Solarenergie
Was ist Solarenergie und wie wird sie genutzt?
Solarenergie, bzw. Sonnenenergie, bezeichnet die Energie, die in der Sonnenstrahlung enthalten ist. Photovoltaik-Module (auch Solar Panels genannt) wandeln die Sonnenstrahlung in elektrischen Strom um. Man nennt ihn Solarstrom. Das physikalische Phänomen heisst photovoltaischer Effekt.
Warum soll man auf Sonnenergie setzen?
Die Sonne liefert der Schweiz jährlich 220 Mal mehr Energie, als die Bevölkerung und Wirtschaft benötigt. Die Solarenergie kann fossile Brennstoffe ersetzen und Umweltbelastungen wie CO2 reduzieren. Zudem fallen weder radioaktive Abfälle an, noch bestehen Sicherheitsrisiken und internationale Abhängigkeiten. Die Nutzung dieser Energiequelle ebnet den Weg zu einer sauberen, sicheren und unabhängigen Energieversorgung für die Schweiz.
Welchen Anteil an der Schweizer Energieversorgung kann die Sonnenenergie leisten?
Photovoltaik-Anlagen auf Gebäuden können theoretisch 40 Prozent des Stroms produzieren, den die Schweiz aktuell jährlich verbraucht. Bereits 2025 könnte die Photovoltaik 12 Milliarden Kilowattstunden oder 20 Prozent des heutigen Strombedarfs liefern. Das ist die Hälfte des heute mit AKW erzeugten Stroms. Sonnenenergie, Wasserkraft sowie Energie aus Biomasse, Wind und Erdwärme rücken die Energiewende – das Ersetzen der Energie aus fossilen und nuklearen Quellen – in greifbare Nähe.
Sollte man Solarstrom und Solarwärme nicht besser in Ländern mit mehr Sonneneinstrahlung produzieren und in die Schweiz transportieren?
In der Schweiz liegt die durchschnittliche Sonneneinstrahlung bei rund 1'100 kWh pro Quadratmeter und Jahr. Die höher gelegenen Gebiete erreichen sogar Werte über 1'400 kWh. Ein typischer Haushalt braucht rund 3'000 kWh pro Jahr. Damit ist in der ganzen Schweiz genügend Sonneneinstrahlung vorhanden, um eine Solaranlage effizient zu betreiben.
Die Zukunft der Energieversorgung ist dezentral, d.h. der Strom wird dort produziert, wo er gebraucht wird. Um Strom über tausende Kilometer zu transportieren fehlen die Leitungen, zudem entstehen grosse Übertragungsverluste.
Wie steht es um die Versorgungssicherheit, wenn die Schweiz mehr auf Solarenergie setzt?
Der Einsatz von Solarenergie vermindert die Abhängigkeit von Öl-, Gas- und Uranimporten aus krisengeschüttelten Weltregionen und das Abfliessen von Milliardenbeträgen aus unserem Land. Dies bedeutet eine grössere Versorgungssicherheit.
Haben wir mit Solarenergie auch in den Wintermonaten genügend Energie?
Die Zeit der Bandenergie – der gleichmässigen Produktion einer konstanten, grossen Energiemenge – ist vorbei. Die Zukunft gehört der intelligenten Vernetzung der erneuerbaren Energie aus Sonne, Wasser, Wind, Biomasse und Erdwärme.
Beim Strom braucht es zur Winterversorgung ergänzend zur Photovoltaik Wasserkraft, Windenergie und Biomasse-Kraftwerke. Bei der Wärmeversorgung muss primär dafür gesorgt werden, dass mit zeitgemässer Isolation der Verbrauch sinkt.
Wo installiert man eine Solaranlage idealerweise?
Alle Dachflächen mit einer Ausrichtung von Südost bis Südwest und einer Neigung um 30° sind geradezu prädestiniert für PV-Anlagen. Aber auch jede ganzjährig unbeschattete Dachfläche, die nicht steiler als 20° nach Norden ausgerichtet ist, eignet sich gut für Solaranlagen. Dächer mit Ausrichtung Ost-West werden dank sinkender Anlagepreisen immer attraktiver und verdrängen sogar auf Flachdächern immer mehr die klassische Südausrichtung. Photovoltaikanlagen lassen sich auch an Fassaden effizient betreiben.
Was hält AGROLA und der Verband Swissolar von Anlagen in der freien Landschaft?
Die bestehenden Siedlungsflächen der Schweiz genügen, um das Land zu einem wesentlichen Teil mit Solarstrom zu versorgen. Auf bereits vorbelasteten Flächen, zum Beispiel entlang von Autobahnen und Schienenwegen oder auf Lawinenverbauungen, kann eine Nutzung jedoch in Erwägung gezogen werden. Es gilt dabei, das Verhältnis zwischen dem Einfluss auf das Landschaftsbild und dem Energieertrag der Anlage im Auge zu behalten.
Welche Bedeutung hat die Solarbranche für den Wirtschaftsstandort Schweiz?
Die rund 500 Verbandsmitglieder von Swissolar bieten rund 10'000 Arbeitsplätze. Darüber hinaus entdecken internationale Firmen aus der Solarenergiebranche die Schweiz als Standort. Die Schweizer Photovoltaik-Branche erwirtschaftet einen Jahresumsatz von rund 1.7 Milliarden Franken, mehrheitlich durch Export.
Wie viel Energie produziert eine Solarstrom-Anlage?
Als Faustregel gilt in unseren Breitengraden ein Energieertrag von 150 kWh pro Quadratmeter und Jahr. 20 m2 Modulfläche produzieren ungefähr den jährlichen Strombedarf eines 3- bis 4-Personen-Haushalts mit typischem Stromverbrauch.
Welche Lebensdauer hat eine PV-Anlage?
Die Hersteller von Photovoltaik-Modulen geben Garantien für bis 20 und 30 Jahren. Die durchschnittliche Lebensdauer liegt bei 30–40 Jahren. Generell ist eine Photovoltaik-Anlage sehr wartungs- und störungsarm.
Wie werden PV-Anlagen entsorgt?
Fast alle wichtigen Anbieter von Photovoltaik-Modulen sind im Verband PV Cycle zusammengeschlossen und entwickeln dort zurzeit ein freiwilliges Rücknahme- und Recyclingkonzept.
In der Schweiz wurde 2015 eine vorgezogene Entsorgungsgebühr für PV-Module eingeführt, welche durch die Stiftung SENS verwaltet und in Rechnung gestellt wird.
Enthalten Solarmodule giftige Bestandteile?
Die in der Schweiz verwendeten Solarmodule bestehen aus kristallinem oder amorphem Silizium. Silizium ist nicht giftig und wird aus Quarzsand gewonnen. Zusätzlich gibt es auch Dünnschichtmodule (CIGS-Technologie), die einen immer grösseren Marktanteil gewinnen, da sie ideal für die Bedingungen in der Schweiz sind.
Anteilsmässig bestehen Panels zu 80–96 % aus Glas, zu 10–19 % aus Metall und Kunststoff sowie zu 0.1–0.2 % aus Halbleitermetallen. Glas und Aluminium werden wiederverwertet.
Die umstrittenen Photovoltaik-Module aus Cadmium-Tellurid kommen in der Schweiz nicht zum Einsatz. Doch sogar diese haben eine hervorragende Ökobilanz.
Stimmt es, dass Solarzellen mehr Energie in der Herstellung verbrauchen, als sie liefern können?
Dieses Gerücht geht auf die Fünfzigerjahre und auf Solarmodule zur Stromversorgung von Satelliten zurück. Dabei wurde der Energie-Rücklaufzeit keine grosse Bedeutung beigemessen.
Heute liegt die Energie-Rücklaufzeit je nach Technologie in unseren Breiten bei etwa zwei Jahren, Tendenz sinkend. Bei Dünnschichtmodulen beträgt die Energie-Rücklaufzeit sogar nur etwa 9 Monate. Bezogen auf die lange Lebensdauer von 30 bis 40 Jahren, also ein ausgesprochen guter Wert.