Solarenergie: Ist sie wirklich gut für die Umwelt?

1877 entstand das erste Gerät zur Gewinnung von Sonnenenergie, ein Vorläufer der Paneele, die heute eine der Bastionen der sogenannten sauberen Energie darstellen. Eine weitere Analyse zeigt jedoch, dass es vielleicht sogar nicht frei von Umweltverschmutzung ist.

Die Zellproduktionskette zur Gewinnung von Sonnenenergie beginnt mit der Herstellung aus Quarz, der gebräuchlichsten Form von Kieselsäure. Es wird zunächst in metallurgisches Silicium umgewandelt und dann raffiniert und in Polysilicium umgewandelt, wobei ein hochgiftiger Rückstand entsteht: Siliciumtetrachlorid, das, wenn es Wasser ausgesetzt wird, Salzsäure freisetzt, die den Boden ansäuert und schädliche Gase abgibt.

Bis zur Mitte des letzten Jahrzehnts hatten nur wenige Länder strenge Vorschriften für die Lagerung und Entsorgung von Abfällen. China war keine Ausnahme. Das Land war Schauplatz von zwei großen Lecks; 2008 hat ein Unternehmen das Material auf benachbarten Feldern entsorgt, um es für den Anbau unbrauchbar zu machen und die Augen und den Hals der Bewohner zu entzünden.

Der andere Fall kam im Jahr 2011. Obwohl China von den Unternehmen verlangt, mindestens 98, 5 Prozent ihrer Abfälle zu recyceln, hat eines der weltweit größten Photovoltaikunternehmen Flusssäure in einen Fluss gegossen und Tausende von Fischen und Hunderten von Schweinen getötet.

Sonnenenergie einfangen, ohne die Umwelt zu verschmutzen

Während mehr als 90% der heute hergestellten Solarmodule aus Polysilizium bestehen, gibt es einen neueren Ansatz: die dünnere Solarzellentechnologie, deren Herstellung kostengünstiger ist und weniger Energie und Material benötigt. Das Verfahren besteht darin, ein Solarenergie-Halbleitermaterial direkt auf einem Glas-, Metall- oder Kunststoffsubstrat abzuscheiden.

Es werden zwei Materialien verwendet; Eines davon ist Cadmiumtellur, ein krebserregendes und genotoxisches Schwermetall, das erbliche Mutationen hervorrufen kann. Über die Exposition von Cadmiumarbeitern in den frühen Phasen des Metalllebenszyklus bei der Gewinnung aus Zinkminen liegen nur wenige Informationen vor. Die Exposition gegenüber Metall nach der Entsorgung von Solarmodulen ist ebenfalls besorgniserregend. Nicht alle Verbraucher haben Zugang zu einem kostenlosen Rückgabeprogramm, und vielen ist die Notwendigkeit einer verantwortungsvollen Entsorgung der Panels nicht bewusst.

Toxizität ist nicht das einzige Problem. Die Herstellung von Solarzellen erfordert viel Energie, ausgedrückt in Kilogramm CO2 pro erzeugter Kilowattstunde. Forschern des Argonne National Laboratory und der Northwestern University (beide in den USA) zufolge ist der CO2-Fußabdruck von Panels aus chinesischer Produktion fast doppelt so hoch wie der von Panels aus europäischer Produktion.

Wasser ist eine andere Sache; Hersteller verwenden eine große Menge für die Kühlung, chemische Prozesse und Luftreinhaltung. Der größte Abfall entsteht jedoch bei der Reinigung bei der Installation und Verwendung der Paneele. Projekte im kommerziellen Maßstab von 230 bis 550 Megawatt erfordern möglicherweise bis zu 1, 5 Milliarden Liter Wasser, um den Staub während der Installation des Paneels zu kontrollieren, und weitere 26 Millionen Liter pro Jahr, um die in Betrieb befindlichen zu waschen.

Der Solarbereich hat kein offizielles Umweltzeichen. Forscher des National Photovoltaic Environmental Research Center des Brookhaven National Laboratory in Upton, New York, haben lange Zeit Studien zu den möglichen Umweltgefahren von Zellen und Panels veröffentlicht. Angesichts der wachsenden Sorge, die mit der Herstellung und Verwendung von Sonnenkollektoren verbundenen Umweltrisiken zu verringern und sogar zu beseitigen, könnte diese Branche ein wahrhaft grüner Tag werden.