Veröffentlicht am 5. Aug 2017
Seit ein paar Wochen befasse ich mich mit dem Thema, ob Photovoltaik für den Eigenverbrauch in unseren Breiten sinnvoll ist. Zu Anfang meiner Karriere hatte ich an der Entwicklung "billigen" Solar-Siliziums mitgewirkt. Aus der Zeit erinnere ich mich an einen Vortrag, wo ein Statement war, dass sich Photovoltaik energetisch bis zur Schweiz lohnen würde, aber keinesfalls weiter nördlich. Seit dieser Zeit sind über 15 Jahre vergangen - da sollte sich etwas getan haben!
Nun ist es gar nicht so einfach, an belastbare Zahlen zu kommen, um diese Aussage treffen zu können. Am einfachsten war das noch bei der Lebensdauer der Anlagen. 20 Jahre sind der allgemeine Konsens, der sich auch in der Länge der Abschreibung niederschlägt.
Beim Ertrag der Anlagen stütze ich mich einfach auf ein Angebot eines lokalen Energieversorgers. Hier ist neben der Einstrahlung, die hier nach Karten im Mittel ca. 1100 kWh/m²/a beträgt, auch der Wirkungsgrad der Anlage und die Degradation der Anlage (der langsame Verlust der Leistungsfähigkeit) zu berücksichtigen. Man geht hier von ca. 1-2% p.a. aus, so dass man am Ende der 20 Jahre noch bei 60-80% der ursprünglichen Leistung ist. Mein Energieversorger hat eine Angabe von 860kWh/kWp/a gemacht. Ein kWp ensprechen bei aktuellen Anlagen ca. 3 Modulen der Größe 1mx1,65m oder ca. 5m². Damit setzt der Anbieter den Gesamtwirkungsgrad bei 172/1100 oder ca. 15,6% an. Die Angabe scheint mir erst einmal plausibel.
Zu den CO2 Kosten einer Photovoltaikanlage kann man lange recherchieren. Das beste Material fand ich in einer Studie, die 2014 für das Schweizer Energiebüro erstellt wurde. Die Studie bietet viele Rohdaten, so dass man das Ergebnis gut nachvollziehen kann. Aktuelle Module kommen hauptsächlich aus Fernost und werden mit viel Strom aus Kohle hergestellt - und haben zudem lange Transportwege. Für diese Anlagen kommen die Autoren Itten und Frischknecht auf einen Wert von 5500 (polykristallin) bis 8500 (monokristallin) kg CO2 eq. für eine 3 kWp Photovoltaikanlage. Der Löwenanteil des CO2 wird für die Module emittiert, Silizium (aus Sand) zu erzeugen ist nun einmal ein sehr energieaufwändiger Prozess. Die Autoren gehen von einer "Non-Renewable Energy Pay-Back Time" von 2,3 bis 3,4 Jahren in Deutschland aus.
Wenn ich nun die Anlage betrachte, die mir angeboten wurde, so stellt sich das wie folgt dar:
Kapazität 5,3 kWp, also in etwa 12300 kg CO2 eq. als Investition.
Progostizierter Ertrag: 4540 kWh/a Strom. Mit deutschem Energiemix "kostet" eine kWh derzeit in etwa 527 g CO2 / kWh (2016). Also ergibt sich für die betrachtete Anlage eine jährliche CO2-Einsparung von ca. 2400 kg/a.
Mit diesem Wert komme ich auf einen "CO2 Payback" von etwas über 5 Jahren. Andersherum betrachtet: Über die Lebensdauer von 20 Jahren erzeugt die Anlage etwa 90800 kWh Strom zu einem Emissionswert von 135 g CO2 eq. pro kWh - etwa 1/4 des aktuellen Strommixes aus der Steckdose.
Für die Umwelt lohnt es sich also unter dem Strich - wenn die Anlage länger als 5 Jahre lebt, wovon ich einmal ausgehe!
Ob es sich auch finanziell lohnt, kommt in Teil 2. Ein Vorgeschmack:
Photovoltaik - rechnet es sich für den Eigenverbrauch?
Mieterstrom soll gefördert werden - noch ist es aber nur ein Gesetzentwurf.