium im Zusammenhang mit der Entkarbonisierung des Energiesystems. Andere Einflussfaktoren sind im Herstellungsprozess der Komponenten eines Photovoltaik-Systems ebenso wichtig, wie etwa Versauerung, Eutrophierung, abiotischer Ressourcenverbrauch und Feinstaubemissionen.

Die vergleichsweise höhere CO2-Bilanz multikristalliner Siliziummodule (welche immer noch um Größenordnungen kleiner ist als die von konventionellen Stromerzeugungstechnologien) ist ein direktes Ergebnis der energieintensiven Prozesse, die für die Verarbeitung des Siliziums nötig sind. Werden diese energieintensiven Prozessschritte in Regionen ausgeführt, die einen sehr CO2-intensiven Strommix haben, schlägt sich dies unmittelbar in der Lebenszyklus-CO2-Bilanz des PV-Systems nieder.

Bislang ist die Ökobilanz – oder auch der Umweltfußabdruck von PV-Systemen im regulatorischen Kontext wenig betrachtet wurden. In Europa liegt das vorrangig an den Einspeisetarifen, mit der die Solarenergie gefördert wurde, ohne allerdings die CO2-Bilanz der Anlagen zu betrachten. Da das Ziel darin bestand, die Produktion umweltschädlichen Stroms mit sauberer Energie zu ersetzen, womit auf der Hand liegt, dass 24g pro kWh für eine multikristalline Siliziumanlage immer noch wesentlich besser ist als fast 1.000g CO2, die durch Kohlestrom anfällt.

Im Übergang auf ausschreibungsbasierte Programme für erneuerbare Energien kann Europa auf den Vorteilen aufbauen, die sich durch eine Reduktion der allgemeinen Umwelteinflüsse in den unterschiedlichen Portfolios der Energieerzeugung bieten. Neue Richtlinien, durch die unabhängige Energieerzeuger für Lizenzen bieten müssen, ermöglichen es Regierungen sicherzustellen, dass erneuerbare Energien wettbewerbsfähig bleiben und auch hinsichtlich ihres Umweltprofils weiterentwickelt werden, was einerseits zu weiteren Kostenreduktionen, aber auch besseren CO2- und Umweltbilanzen führen wird..

Aber wie? Frankreich hat erfolgreich einen neuen Standard entwickelt, dem sich die übrige Welt anschließen könnte. Während sich die meisten wettbewerbsorientierten Ausschreibungen auf Kosten und technische Compliance konzentrieren, hat die französische ADEME (Agence de L’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie) ein System entwickelt, das den größtmöglichen Nutzen sichert – nicht nur in finanzieller Hinsicht – wenn es um Energieinvestitionen für Freiflächenphotovoltaikanlagen zu sichern.

Erst vor Kurzem wurde bei einer Ausschreibung für einen 200 Megawatt (MW) Solarpark eine Prämie in Höhe von 15 Prozent für Projekte erhoben, deren PV-Module eine geringe Ökobilanz aufweisen. Das heißt, Entwickler, die sich um ein Projekt in Frankreich bewerben, müssen nicht nur preislich überzeugen, sondern auch die CO2-Bilanz die ökologische Nachhaltigkeit ihrer Projekte offenlegen.

Manche Stimmen behaupten, dass diese Strategie einen Hauch von Protektionismus mit sich bringt. Ich würde dagegen argumentieren, dass Frankreich mit diesem Ansatz sicherstellt, dass sein Programm für erneuerbare Energien so nachhaltig wie möglich ist und ökologisch innovative Technologiekonzepte mit kleinerem Umweltfußabdruck monetäre Vorteile erlangen können. Damit werden in Frankreich mehr Freiflächenanlagen mit ökologisch vorteilhafteren PV-Modulen gebaut, ohne dass die wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit des Programms riskiert wird. Das ist ein gutes Beispiel dafür, wie die Bewertung der Ökobilanz effizient in den Wettbewerbsprozess integriert werden kann.

Frankreichs progressive Politik zur Reduzierung der Ökobilanz des Solarenergieprogramms dient als Vorbild für andere Länder. Konkrete Maßnahmen – wie etwa Frankreichs wettbewerbsfähige Ausschreibungsstruktur und eine neue europäische Initiative zur Einführung von Umweltgütezeichen für PV-Module – gibt es bereits. Und da Photovoltaik als kostengünstigster Strom etabliert ist, ist es an der Zeit, das Spielfeld auszuweiten und externe Umweltfaktoren der Energiegewinnung in diese Gleichung zu integrieren. Wir müssen sicherstellen, dass wir nicht die Fehler der vergangenen 150 Jahre aus der Nutzung fossiler Brennstoffe wiederholen.

—- Der Autor Andreas Wade ist Global Director für Nachhaltigkeit bei First Solar.http://www.firstsolar.com —-
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