Photovoltaik: Vorteile & Nachteile von Solarenergie

Seit Jahren sinken die Preise für Solarmodule während die Strompreise neue Rekordhöhen erreichen. Das eigene Kraftwerk auf dem Hausdach scheint also eine gute Idee, um sich vor steigenden Stromkosten zu schützen, Abschied von Kohle- oder Atomstrom zu nehmen und damit Klima und Umwelt zu schützen. Doch natürlich ist Sonnenenergie nicht "kostenlos", wie es manchmal heißt – weder finanziell noch ökologisch. Auch bei der Photovoltaik steht Energieaufwand gegen Energiegewinn. Wie die Bilanz am Ende aussieht und ob Photovoltaik wirklich nachhaltig ist? Wir haben alle Vor- und Nachteile von Solarenergie im Überblick.

Um den Klimawandel aufzuhalten, ist der Umstieg auf erneuerbare Energien unverzichtbar. Neben Wind- und Wasserkraft ist die Sonne die wichtigste Energiequelle für klimafreundlichen Strom. Das sind die Vorteile und einige Gründe, warum sich die Anschaffung einer Photovoltaik-Anlage lohnen kann:

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Photovoltaik-Vorteil 1: Unabhängiger von Strompreisen

Solarstrom aus einer Photovoltaik-Anlage vom eigenen Dach ist nicht komplett kostenlos, schließlich zahlt ihr einen Kauf- oder Mietpreis für eure Anlage. Nach Berechnungen des Fraunhofer Instituts liegen die Stromgestehungskosten für private Solaranlagen bei etwa 11 Cent pro Kilowattstunde. Bei einem aktuellen Strompreis von rund 36 Cent (März 2022) spart ihr somit bis zu 25 Cent pro Kilowattstunde Strom. Zudem betreffen euch steigende Strompreise nicht mehr.

Photovoltaik-Vorteil 2: Verringerter CO2-Ausstoß

Das Umweltbundesamt hat ausgerechnet, dass eine Photovoltaikanlage über ihre gesamte Lebensdauer pro Kilowattstunde Strom etwas mehr als 0,6 Kilogramm CO2 im Vergleich zu konventionellem Strom vermeidet. Je nach Größe der Anlage summiert sich die Einsparung bei einem Einfamilienhaus also auf sechs bis zehn Tonnen im Jahr. Laut einer Studie des Fraunhofer Instituts wurden so im Jahr 2020 durch die Nutzung von Photovoltaik in Deutschland netto 34,9 Millionen Tonnen Treibhausgasemissionen eingespart.

Photovoltaik-Vorteil 3: "Echter" Ökostrom

Nicht alle Ökostrom-Tarife von Energieversorgern sind wirklich so "grün", wie sie behaupten. Beim Solarstrom vom eigenen Dach handelt es sich aber hundertprozentig um Ökostrom.

Photovoltaik-Vorteil 4: Kein zusätzlicher Flächenbedarf

Anders als große Wind- oder Solarparks nutzen kleine PV-Anlagen einfach die vorhandene Dachfläche und schonen damit Ressourcen. Auch dieser "Nichtverbrauch" von Flächen macht Photovoltaik nachhaltig. Und auch ökologisch wertvolle Flächen werden durch PV-Anlagen nicht belastet, im Gegenteil. Auch hier leistet Solarenergie einen Beitrag zur Nachhaltigkeit.

Photovoltaik-Vorteil 5: Entlastung der Stromnetze

Wenn Strom dezentral erzeugt und verbraucht wird, entlastet das die Stromnetze. Tendenziell müssen weniger Stromleitungen gebaut werden. Übrigens funktioniert das auch im ganz kleinen Maßstab, zum Beispiel bei Balkonkraftwerken als Mini-PV-Anlage.

Photovoltaik-Vorteil 6: Energetische Amortisation

Dass die Herstellung der Photovoltaik-Anlagen angeblich mehr Energie verbraucht als sie während ihrer Laufzeit erzeugen, ist ein falsches Gerücht. Je nach Standort haben typische Anlagen in Deutschland nach wenigen Jahren die für ihre Produktion aufgewendete Energiemenge wieder "zurückgezahlt".

Nach der bereits zitierten Fraunhofer-Studie sind dabei zwei Faktoren entscheidend: die sogenannte Energierücklaufzeit (oder energetische Amortisationszeit) und der Erntefaktor. Die Energierücklaufzeit gibt die Zeitspanne an, die eine PV-Anlage betrieben werden muss, um die investierte Primärenergie zu ersetzen. Sie liegt in Deutschland zwischen 1,6 und 2,1 Jahren. Der Erntefaktor beschreibt das Verhältnis der von einem Kraftwerk bereitgestellten Energie und der für seinen Lebenszyklus aufgewendeten Energie. Dieser Wert liegt zwischen 11 und 18.

Mit anderen Worten: Eine PV-Anlage in Deutschland produziert mindestens elfmal so viel Energie wie für ihre Produktion aufgewendet wurde. Das macht Photovoltaik auch in Deutschland nachhaltig.

Auch wenn Solarenergie grundsätzlich viele Vorteile hat, gibt es ein paar Punkte, die gegen sie sprechen:

Photovoltaik-Nachteil 1: Abhängigkeit vom Wetter

Photovoltaikanlagen benötigen direktes oder indirektes Sonnenlicht, um Strom zu erzeugen. Je mehr Sonneneinstrahlung, desto besser. Im Umkehrschluss bedeutet dies allerdings auch: Bei starker Bewölkung, im Winter und in der Nacht kann eure Solaranlage weniger bis gar keine Energie produzieren. In solchen Phasen seid ihr auf Strom aus dem öffentlichen Netz angewiesen.

Photovoltaik-Nachteil 2: Bürokratischer Aufwand

Der Betrieb einer Photovoltaikanlage ist in Deutschland mit einigen bürokratischen Entscheidungen verbunden. So müsst ihr euch beispielsweise damit auseinandersetzen, ob ihr eure Anlage als gewerbliche Tätigkeit oder aber als Liebhaberei anmelden wollt. Außerdem müsst ihr entscheiden, ob ihr die sogenannte Kleinunternehmerregelung in Anspruch nehmen wollt. Insgesamt kommen beim Betrieb einer Solaranlage verschiedene steuerliche Fragen und Entscheidungen auf euch zu.

Photovoltaik-Nachteil 3: Nicht immer Top-Umwelt-Bilanz

PV-Module aus chinesischer Produktion haben eine schlechtere Klimabilanz als jene aus europäischer Herkunft. Weil in China mehr fossile Energien eingesetzt werden, ist der CO2-Ausstoß für die Herstellung etwa doppelt so hoch und die "Energierückzahlzeit" entsprechend länger. Über die gesamte Lebensdauer gesehen, sparen chinesische Photovoltaik-Module trotzdem weit mehr CO2, als bei der Herstellung freigesetzt wurde.

Je nach Technologie enthalten PV-Module zumindest geringe Mengen von Schadstoffen, beispielsweise Blei in Siliziummodulen und Cadmium in Dünnschichtmodulen. Noch ist es nicht gelungen, diese Substanzen komplett zu ersetzen. In die Umwelt gelangen können sie aber in der Regel nur bei unsachgemäßer Entsorgung. Außerdem regelt eine EU-Richtlinie die Rücknahmepflicht für Produzenten. Danach müssen sie mindestens 85 Prozent der PV-Module kostenlos recyceln.

Photovoltaik-Nachteil 4: Kann Stromverschwendung fördern

Mit bestem Gewissen richtig viel Strom verbrauchen? Das ist auch bei Solarstrom keine gute Idee. Die nachhaltigste Energie ist immer noch die, die nicht verbraucht wird. Lest dazu auch unsere 13 Tricks, um eure Stromkosten zu senken.

Photovoltaik-Nachteil 5: PV-Anlagen verdrängen Solarthermie

Elektrisch zu heizen war lange verpönt, weil bei der Umwandlung von Strom in Wärme viel Energie verloren geht. Die boomende Photovoltaik verhilft nun Elektroheizungen zum Comeback und verdrängt damit eine andere Solartechnik: die Solarthermie, bei der mit Sonnenenergie direkt geheizt werden kann. Dabei ist gerade die Solarthermie sehr nachhaltig und braucht nur wenig Dachfläche, um Wärme für Brauchwasser oder Heizungsunterstützung zu liefern.

Photovoltaik-Nachteil 6: Hohe Anschaffungskosten

Wer sich eine Photovoltaik-Anlage anschafft, der muss erstmal kräftig investieren. Ihr benötigt Solarmodule, einen Wechselrichter und möglicherweise auch einen Batteriespeicher. Aktuell kostet eine vollständige Anlage für eine vierköpfige Familie 11.000 bis 18.000 Euro netto. Mit Stromspeicher steigen die Investitionen um weitere 6.000 bis 8.000 Euro. Es dauert etwa zehn Jahre, bis sich diese Investitionskosten amortisiert haben.

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Fazit: So nutzt ihr Solarenergie sinnvoll und nachhaltig

Eine Photovoltaik-Anlage auf dem Hausdach macht euch unabhängiger von steigenden Strompreisen und ist ein bedeutender Beitrag zum Klimaschutz. Damit eure eigene Stromproduktion wirklich nachhaltig wird, solltet ihr nicht nur auf den Preis, sondern auch auf Qualität und Langlebigkeit der Module achten und nicht zu absoluten Billigprodukten greifen. Auf die Produkte namhafter Hersteller ist in der Regel Verlass. Das gilt auch für renommierte Anbieter aus Fernost. Allerdings ist bei ihnen die Klimabilanz zumeist weniger günstig.

Trotzdem: Solarenergie ist allein deshalb schon nachhaltig, weil sie ein mehrfaches der Energie produziert, die für die Herstellung gebraucht wurde. Und sie rechnet sich über die Jahre.

Finanzielle Unterstützung könnt ihr zum Beispiel durch einen Solarkredit bekommen.

Außerdem gilt: Je effizienter eine Anlage läuft, umso besser ist das für die Umwelt. Eine gute Planung ist deshalb wichtig. Ob euer Dach für Photovoltaik geeignet ist, könnt ihr selber vorab mit dem Solardach-Check von Co2online überprüfen.

Lest auch: Solarpflicht in Deutschland: Was gilt in welchem Bundesland?

Informiert euch über mögliche Zuschüsse in unserem aktuellen Artikel: Photovoltaik Förderung 2024: Zuschüsse und Tipps

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Quellen: Umweltbundesamt, Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland (Fraunhofer Institut)