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Faktencheck Photovoltaik

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Das sind die Fakten zu Photovoltaik-Anlagen

Photovoltaik hat sich als Schlüsseltechnologie für eine klimaneutrale Energieerzeugung etabliert. Dennoch gibt es Kritiker, die Fragen zur Effizienz, Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit dieser Anlagen aufwerfen. Um zuverlässige Aussagen zu erhalten, haben Experten bereits die gängigsten Behauptungen und Bedenken zu Photovoltaik sorgfältig überprüft. Im Folgenden haben wir die Ergebnisse dieser Faktenchecks für eine fundierte Perspektive auf dieses wichtige Thema zusammengetragen.

  • Fakt 1: Die elektromagnetische Strahlung bei Photovoltaik-Anlagen ist gesundheitlich unbedenklich

    PV-Anlagen erzeugen durch den Gleichstrom bis zum Wechselrichter ein Gleichfeld, das aber bereits nach einigen Zentimetern Abstand deutlich schwächer ist als natürliche Magnetfelder.​

    Ab dem Wechselrichter (Richtung Stromnetz) entsteht durch den Wechselstrom elektromagnetische Strahlung, die jedoch nicht sehr stark ist. Typische Alltagsgeräte wie bspw. ein Netzteil für einen Laptop oder ein kleines Radio neben dem Bett erzeugen stärkere elektromagnetische Strahlung.​

    Weder das Gleichfeld noch die Strahlung ab dem Wechselrichter von Solaranlagen sind gesundheitlich bedenklich.​

    Quellen: Energie-Experten

  • Fakt 2: Sollte ein Gebäude mit Solaranlagen brennen, wird es fachgemäß von der Feuerwehr gelöscht

    In der Vergangenheit gab es einzelne Fälle, in denen die Einsatzleitung beschlossen hat, Gebäude mit Solaranlagen nicht zu löschen, da sie große Risiken für die im Einsatz befindlichen Feuerwehrleute befürchteten. ​Mittlerweile sind die Risiken bekannt und beherrschbar, da die Feuerwehrleute im sicheren Umgang damit geschult sind und die Einsatzleitungen PV-Anlagen angemessen in der Risikoanalyse berücksichtigen.​

    Quellen: Erdgas-Südwest

  • Fakt 3: Der Anbau von Energiepflanzen belegt mehr landwirtschaftliche Nutzfläche als Photovoltaikanlagen. Durch den Ausbau von PV-Anlagen kann daher sogar zusätzliche Fläche für Nahrungsmittelproduktion gewonnen werden.

    Es ist richtig, dass Freiflächen-Photovoltaikanlagen (FF-PV) auch auf landwirtschaftlicher Nutzfläche errichtet werden können, sofern dem keine naturschutzrechtlichen Belange entgegenstehen. Da die Pachterträge für Solarflächen deutlich höher und zuverlässiger ausfallen, als die Pacht für Ackerbauflächen, ist es lukrativ für Landwirte, Teile ihrer Flächen für die Freiflächen-Photovoltaik zur Verfügung zu stellen. Allerdings: In Deutschland wurden Ende 2021 etwa 32.000 Hektar Land für Freiflächen-Photovoltaik beansprucht, davon 9.000 Hektar Ackerfläche und 1.000 Hektar Grünfläche. Das heißt, nur 31,5 Prozent der für Freiflächen-Photovoltaik genutzten Fläche ist (potenziell) landwirtschaftliche Nutzfläche, der Rest ist auf landwirtschaftlich nicht nutzbarer Fläche wie beispielsweise ehemaligen Militäranlagen oder Seitenstreifen neben Straßen installiert.​

    Forscher des Thünen-Instituts haben sich mit der Frage beschäftigt, wie viel landwirtschaftliche Nutzfläche in Deutschland künftig für FF-PV benötigt wird. Dafür haben sie verschiedene mögliche Szenarien analysiert und halten es für am wahrscheinlichsten, dass mit einer spezifischen Flächeninanspruchnahme von 1,4 ha/MWp für FF-PV-Anlagen bei einem Anteil von 50 Prozent FF-PV am gesamten PV-Ertrag bis 2040 eine Fläche von 280.000 Hektar benötigt wird. Das entspricht 1,7 Prozent der landwirtschaftlichen Nutzfläche.​

    Dabei gehen sie vereinfachend davon aus, dass der komplette weitere Ausbau von FF-PV auf landwirtschaftlicher Nutzfläche stattfindet, um einen jeweiligen Höchstwert für die Szenarien zu formulieren. Der Wert für das pessimistischste Szenario wären 672.823 ha bzw. 4% der landwirtschaftlichen Nutzfläche.​

    Die Autoren geben zu bedenken, dass der Anbau von Energiepflanzen für die Biogasproduktion heute 9,4 Prozent der landwirtschaftlichen Nutzfläche belegen und dass diese deutlich mehr Fläche benötigen als FF-PV. Nach Berechnungen der Forscher können FF-PV-Anlagen pro Flächeneinheit 29 bis 76-mal mehr Strom erzeugen, als durch den Anbau von Energiepflanzen gewonnen werden kann! Durch entsprechenden Ausbau von FF-PV kann ausreichend viel Fläche für heutige Energiepflanzen umgewidmet werden, so dass sich der Flächenbedarf ausgleicht oder sogar zusätzliche Fläche für die Nahrungsmittelproduktion gewonnen werden kann.​

    Das Umweltbundesamt beziffert den heutigen spezifischen Flächenbedarf von FF-PV auf 1,05 ha/MWp und geht davon aus, dass er bis 2030 auf 0,7 ha/MWp sinkt. Das würde sich in weit niedrigerem Flächenbedarf niederschlagen, als die Studie des Thünen-Instituts konservativ schätzt.​

    Quellen: Johann Heinrich von Thünen-Institut

  • Fakt 4: Photovoltaik-Freiflächenanlagen tragen kaum zur Versiegelung von wertvollem Boden bei

    Bodenversiegelung bedeutet, dass der Boden luft- und wasserundurchlässig überdeckt wird, was den Wasser- und Gashaushalt des Bodens massiv beeinträchtigt.​

    Freiflächensolaranlagen (FF-PV-Anlagen) werden zwar durch ein Gerüst mit dem Boden befestigt, es wird dabei aber weniger als 5 Prozent der Fläche wirklich versiegelt, sodass Wasser weiterhin versickern und der Gasaustausch des Bodens mit der Atmosphäre stattfinden kann.​

    Umweltverbände wie der BUND oder der NABU sehen in Freiflächen-PV-Anlagen bei richtiger Planung und Umsetzung großes Potenzial zum Erhalt der Artenvielfalt, da sich unter den PV-Anlagen Schutzräume für diverse Arten ergeben.​

    Quellen: NABU, BUND, Umweltbundesamt

  • Fakt 5: Solarmodule erzeugen während ihres Lebenszyklus deutlich mehr Energie als für die Herstellung der Module benötigt wird

    Die Herstellung von Solarmodulen benötigt einiges an Energie. Wichtig bei der energetischen Betrachtung ist, dass aktuelle Daten verwendet werden, denn der Energieaufwand bei der Herstellung hat sich in den letzten Jahren stetig reduziert.​

    Der Ertrag ist jeweils vom Standort abhängig, weshalb allgemeingültige Aussagen schwierig sind. Deutschland ist, was die Sonneneinstrahlung und die dadurch zu erwartende Ausbeute an Solarstrom angeht, nicht der optimale Standort. Trotzdem produziert hier ein in der Herstellung energieaufwendiges monokristallines Silizium-Modul über seine Lebensdauer von 25 Jahren im Durchschnitt das 11,9-fache der Energie, die zur Herstellung benötigt wurden. Weniger energieaufwändige polykristalline Silizium-Module kommen hier sogar auf den 15,6-fachen Energieertrag bezogen auf ihren Herstellungsaufwand.

    Quellen: Volker Quaschning

  • Fakt 6: Solaranlagen tragen durch die Stromproduktion dazu bei, den Prozess der Erderwärmung zu verlangsamen

    Es gibt drei Faktoren, die das globale Klima beeinflussen: die Sonneneinstrahlung, die Rückstrahlfähigkeit der Oberfläche (Albedo) und die atmosphärische Gegenstrahlung (auch bekannt als Treibhauseffekt).​

    Auf die Sonneneinstrahlung und die Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre haben Solarmodule keinen Einfluss (außer indirekt, indem sie fossile Kraftwerke ersetzen und weniger fossile Treibhausgase emittiert werden). Der einzige mögliche Einflussfaktor für einen Erwärmungseffekt ist die Reduzierung der Albedo.

    ​Solaranlagen haben eine niedrigere Albedo als andere Oberflächen und könnten dadurch theoretisch die durchschnittliche Albedo der Erdoberfläche verändern. Richtig ist, dass moderne Solarmodule weniger Sonnenstrahlung reflektieren als die meisten Oberflächen, auf denen Solarmodule installiert werden. Im Gegensatz zu anderen Materialien strahlen Solarmodule nicht die gesamte absorbierte Sonnenenergie als Wärme ab, sondern wandeln einen Teil der absorbierten Sonnenstrahlung (etwa 20 Prozent) in Strom um.

    Die Erde großflächig mit Solaranlagen zu bebauen, würde ihre Rückstrahlfähigkeit (Albedo) verändern und damit auch Einfluss auf das globale Klima haben. Um das globale Klima dadurch nennenswert zu erwärmen, müssten aber weit mehr Solaranlagen auf ansonsten hellen Flächen (z.B. auf Eisflächen oder in der Wüste) installiert werden, als die Menschheit aktuell für die Energieversorgung benötigt. Zudem wäre das ein fixer Erwärmungseffekt pro Modul, der durch den Abbau oder das Überdecken der entsprechenden Module sofort rückgängig gemacht werden kann. Ganz anders als bei herkömmlichen Kraftwerken, die durch die Verbrennung fossiler Energieträger das Klima mit jeder gewonnenen Kilowattstunde immer weiter anheizen und diesen Erwärmungseffekt auch für Jahrhunderte in die Zukunft festschreiben.​

    Quellen: Klimaleitfaden Thüringen, Spektrum der Wissenschaft

  • Fakt 7: Photovoltaik-Anlagen sind heute sehr rentabel für Privatpersonen oder Unternehmen mit hohem Eigenverbrauch

    Es stimmt, Stromerzeugung mittels Photovoltaik (PV) war in ihrer Anfangszeit teuer und nicht rentabel. Die Herstellungs- bzw. Anschaffungskosten sind in den letzten 20 Jahren aber um 90 Prozent gesunken. Stand 2021 errechnete das Fraunhofer-Institut durchschnittliche Stromgestehungskosten von 11-13 ct/kWh für PV-Dachanlagen, für große Solaranlagen im Megawattbereich sogar von 3,1-5,7 ct/kWh. Verglichen mit heutigen Verbraucherstrompreisen von etwa 30 ct/kWh, ergibt sich dadurch erhebliches Einsparpotenzial für Privathaushalte mit PV-Dachanlagen.​

  • Fakt 8: PV-Anlagen ergeben auch auf der Freifläche Sinn, um die Energiewende in der notwendigen Geschwindigkeit voranzubringen

    Durch Photovoltaik-Freiflächenanlagen (FF-PV) wird eine schnelle Skalierung des PV-Zubaus ermöglicht, die für das Voranbringen der Energiewende von großer Relevanz ist. Zudem sind weniger Fachkräfte je Gigawatt installierter Leistung im Vergleich zu PV-Dachanlagen notwendig, was insbesondere in Zeiten des Fachkräftemangels einen Vorteil gegenüber PV-Dachanlagen darstellt. Auch haben PV-Freiflächenanlagen den Vorteil, dass eine freie Ausrichtung der Solarmodule möglich ist und der Neigungswinkel sowie die Ausrichtung so gewählt werden können, dass möglichst hohe Erträge oder auch eine bessere tageszeitliche Verteilung der Energieerzeugung erreicht werden können. Neben PV-Freiflächenanlagen sind aber weiterhin auch PV-Dachanlagen auf Privathäusern sowie große PV-Dachanlagen auf Gewerbegebäuden immens wichtig für die Energiewende. 

    Quellen: BMWK, Energy4Climate