Eine Solaranlage mit 1 Gigawatt Gesamtleistung verursacht erheblichen Rohstoffbedarf, egal ob sie als Solarpark oder über viele kleinere Dachanlagen entsteht. Bau, Betrieb und Rückbau benötigen Polysilizium, Aluminium, Silber, Glas, Kabel, Wechselrichter, Transformatoren und Montagesysteme. Besonders kritisch ist die Herstellung, weil die meisten zentralen Komponenten aus China kommen. Dort hängt die Produktion vieler Vorprodukte stark am fossilen Strommix. Dadurch entstehen hohe CO₂-Emissionen, lange bevor die Anlage Strom liefert.
Rohstoffbedarf entsteht vor dem ersten Solarstrom
Für 1 Gigawatt Photovoltaik fallen je nach Zelltechnik rund 2.000 bis 3.400 Tonnen Polysilizium an. Außerdem braucht die Anlage große Mengen Aluminium für Rahmen und Montagesysteme. Je nach Bauweise können mehr als 10.000 Tonnen Aluminium nötig werden.#
Auch Silber bleibt ein wichtiger Bestandteil vieler Solarzellen. Moderne Zelltechnologien senken den Verbrauch zwar deutlich. Dennoch liegt der Rohstoffbedarf oft bei etwa 10 bis 12 Tonnen Silber pro Gigawatt.
China dominiert die Produktion und erhöht die CO₂-Belastung
Die CO₂-Belastung entsteht vor allem in der Herstellung. Denn China stellt laut Internationaler Energieagentur mehr als 80 Prozent der weltweiten Kapazität für Polysilizium, Wafer, Zellen und Module. Zugleich kamen 2023 fast 95 Prozent der neuen PV-Produktionskapazitäten aus China.
Das wirkt sich direkt auf die Klimabilanz aus. Fraunhofer beziffert chinesische Glas-Folie-Module auf rund 810 Kilogramm CO₂-Äquivalente pro Kilowatt installierter Leistung. Für 1 Gigawatt ergibt das rechnerisch etwa 810.000 Tonnen CO₂-Äquivalente nur für die Modulherstellung.
Wechselrichter erhöhen Aufwand und Ersatzbedarf
Eine 1-Gigawatt-Anlage benötigt Wechselrichter mit etwa 800 bis 1.200 Megawatt AC-Leistung. Das gilt für große Solarparks ebenso wie für viele kleine Anlagen. Bei kleinteiliger Verteilung wächst jedoch die Zahl einzelner Geräte.
Wechselrichter enthalten Stahl, Aluminium, Kupfer, Leiterplatten, Halbleiter und Kunststoffe. Ihre Lebensdauer liegt häufig unter der von Solarmodulen. Deshalb entstehen während der Betriebszeit zusätzliche Kosten, Ersatzteile und Elektronikschrott.
Recycling reduziert Rohstoffbedarf, löst aber nicht alles
Am Lebensende einer 1-Gigawatt-Anlage stehen grob 50.000 bis 70.000 Tonnen Modulmasse zur Verwertung an. Davon lassen sich heute meist 80 bis über 95 Prozent zurückgewinnen. Vor allem Glas, Aluminium und Kupfer besitzen gute Recyclingchancen.
Problematisch bleiben jedoch EVA-Folien, Rückseitenfolien, Klebstoffe und verschmutzte Feinfraktionen. Deshalb können mehrere Tausend Tonnen schwer verwertbarer Reststoffe anfallen. Außerdem braucht auch Recycling Energie, je nach Verfahren mehrere Gigawattstunden Strom.
Solarstrom bleibt emissionsarm, aber nicht folgenlos
Die Kritik am Materialeinsatz trifft deshalb einen realen Punkt. Solarstrom entsteht nicht rohstofffrei und nicht klimaneutral in der Herstellung. Außerdem hängt die Produktion vieler Vorprodukte weiterhin an fossiler Energie.
Trotzdem bleibt Photovoltaik über die Lebensdauer meist deutlich emissionsärmer als Kohle, Öl oder Gas. Der entscheidende Unterschied liegt im Betrieb ohne Brennstoff. Eine ehrliche Bilanz muss daher Rohstoffbedarf, China-Produktion, kurze Komponentenlebensdauer, Recycling und Klimavorteil gemeinsam betrachten. (KOB)
Lesen Sie auch: