Energiebilanz von Solarzellen

Für Solarzellen bzw. Photovolatik entscheidet man sich ja neben finanziellen Förderungen (Einspeisevergütung usw.) auch aus Umweltschutzgesichtspunkten. Berücksichtigt man den Aufwand (und den Energieverbrauch) bei der Herstellung von Solarzellen, wie sieht dann eigentlich die Energiebilanz von Solarzellen aus?!

Solarzellen bestehen aus Sand?

Auf den ersten Blick mag das überraschen. Aber im Kern bestehen Solarzellen aus Sand – Quarzsand. Nach einer chemischen Reinigung und starker Erhitzung wird daraus reines Silizium.
Das kostet viel Energie; und zwar soviel, dass eine durschnittliche Solarzelle in Deutschland dafür später ganze 7 Monate Strom erzeugen muss, um diesen Energieanteil in der Energiebilanz auszugleichen.

Silizium-Waver

Doch dieses Silizium ist noch nicht ausreichend rein. Erst nach drei Tagen und 1.400 Grad Celcius ist das Silizium rein genug, um für die Solarzellen geeignet zu sein. Erst dann ist es so genanntes Solarsilizium.
Um die dünnen Siliziumplatten die dünnen Scheiden (Waver) zu schneiden, muss man durch das Schneiden der Blöcke einen Materialverlust von ca. 50% hinnehmen.
In der Energiebilanz wirkt sich das leider ziemlich negativ aus. Fast 13 weitere Monate müssen die Solarzellen Strom produzieren, um das auszugleichen. Das wären vom Sand bis zum Waver satte 20 Monate. Aber das war es noch nicht.

Solarzellen

Die Waver sind aber noch nicht fürs Sonnenlicht optimal verbereitet. Unter Reinraumbedingungen werden die Waver gereinigt, geätzt, Leitfähigkeit erhöht und mit der blauen Antireflexionsschicht überzogen. Dann sind die Solarzellen fertig. Hier arbeiten weit überwiegend nur Roboter. Das kostet Energie. Dennoch reichen nur 4 Monate Stromerzeugung zum Ausgleich dieser Energie.
In Summe also nun 2 Jahre.

Von Strings zum Solar-Modul

Nun setzt man ja aufs Dach keine einzelnen Zellen, sondern Module. Ein Solarmodul besteht aus 60 Solarzellen, die in sechs Strings (Reihen aus jeweils 10 Solarzellen) angeordnet sind. Diese Arbeit übernehmen wieder Roboter und Fließbänder.
Das macht nochmals 5 Monate, so dass in Summe 29 Monate zusammenkommen. Dazu kommen noch Montage, Installation mit weiteren fünf Monaten.
In Summe 34 Monate. Dazu kommen noch Demontage und Entsorgung für danach (3 Monate). Damit vergehen 37 Monate bei 30 Jahren Laufzeit bis die Energiebilanz der Solarzellen positiv wird.

Quelle und Tipp: Quarks