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Photovoltaik
Fazit:
Die Kosten für die Herstellung und die anschließende Entsorgung sind enorm und mindern den Nutzen solcher Anlagen. Die Leistung und der Wert einer Photovoltaik-Anlage lässt schnell nach. Nach zehn Jahre ist eine PV-Anlage nur noch die Hälfte Wert. Nach 25-30 Jahren sind die Anlagen und ihre Anbauteile Schrott der erneuert werden muss.
Die Herstellung sowie die Entsorgung der Solarpaneelen und der erforderlichen elektrisch-elektronischen Anbauteile, hier besonders im Fokus die Batterien, erfordert sehr viel Energie und diese wird zur Zeit leider noch aus bis zu 90% fossilen Brennstoffen hergestellt. Auch das Recycling und die gesamte Logistik die für diese Technik von Nöten ist funktioniert nur via fossiler Brennstoffe. Die Verbrennung der Reste einer Photovoltaikanlage produziert erhebliche Mengen von CO2 und Giftstoffe. Es sind Sondermülldeponien nötig um das Restmaterial zu lagern. Dies mindert die tatsächliche Erzeugung einer klimaneutralen Energie natürlich erheblich.
Deshalb wäre es folgerichtig die Anwendung von Photovoltaik so lange zu begrenzen solange die Fragen der klimaneutralen Produktion und des Recyclings der Materialien noch nicht geklärt sind.
Im Einzelnen:
Die Produktion von Photovoltaik-Modulen ist ein komplexer Prozess, der von der Gewinnung von Silizium aus Quarzsand bis zur Endprüfung des fertigen Moduls reicht. Für die Herstellung monokristalliner Solarzellen wird Silicium geschmolzen und gereinigt. Aus dieser Schmelze wird dann ein Stab gezogen, der ein einheitliches Kristallgitter bildet, einen sogenannten Einkristall oder Monokristall. Diese Ingots werden anschließend in dünne Wafer geschnitten und zu Solarzellen verarbeitet. Es wird unterschieden in poly- und monokristalline Solarzellen sowie Dünnschichtzellen. Die Silizium-schmelze ist bei allen Typen erforderlich. Ein Prozess der viel Hitze erfordert und mit dem heutigen Energiemix sehr viel CO2 frei setzt.
Enorm viel Zusatztechnik nötig
Eine Photovoltaik-Anlage erfordert sehr viel elektronische und elektrische Geräte um elektrische Energie für den Haushalt nutzbar machen zu können, da die Gleichspannung aus diesen Paneelen gering ist und die Paneele keine hohe Leistung erzeugen. Würden sie überlastet würden sie heiß werden und zu brennen beginnen. Deshalb muss die Energie in Batterien zwischengespeichert werten um auf ein gewisses Leistungsniveau zu kommen. Diese Speicherung muss über ein Kontrollgerät gesteuert werden damit die Batterie nicht überladen wird und ihrerseits anfängt zu brennen. Die Gleichspannung aus der Batterie muss nun in einem Wechselrichter in eine höhere Wechselspannung umgewandelt werden, was wiederum überwacht werden muss damit die Batterie nicht überlastet wird und zu brennen beginnt. Gerade die nötigen Batterien hinterlassen einen erheblichen negativen ökologischen Fußabdruck. Die heutige Batterierecyclingtechnik verschlingt ebenso Unmengen von leider immer noch fossiler Energie.
Das größte Problem der Photovoltaik ist der Aufbau welcher die Lebensdauer der Paneelen begrenzt. Unmittelbar nach Inbetriebnahme beginnt die Solarzelle in der Leistung nach zu lassen. Dieser normale Prozess, der durch die Elektronenbewegung ausgelöst wird, welcher die Atome mangels Energie quasi zerfallen lässt, nennt sich Degradation und bewirkt einen Leistungsverlust von bis zu 80% in den Solarmodulen nach 25 - 30 Betriebsjahren. Nach zehn Jahren halbiert sich schon der Wert einer Photovoltaikanlage. Nach 25 - 30 Betriebsjahren ist ein Austausch nötig.
Wohin mit den gigantischen Müllmengen?
Berichten zufolge wird bis 2050 in China mit 13,5 Mio. Tonnen der größte Teil der PV-Abfälle anfallen. Die USA folgen mit 7,5 Mio. Tonnen, Japan mit 6,5 Mio. und Indien und 4,5 Mio. Tonnen. Deutschland landet auf Platz fünf und könnte bis 2050 etwa 4,4 Millionen Tonnen ausgediente PV-Module anhäufen. Europas größtes Solarmodul-Recycling-Werk recycelt gerade einmal etwa 4.000 Tonnen pro Jahr.
Recycling
Die für das Recycling verwendete Energie wird aktuell noch aus bis zu 90% fossilen Energien her gestellt. Auch die dazu nötige Logistik funktioniert immer noch fast nur via fossiler Brennstoffe. Der ganze Prozess verursacht mehr Umweltschäden denn Nutzen.
Ein anderer, sehr großer Nachteil ist, dass das in einem komplexen Prozess hergestellte Material aus Silizium, Kupfer, Silber, Indium, Cadmium, Blei, Selen, Zinn, (je nach Typ), nicht getrennt und wieder in den Herstellungsprozess zurückgeführt werden kann. Die Kunststoffe werden in Gase wie Methan, Propan und Butan umgewandelt die anschließend auch wieder verbrannt werden und wiederum CO2 produzieren. Die Recyclingrate liegt nur bei etwa 70-90%. Der Trick beim sogenannten Recycling ist zum einen das Glas, es macht in etwa 60-70 % des Gewichtes aus, die Rahmen in etwa 10-20%. So ist es natürlich ganz einfach eine Recyclingrate von 70-90% zu erfüllen. Es ist überhaupt nicht nötig das im Verbund der Zelle gebundene Material heraus zu holen. Die Reste, etwa 10-30% landen auf Sondermülldeponien. Aufgrund der wirklich gigantischen Müllmengen die in Zukunft zu erwarten sind, sind 10-30% davon immerhin 4-12 Millionen Tonnen an giftigem Material das alleine in der ersten Welle auf die Deponien kommt und eben nicht recycelt wird.
Wir produzieren also Sondermüll, sehr aufwendig, mit sehr viel Energieeinsatz, mit teilweise seltenen Metallen, die wir aus dem Meer oder aus dem Boden holen, dabei die Natur zerstören und diese dann anschließend einfach weg werfen.
Viel mehr Rohstoffe könnten wiederverwendet werden
In einem Recyclingverfahren werden die Solarplatten zerlegt, das bedeutet geschreddert, Glas, Aluminium, Silizium, Kunststoff und Kupfer werden mechanisch getrennt und leider nur teilweise zu neuen Solarpanels verarbeitet. Silber, Indium, Cadmium, Blei, Selen, Zinn kann bisher noch nicht abgetrennt werden. Weil eine chemische Trennung noch nicht möglich ist.
Deshalb ist es extrem wichtig endlich in die Richtung der chemischen Trennung und Rückführung solcher Materialien zu forschen.
Zum klaren Verständnis, ich nicht per se gegen Photovoltaik sondern dagegen, dass etwas einfach produziert wird ohne genau zu wissen wie es wieder in das zurück verwandelt werden kann was es vorher einmal war und statt dessen meistens sogar hoch giftig in unseren Lebensraum zu werfen und dann trotz dem genauen Wissen über Millionen Tonnen von hochgiftigem Sondermüll der anfallen und irgendwo herum liegen wird wird einfach frech weg weiter produziert. Das ist wirklich unverantwortlich. Am unverantwortlichstem ist es jedoch, dass die Gesetzgeber es zulassen, dass die Produzenten einfach etwas OHNE eine Verantwortung für ihre Produkte etwas produzieren dürfen. Für mich ist klar: Wer etwas produzieren will muss sein Produkt im Anschluss an die Benutzung zurücknehmen und komplett in die Ursprungsrohstoffe zerlegen. Ein in die Natur werfen geht einfach nicht. Nur solche Stoffe dürfen in der Natur gelagert werden die natürlich sind. Sondermülldeponien darf es ebenso NICHT geben.
Auch Giftstoff-reiches verbrennen geht überhaupt nicht. Irgendwo kommt das Zeug herunter und vergiftet dort Menschen, Tiere oder den Boden.
Die Zerlegung in die ursprünglichen Rohstoffe ist möglich. Selbst die Verwertung und komplette Zerstrahlung von nuklearen Brennelementen ist möglich.
Das bringt natürlich kein Geld sondern kostet. Kostet unter Umständen so viel, dass ein Produkt nicht mehr verkauft werden kann weil es zu teuer ist.
Das ist aber kein Argument dafür eine Straftat wie zum Beispiel eine vorsätzlich fahrlässige Körperverletzung zu begehen. Denn nichts anderes ist die Einleitung von Giften in den Lebensraum von Lebenswesen aber auch die Erzeugung von Naturkatastrophen durch eine unnötige erzeugte Erdoberflächenerwärmung.
Es ist eher ein Argument dafür das Produkt eben nicht zu produzieren oder die Produktion so lange aus zu setzen bis die Probleme mit dem Produkt beseitigt sind.
Eine Lösung wäre die systematische Verteuerung von Rohstoffen, denn diese Maßnahme würde ein Recycling lukrativ machen.
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