Die Bundesregierung hat sich zum Ziel gesetzt, dass die Stromversorgung bis zum Jahr 2035 nahezu klimaneutral gestaltet wird. Das bedeutet, dass sie größtenteils auf erneuerbaren Energien und grünem Wasserstoff basieren wird. Die Internationale Energieagentur IEA hat betont, dass die Stromsektoren der entwickelten Länder bis 2035 klimaneutral sein müssen, um das Ziel einer Begrenzung der globalen Erdwärme auf 1,5 Grad Celsius zu erreichen. Unter der Leitung Deutschlands haben sich die G7-Staaten dazu verpflichtet, bis 2035 weitgehend klimaneutrale Stromsektoren anzustreben.
In Übereinstimmung mit diesem Ziel hat die Bundesregierung beschlossen, die erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch Deutschlands bis 2030 von derzeit etwas über 40 Prozent auf 80 Prozent zu erhöhen. Um dieses Ziel zu erreichen, sind im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) für das Jahr 2030 eine installierte Photovoltaik-Leistung von 215 Gigawatt vorgesehen. Dies bedeutet, dass der jährliche Ausbau der Photovoltaik in wenigen Jahren von etwa 7 Gigawatt im Jahr 2022 auf 22 Gigawatt verdreifacht werden muss. Dieser ehrgeizige Ausbau ist gerechtfertigt, da Photovoltaik eine der vorherrschenden Energiequellen ist und somit zu den wichtigsten Stromerzeugungsquellen der Zukunft zählt.
Grüne Technologien bieten spannende Möglichkeiten
Grüne Technologien spielen für die Erreichung der ehrgeizigen Klimaziele der Regierung eine große Bedeutung. In den letzten Jahren sind einige spannende Möglichkeiten aufgetaucht, die dazu beitragen können, unseren ökologischen Fußabdruck zu reduzieren und eine nachhaltige Entwicklung zu fördern. Eine solche Technologie umfasst beispielsweise Solarmodule, von denen es zwei verschiedene Arten gibt: thermische Module zur Erzeugung von Warmwasser und photovoltaische Module zur Stromerzeugung.
Thermische Solarkollektoren erweisen sich als äußerst effizient bei der Bereitstellung von Warmwasser. Schon zwei dieser Kollektoren können den Warmwasserbedarf eines Einfamilienhauses vollständig decken. Photovoltaische (PV) Solarmodule sind jedoch komplexer. Sie können dank der Eigenschaften ihrer Materialien, aus denen sie gebaut sind, Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umwandeln, ohne bewegliche Teile zu benötigen.
Ein weiteres beeindruckendes Beispiel grüner Technologie ist die Windenergie. Sie ist eine erneuerbare Energiequelle, die keine Kohlenstoffemissionen verursacht, reichlich vorhanden und leicht verfügbar ist. Windturbinen wandeln die Kraft des Windes nachhaltig in elektrische Energie um und können sogar vor der Küste installiert werden, ohne Landflächen zu beanspruchen oder die Sicht zu beeinträchtigen. Der erzeugte Strom wird über einen Transformator an die Stromnetzspannung angepasst und steht dann für den Verbrauch zur Verfügung.
Zu guter Letzt ist die LED-Beleuchtung eine äußerst interessante grüne Technologie. In den letzten zehn Jahren hat die LED-Beleuchtung eine rasante technologische Entwicklung und Verbreitung erlebt. Dies liegt daran, dass LED-Leuchten äußerst energieeffizient sind und eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Glühlampen darstellen.
LED-Beleuchtung zeichnet sich durch ihre außergewöhnlich lange Lebensdauer aus (über 30 Jahre bei einer täglichen Nutzung von 4 Stunden), geringere Wartungskosten und einen Energieverbrauch, der bis zu 85 Prozent niedriger ist als bei herkömmlichen Leuchtmitteln. LEDs sind somit ein herausragendes Beispiel für ausgereifte und kostengünstige grüne Technologie. Sie finden Anwendungen im Innen- und Außenbereich, können sogar mit Solarenergie betrieben werden und werden in einer Vielzahl von Branchen wie der Automobilindustrie, in Verkehrsampeln, in der vertikalen Landwirtschaft und in vielen anderen Bereichen eingesetzt.
Der Net Zero Industry Act der Europäischen Kommission
Im März dieses Jahres führte die Europäische Kommission den „Net Zero Industry Act“ mit dem Ziel ein, die Produktion sauberer Technologien in der EU zu fördern und zu ermöglichen, dass die EU gut auf den Übergang zu erneuerbaren Energien vorbereitet ist. Damit soll sichergestellt werden, dass bis zum Jahr 2030 mindestens 40 Prozent des Bedarfs der Europäischen Union an entscheidenden Netto-Null-Technologien hergestellt werden können. EU-Kommissionspräsidentin Ursula von der Leyen betont die Notwendigkeit eines regulatorischen Umfelds, das einen raschen Übergang zu sauberer Energie ermöglicht. Der „Net Zero Industry Act“ soll optimale Bedingungen für Schlüsselsektoren schaffen, die für die Erreichung des Netto-Null-Ziels bis 2050 von entscheidender Bedeutung sind, wie beispielsweise Windkraftanlagen, Wärmepumpen, Solarzellen, erneuerbarer Wasserstoff und CO²-Speicherung.
Zusammen mit der Initiative für kritische Rohstoffe und der Reform des Strommarktdesigns sollen diese Maßnahmen zur Netto-Null-Industrie einen klaren Rahmen schaffen, um die EU weniger abhängig von Importen zu machen. Dies stärkt auch die Widerstandsfähigkeit der europäischen Lieferketten für saubere Energie – eine wichtige Lehre aus der Covid-19-Pandemie und der Energiekrise, die durch den Einmarsch Russlands in die Ukraine ausgelöst wurde.
Der Schwerpunkt liegt auf acht strategischen Netto-Null-Technologien, die einen maßgeblichen Beitrag zur Dekarbonisierung leisten werden. Dazu gehören unter anderem Photovoltaik und Solarthermie, Onshore-Windkraft und erneuerbare Offshore-Energie, sowie Batterien und Energiespeicher.
Die Nachhaltigkeit von Photovoltaikanlagen
Nachhaltigkeit hat eine wichtige Bedeutung bei der Reduzierung von Treibhausgasemissionen, wobei auch erneuerbare Energien wie Solarenergie eine wichtige Rolle spielen. Der Bundesverband Solarwirtschaft geht davon aus, dass bereits Anfang 2024 das viermillionste PV-System in Deutschland in Betrieb sein wird. Photovoltaikanlagen decken mittlerweile etwa zehn Prozent der Stromversorgung in Deutschland ab.
Doch wie nachhaltig ist Solarenergie tatsächlich? Eine Photovoltaikanlage wandelt Sonnenenergie in Strom um und erzeugt im Gegensatz zu Kohlekraftwerken keine schädlichen Emissionen. Dennoch spielt die Herstellung der Photovoltaikanlage eine wichtige Rolle.
Umweltauswirkungen im Zusammenhang mit Solarenergie treten vor allem während der Herstellung der Solarmodule auf. Bei den meisten Anlagen werden jedoch keine problematischen Materialien verwendet oder verbaut. Ein Großteil der Solarzellen besteht aus Silizium, das auf der Erde weit verbreitet ist und keine Gefahr darstellt.
Eine häufige Kritik bezüglich der Nachhaltigkeit von Solaranlagen betrifft die Treibhausgasemissionen während der Produktion. Es steht außer Frage, dass die Herstellung der einzelnen Komponenten, insbesondere der Solarmodule, viel Energie verbraucht. Hinzu kommen der Energiebedarf für den Transport, die Installation sowie am Ende des Lebenszyklus für den Abbau und die Entsorgung der Solar- oder Photovoltaikanlage.
Es dauerte zwischen einem und drei Jahren, bis eine Solaranlage so viel Energie erzeugt hat, wie für ihre Herstellung benötigt wurde. Dieser Punkt nennt man „energetische Amortisation“. Danach trägt die Photovoltaikanlage zur Reduzierung von Treibhausgasen bei. Im Gegensatz dazu amortisiert sich die konventionelle Energieerzeugung auf Basis fossiler Brennstoffe nie, da ständig neue Brennstoffe benötigt werden.
Solaranlagen können besonders umweltfreundlich und nachhaltig hergestellt werden, wenn die dafür benötigte Energie aus erneuerbaren Quellen stammt. Somit lässt sich feststellen: Obwohl bei der Herstellung der Solaranlagen viel Energie benötigt wird, ist die Gesamtbilanz von Photovoltaik und Solarthermie positiv. Diese Bilanz wird in Zukunft noch besser werden, da die Module immer effizienter und eine zunehmend längere Lebensdauer erreichen werden.
Hohe CO²-Einsparungspotentiale
Im vergangenen Jahr hat Deutschland allein mehr als 666 Millionen Tonnen Kohlenstoffdioxid (CO²) emittiert – hauptsächlich aufgrund von Verbrennungsprozessen in der Energiewirtschaft, wie aus Daten des Umweltbundesamts (UBA) hervorgeht. Obwohl dieser Wert im Vergleich zum Vorjahr gesunken ist, bleibt er immer noch zu hoch, um einen weiteren Anstieg der Erdtemperatur zu verhindern.
In Deutschland sind immer mehr Solaranlagen auf Dächern installiert. Der Bundesverband Solarwirtschaft schätzt, dass bis Ende 2022 fast 2,7 Millionen Photovoltaikanlagen in Betrieb waren. Dadurch wurden im letzten Jahr insgesamt etwa 41,7 Millionen Tonnen CO²-Äquivalente vermieden. Es gibt auch immer mehr kleine Solaranlagen auf Balkonen. Obwohl diese nicht so viel Strom wie größere Anlagen auf Dächern erzeugen, können sie zumindest einen Teil des Strombedarfs decken.
Die Herstellung einer PV-Anlage verursacht etwa 50 Gramm CO² pro erzeugte Kilowattstunde (kWh) Strom. Dieser Wert basiert auf einer Solar-Dachanlage, die durchschnittlich 25 Jahre läuft und einer außergewöhnlichen Globalstrahlung von 1100 bis 1700 kWh pro Quadratmeter ausgesetzt ist. Im Vergleich zu fossilen Energieträgern sind diese 50 Gramm allerdings sehr gering. Erdgas verursacht beispielsweise 499 Gramm CO² pro kWh, Steinkohle 830 Gramm und Braunkohle sogar satte 1075 Gramm pro kWh Strom. Dies bedeutet, dass PV-Anlagen maßgeblich zur Reduzierung des CO²-Ausstoßes beitragen.
Auch die Ökobilanz der Photovoltaik ist äußerst positiv: Die CO²-Einsparungen durch den Umstieg auf PV-Strom tragen aktiv zum Klimaschutz bei. Je nach Haushaltsgröße und Anlagenkonfiguration kann die jährliche CO²-Einsparung pro Person durch den Umstieg auf PV-Strom bei bis zu 1,5 Tonnen CO² liegen. Ein Wechsel zur Photovoltaik reduziert auch den CO²-Fußabdruck auf effiziente und praktikable Weise.
Mehr als zehn Prozent der Menschen, die in Wohnungen leben und im Rahmen einer E.ON-Analyse befragt wurden, planen, in den nächsten zwölf Monaten eine Balkonsolaranlage anzuschaffen. Über 16 Prozent erwägen die Installation einer Dach-Solaranlage. Dies bedeutet, dass in diesem Bereich weitere CO²-Einsparungen zu erwarten sind. Kurzfristig könnten schnell vier Millionen Tonnen CO² pro Jahr eingespart werden, langfristig sogar rund 24 Millionen Tonnen.
Es wird also deutlich: In einer Welt, die zunehmend von Umweltproblemen und dem Klimawandel bedroht ist, spielt Solarenergie eine entscheidende Rolle. Unternehmen und Privatpersonen, die auf Solarenergie setzen, tragen nicht nur zur Rettung unseres Planeten bei, sondern können bekanntlich auch langfristig von den wirtschaftlichen Vorteilen dieser umweltfreundlichen Technologie profitieren.
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