Wie schnell amortisieren sich PV- und Windenergieanlagen?
Studien zeigen: Wind- und PV-Anlagen amortisieren sich energetisch in kürzester Zeit
Es gibt viele falsche Behauptungen, die in Diskussionen um Windparks und PV-Anlagen immer wieder auftauchen. Eine davon: Für Produktion, Herstellung, Transport und Entsorgung der Anlagen und Module wird so viel Energie verbraucht, dass es Jahre dauert, bis sich die Anlagen energetisch amortisiert haben - also so viel Strom erzeugt haben, dass diese Energie ausgeglichen wird.
Doch dieses Argument ist längst widerlegt. Unterschiedliche Studien haben immer wieder gezeigt, dass es – je nach Standort – nur einen Bruchteil der angenommenen Lebensdauer von 20 Jahren dauert, bis die verbrauchte Energie wieder eingespielt ist. Am detailliertesten hat sich das Umweltbundesamt (UBA) mit dem Thema auseinander gesetzt. 2021 veröffentlichte die Behörde eine ausführliche Bewertung der Ökobilanzen von Windenergie- und Photovoltaikanlagen. Das Ergebnis: Es dauert nur maximal 2,1 Jahre bei PV- und 11 Monate bei Windenergieanlagen, auch wenn neben der Produktion Faktoren wie Transport und Rückbau einbezogen werden.
Photovoltaik: Amortisierung in maximal 2,1 Jahren
Photovoltaikanlagen amortisieren sich an einem deutschen Standort innerhalb von 0,9 und 2,1 Jahren, berechneten die Wissenschaftler am UBA. Die unterschiedlichen Zeiten liegen an den verschiedenen Modultechnologien, die untersucht wurden.
Am besten schneiden Dünnschicht-Module ab: Module auf Cadmiumtellurid-Basis (CdTe) benötigen 0,9 Jahre, Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid-Module (CIDSG) brauchen 1,3 Jahre. Mono- und multikristalline Silizium-Module erzeugen die in sie investierte Energie in 2,1 und 1,7 Jahren.
Windenergieanlagen: Amortisierung in maximal 11 Monaten
Noch besser schneiden Windenergieanlagen ab. Hier untersuchten die Wissenschaftler des UBA drei Standorte: offshore, onshore mit starkem Wind und onshore mit schwachem Wind. Je nach Standort reichen 2,5 Monate, um den so genannten Energy-Payback zu erreichen. Im schlechtesten Fall sind es 11 Monate.
Damit seien Zahlen aus älteren Ökobilanzen überholt, schreibt das UBA. Den Grund dafür liege vor allem im technologischen Fortschritt. Einerseits erzeugen moderne Windenergie- und PV-Anlagen deutlich mehr Strom als noch vor ein paar Jahren. Andererseits sind auch Herstellungsprozesse effizienter geworden, so dass für die Produktion und Transport weniger Energie aufgebracht werden muss. Zudem rechnete das UBA auch das Recycling der Anlagen mit auf die Bonusseite.
Treibhauspotenzial: Wind und PV liegen klar vor Kohle und Gas
Außer der energetischen Bilanz berechnete das UBA auch das Treibhauspotenzial der verschiedenen Technologien und verglich sie mit denen der fossilen Stromerzeugung. Hier zeigte sich, dass die Erneuerbaren den Fossilen deutlich überlegen sind, auch wenn die Bedingungen nicht optimal sind.
So emittiert die Braunkohleverstromung 1.140 Gramm CO2-Äquivalente pro erzeugter Kilowattstunde, bei Erdgas sind es 490.
Bei Windstrom sind es hingegen am schlechtesten Standort (onshore Schwachwind) zwischen 5,2 und 15,6 Gramm CO2-Äquivalente pro erzeugter Kilowattstunde, offshore 5,4 bis 11,8. Auch die Photovoltaik liegt deutlich mit 17 bis 63 Gramm CO2-Äquivalente pro erzeugter Kilowattstunde an einem deutschen Standort unter den Werten der Fossilen.
Maßgeblich sind neben dem Standort, der für Strahlungs- und Windangebot verantwortlich ist, auch die Nutzungsdauer: Je länger eine Anlage betrieben werden kann, desto besser fällt ihre Ökobilanz aus. Ein wichtiger Punkt in der Debatte um den Weiterbetrieb der EE-Anlagen, die nicht mehr durch das EEG gefördert werden, sondern am Markt ihren Strom verdienen.
Sie interessiert, ob Ihre eigene PV-Anlage auf den Dach schon ihre Produktionsenergie wieder eingespielt hat? Das können Sie mit dem Ökobilanzrechner für Photovoltaikanlagen des Umweltbundesamtes herausfinden. Einfach die wichtigsten Daten Ihrer PV-Anlage eintragen.