Berechnung der CO2-Ersparnis Ihrer Photovoltaikanlage

Geht es in Deutschland um den Umweltschutz, spielt der Ausbau erneuerbarer Energien eine ausschlaggebende Rolle. Besonders in Solar- und Windenergie wird viel investiert. Deshalb entscheiden sich auch immer mehr Privatpersonen für eine eigene Photovoltaikanlage. Mit den entsprechenden Modulen auf dem eigenen Hausdach kann klimafreundlicher Strom selbst erzeugt werden.

Aber wie viel Kohlendioxid können wir mit einer PV-Anlage auf dem Dach tatsächlich einsparen? Und wie steht es um die Klimabilanz? Entsteht bei der Herstellung einer Anlage nicht auch CO2? In diesem Ratgeber erklären wir Ihnen, wie Sie die CO2-Ersparnis Ihrer PV-Anlage selbst berechnen können.

Die Ökobilanz von Photovoltaikanlagen

Erzeugt man seinen Strom mit einer PV-Anlage, spielt in der Regel nicht nur die Kostenersparnis eine Rolle, sondern auch der Umweltschutz. Schließlich ist die CO2-Ersparnis eine der effektivsten Handlungen, mit der Sie der Umwelt etwas Gutes tun können. Aber ist Photovoltaik tatsächlich so klimaschützend, wie wir denken? Immerhin wird auch bei der Produktion einer PV-Anlage CO2 freigesetzt. Bei der Berechnung der Ökobilanz von PV-Anlagen müssen folgende Faktoren beachtet werden:

  • Produktion der verschiedenen Komponenten
  • Installation der Photovoltaikanlage
  • Reparaturen und Wartungen
  • Transportwege
  • Zubehör
  • Materialbeförderung (besonders Silizium)
  • Betrieb bzw. Produktion der Elektrizität
  • Verschrottung bzw. Recycling 

Unter Berücksichtigung dieser Punkte liegt der CO2-Wert einer PV-Anlage bei ca. 50 g CO2 pro kWh. 
Expertinnen und Experten vermuten, dass zukünftig weniger Material für die Herstellung der einzelnen Module benötigt wird. Es ist also durchaus möglich, dass sich die CO2-Emissionen in naher Zukunft bereits wieder reduzieren.

Quelle: Fraunhofer Institut
(https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.pdf)

Photovoltaik und andere Energiequellen im Vergleich

Vergleicht man den CO2-Ausstoß von Photovoltaik mit dem anderer Energiequellen, schneidet die Energieproduktion durch eine PV-Anlage durchaus positiv ab. Ein Braunkohlekraftwerk stößt beispielsweise 1.075 g pro kWh aus. Allein Wind- und Wasserkraft schneiden besser ab: Wasserenergie überzeugt mit einem CO2-Ausstoß von 23 g pro kWh, Windenergie sogar mit nur 18 g pro kWh. 

 

Die Energy-Payback-Time der Solarmodule

Bei der Produktion von Solaranlagen entsteht also eine gewisse Menge an CO2. Damit die Anlage so viel klimafreundliche Energie erzeugt, wie für deren Herstellung verbraucht wurde, muss sie zunächst für einige Zeit laufen. Man spricht hier auch von der  Energy-Payback-Time (EPBT). Das ist die Zeit, die es braucht, bis eine Photovoltaikanlage die Menge an Energie produziert hat, die für die Produktion der Anlage nötig war. Man könnte diese Zeit auch als energetische Amortisationszeit einer Anlage bezeichnen.

Doch wie hoch ist die Energy-Payback-Time für PV-Anlagen? Eine Studie des Fraunhofer Instituts hat ergeben, dass die EPBT für handelsübliche, monokristalline PV-Anlagen weniger als 1,3 Jahre beträgt. Noch geringer ist der Wert, wenn die einzelnen Komponenten innerhalb Europas produziert werden. Wenn man von einer durchschnittlichen Laufzeit einer PV-Anlage von bis zu 30 Jahren ausgeht, sind 1,3 Jahre EPBT sehr überschaubar.

Welche Rolle spielt der Ertrag der Solaranlage?

Auch der Ertrag einer Solaranlage spielt eine wichtige Rolle. Je mehr Strom Sie mit Ihrer Solaranlage produzieren, desto weniger CO2 stoßen Sie mit jeder Kilowattstunde aus. Der Anlagenertrag, das heißt die Menge an Strom, die Sie mit Ihrer Anlage produzieren, ist vor allem vom Standort abhängig. Wohnen Sie in einem sonnenreichen Gebiet, ist der Ertrag so hoch, dass die CO2-Emissionen pro kWh deutlich geringer sind. Andere Faktoren, die den Ertrag beeinflussen, sind die Ausrichtung sowie die Art der Module, also ob Sie mono- oder polykristalline Module verwenden.

So berechnen Sie die CO2-Ersparnis Ihrer Photovoltaikanlage

Für die Berechnung der CO2-Einsparung Ihrer Solarmodule gibt es eine einfache Formel. Um die anzuwenden, müssen Sie lediglich die Leistung der Solarzellen und den spezifischen Ertrag der Anlage kennen. Der spezifische Ertrag ist die tatsächliche Stromerzeugung der PV-Anlage in kWh in Bezug auf die Nennleistung der PV-Anlage in Kilowattpeak.

Die Formel lautet:
Jährliche Produktionsleistung der PV-Anlage (kWh / a) x 0,584. Das Ergebnis teilen Sie durch 1.000. 
Mit dieser Berechnung erfahren Sie, wie viele Tonnen CO2 Sie mit Ihren Solarzellen pro Jahr einsparen.

Beispielrechnung:
Mal angenommen, die Leistung Ihrer Anlage beträgt 120 kWp und der spezifische Ertrag (Jahresenergie / Nennleistung der Anlage) beträgt 800 kWh/kWp. 
Dann ergibt sich die jährliche Produktionsleistung aus der Rechnung 120 x 800 kWh = 96.000 kWh/a. 
Die CO2-Ersparnis pro Jahr ermitteln Sie durch die Anwendung der oben genannten Formel:
(96.000 kWh/a x 0,584) ÷ 1.000 = 56,06 Tonnen CO2 pro Jahr.

Die CO2-Ersparnis mit einer PV-Anlage lässt sich also mithilfe der Formel ganz einfach berechnen. Auch wenn für die Ökobilanz viele Faktoren eine Rolle spielen, können Sie so herausfinden, wie sehr Sie Ihren ökologischen Fußabdruck mit einer Photovoltaikanlage reduzieren.

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