Solarenergie wird oft als die ultimative Lösung für eine saubere, nachhaltige Zukunft gepriesen. Die glänzenden Solarpaneele auf unseren Dächern und in den Solarfarmen vermitteln das Bild einer grünen Revolution. Doch hinter dieser strahlenden Fassade verbirgt sich eine weniger bekannte  Realität: die Herstellung von Solarpaneelen ist eng mit der Nutzung fossiler Energieträger verknüpft.

Der Herstellungsprozess der Siliziumschmelze

Das Herzstück der meisten Solarpaneele ist Silizium, ein Halbleitermaterial, das in der Lage ist, Sonnenlicht in elektrische Energie umzuwandeln. Der Weg von Rohmaterialien zu hochreinem Silizium ist jedoch alles andere als umweltfreundlich. Der Herstellungsprozess der Siliziumschmelze ist komplex und energieintensiv und erfordert erhebliche Mengen an fossilen Brennstoffen.

Um reines Silizium herzustellen, wird zunächst Siliziumdioxid (SiO₂) benötigt, das in Form von Quarzsand vorkommt. Dieser Quarzsand wird in einem elektrischen Lichtbogenofen bei extrem hohen Temperaturen von etwa 1900 bis 2000 Grad Celsius geschmolzen. Diese hohen Temperaturen werden nicht durch erneuerbare Energien erreicht, sondern durch den Einsatz von Kohle, Petrolkoks und Hartholz.

1. Kohle: Kohle dient als Reduktionsmittel, um das Siliziumdioxid zu reinem Silizium zu reduzieren. Die Kohle wird im Ofen verbrannt, was nicht nur große Mengen CO₂ freisetzt, sondern auch zu einer erheblichen Umweltbelastung führt.

2. Petrolkoks: Ein weiterer fossiler Brennstoff, der in diesem Prozess verwendet wird, ist Petrolkoks. Petrolkoks, ein kohlenstoffreiches Material, das als Nebenprodukt der Erdölraffination entsteht, wird ebenfalls zur Reduktion des Siliziumdioxids verwendet. 

3. Hartholz: Hartholz wird manchmal in kleineren Mengen als Reduktionsmittel hinzugefügt. Der Einsatz von Holz trägt zur Abholzung bei und kann zu ökologischen Schäden führen, insbesondere wenn das Holz aus nicht nachhaltigen Quellen stammt.

Der ökologische Fußabdruck der Solarpaneele

Der gesamte Herstellungsprozess von Solarpaneelen, insbesondere der Siliziumschmelze, hat einen erheblichen ökologischen Fußabdruck. Neben den direkten, jedoch weniger bedeutsamen CO₂-Emissionen durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe,  gibt es auch indirekte Umweltaus-wirkungen. Der Abbau von Quarzsand kann zu Landzerstörung und Verlust von Biodiversität führen. 

Außerdem ist die Energie, die zur Herstellung der benötigten Temperaturen aufgewendet wird, nicht aus erneuerbaren Quellen, sondern aus fossilen Kraftwerken. Hinzu kommt, das der Zubau von Ackerflächen durch großräumige Solarparks (siehe obiges Foto) dazu beiträgt, das sich die Temperaturen durch Reflektionen über den Paneelen und Hitzestau unter den Solarmodulen erhöhen.  Darunter leiden die Böden. 

Die Notwendigkeit nachhaltigerer Alternativen

Die wachsende Nachfrage nach Solarenergie und der gleichzeitige politische  Druck zur Reduktion von CO₂-Emissionen macht es notwendig,  Alternativen zu finden. Die Forschung und Entwicklung im Bereich der erneuerbaren Energien ist jedoch wenig hilfreich, da sie nicht geeignet ist,  Wärme zu erzeugen oder Strom bedarfsgerecht und ohne Subventionen bereit zu stellen. Andere effizientere und umweltfreundlichere Methoden zur Herstellung von Solarpaneelen gibt es zur Zeit nicht. 

1. Einsatz erneuerbarer Energien in der Produktion: Ein Ansatz könnte der verstärkte Einsatz von erneuerbaren Energien in der Siliziumherstellung sein, wenn die Energie für den Schmelzprozess aus Solar- oder Windkraft stammt, wenn diese Energie jederzeit verfügbar ist, nicht subventioniert werden muß und preiswert zur Verfügung steht. 

2. Innovative Materialien: Die Entwicklung neuer Materialien, die weniger energieintensiv in der Herstellung sind oder den Einsatz fossiler Brennstoffe vermindern, könnte ebenfalls einen  Unterschied machen.

3. Recycling von Solarpaneelen: Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das Recycling alter Solarpaneele. Durch die Wiederverwendung von Materialien kann der Bedarf an neuen Rohstoffen und die damit verbundenen Umweltbelastungen verringert werden. Allerdings nur, wenn nicht weiter das krebserregende Cadmiumtellorid in den Silziumplatten verwendet wird. Die Entsorgung ist hochproblematisch. Hören Sie dazu mal in unseren > Podcast herein.