UMWELT JOURNAL 2020-5

Eine häufig zitierte Quelle, auf die sich auch
das Fraunhofer ISE 2020 bezieht, erfasst jeweils
zwei Fälle und umfasst sowohl kristalline,
als auch Dünnschicht-Photovoltaik (Quelle:
Wild-Scholten 2013), siehe Grafik oben.
Eine Studie, die sich der Vergleichbarkeit
der Lebenszyklusanalysen von Photovolatik
widmet (Tannous, Bessous et al. 2019) zeigt,
dass durch Anpassung älterer Untersuchungen
unter Berücksichtigung aktueller Verfahrensweisen,
der kumulierte Energieaufwand
bereits signifikant sinkt (damit ergibt sich eine
positivere Umweltbilanz).
Durch verbesserte Energieeffizienz beim Siliziumschmelzen,
verbesserte Effizienz der Zellen
und immer geringeren Rohstoffeinsatz
sinkt der Energieeinsatz pro Kilowattpeak
(kWp) PV-Anlage stetig.
So hat sich der Materialbedarf an Silizium
beispielsweise von über 16 g/Wp im Jahr
2004 auf unter 4 g/Wp im Jahr 2018 reduziert
(Fraunhofer ISE 2020).
Die energetische Amortisationszeit (engl. Energy-Payback-Time,
EPBT) gibt an, in welcher
Zeit die Anlage die Energie eingebracht hat,
die für die Herstellung benötigt wurde.
Zwei Punkte sind besonders zu beachten:
- Der Ertrag (jährlich generierter Strom/kWp)
richtet sich nach der Jahressumme der Einstrahlung
und ist im wesentlichen standortspezifisch.
- Um den Stromertrag einer PV Anlage sinnvoll
mit dem Energieaufwand der PV Anlage (meist
angegeben als Primärenergie) zu vergleichen,
wird der Strom in ein Primärenergieäquivalent
umgerechnet, bzw. der Primärenergieaufwand
in ein Stromäquivalent, hierbei bedarf es eines
Netzwirkungsgradfaktors, der in seiner Varianz
zu weiteren Unterschieden im Ergebnis führt.
Der Erntefaktor gibt an, wie oft eine regenerative
Stromerzeugungs-Anlage in ihrer Lebenszeit
(PV ~25 bis 30 Jahre) den kumulierten
Energieaufwand wieder abgibt, beziehungsweise
an anderer Stelle wieder einspart.
Die untenstehende Tabelle enthält verschiedene
Werte für die Amortisationszeit
und die sich ergebenen Erntefaktoren (berechneter
Wert für 25 Jahre Lebensdauer).
Die einzelnen Studien setzen unterschiedliche
Werte für den kumulierten Energieaufwand,
unterschiedliche Standorte (unterschiedliche
Globalstrahlung) und unterschiedliche
Wirkungsgradfaktoren an. Des Weiteren ist
zwischen monokristalliner (s-Si) und multikristalliner
(m-Si) Silizium PV zu unterscheiden.