Fraunhofer ISE: Rahmenlose Glas-Glas-Solarmodule „made in Europe” haben besten CO2-Fußabdruck

Erst kürzlich hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE eine Studie veröffentlicht, in der es die energetische Amortisationszeiten von kristallinen Photovoltaik-Dachanlagen für die unterschiedlichen Länder weltweit untersuchte. Sieger mit 0,44 Jahren war Indien. Nun haben die Freiburger Wissenschaftler eine neue Analyse veröffentlicht, in der sie den CO2-Fußabdruck von monokristallinen Glas-Folien- und Glas-Glas-Solarmodulen berechnet haben. So seien die CO2-Emissionen, die bei der Herstellung, dem Transport und Betrieb der Solarmodule entstehen, für in China, Deutschland und der Europäischen Union gefertigte Solarmodule verglichen worden.

Eindeutiger Gewinner sind in Europa gefertigte Solarmodule. „Mit Photovoltaik-Modulen, die in der EU hergestellt wurden, spare ich 40 Prozent an CO₂-Emissionen im Vergleich zu Modulen, die aus China importiert wurden“, erklärte Holger Neuhaus, Abteilungsleiter für Modultechnologie am Fraunhofer ISE. Dies liege neben den Einsparungen der Emissionen, die durch den Transport entstünden, vor allem am Energiemix der jeweiligen Länder. Mit 50 bis 63 Prozent sei der Anteil am Energiebedarf bei der Herstellung jedoch der einflussreichste Faktor auf den CO₂-Fußabdruck eines Solarmoduls. Die Emissionen, die durch den Transport der Solarmodule aus China nach Europa entstünden, machten nur etwa 3 Prozent der Gesamtemissionen aus.

Für in der EU gefertigte Glas-Glas-Solarmodule kommen nach Berechnungen des Fraunhofer ISE auf 420 Kilogramm CO2-Äquivalente pro Kilowatt Leistung. Bei Glas-Folien-Solarmodulen aus der EU sind es 480 Kilogramm CO2-Äquivalente pro Kilowatt Leistung. Bei einer Fertigung in Deutschland haben die Forscher Werte von 520 respektive 580 Kilogramm CO2-Äquivalente pro Kilowatt Leistung ermittelt. Bei einer Produktion der Solarmodule in China fallen dagegen 750 beziehungsweise 810 Kilogramm CO2-Äquivalente pro Kilowatt Leistung an. Die jeweils besseren Werte für Glas-Glas-Solarmodule beruhen darauf, dass diese keinen Aluminiumrahmen benötigten. Dessen Herstellung sei sehr energieintensiv. Zudem hätten Glas-Glas-Solarmodule im Vergleich zum Glas-Folien-Pendant eine längere Lebensdauer und geringere Degradation vorzuweisen, was sich zusätzlich positiv auf den CO2-Fußabdruck auswirke. Bezogen auf die erzeugte Kilowattstunde verursacht das rahmenlose Glas-Glas-Modul 22 bis 27 Prozent weniger CO₂-Emissionen als das Glas-Folien-Modul, wie die Forscher erklärten

Für seine Studie hat das Fraunhofer ISE die neuen Produktionsdaten verwendet, die in Zusammenarbeit mit der Industrie erhoben wurden. „Dies ist die eigentliche Neuheit, denn verglichen mit Lebenszyklusanalysen basierend auf älteren Datensätzen, die heute immer noch herangezogen werden, zeigte sich, dass sich der CO2-Fußabdruck von Photovoltaik-Modulen in den letzten Jahren um etwa 80 Prozent verbessert hat“, so Neuhaus weiter. Die Verbesserungen beruhten auf der höheren Silizium-Ausbeute, den besseren Herstellungsprozessen, der höheren Moduleffizienz und der verringerten CO2-Intensität der Stromerzeugung.

Photovoltaik-Produktionskette in Europa aufbauen

Institutsleiter Andreas Bett nutzt die Ergebnisse, um erneut für den Aufbau einer Photovoltaik-Produktionskette zu werben. „Aufgrund der deutlich geringeren CO₂-Emissionen während der Produktion und dem weiter stark steigenden Bedarf an klimafreundlicheren Photovoltaik-Modulen weltweit, geht es nun darum schnell und mit viel Engagement die Photovoltaik-Produktionskette in Europa aufzubauen“, erklärte er. In den vergangenen Jahren sind weite Teile der Produktion von Europa nach Asien, hauptsächlich nach China verlagert worden. Im Jahr 2019 produzierte demnach China 68 Prozent des Polysiliziums, 96 Prozent aller Wafer, 76 Prozent aller Solarzellen and 71 Prozent der Solarmodule weltweit.