Was jeder über CO2 Einsparungen von Solaranlagen wissen sollte!

Gerade wurde ich gefragt wieviel Tonnen CO2 eigentlich durch Photovoltaik und Solarthermie eingespart werden. Gute Frage! Das sollte ich eigentlich aus dem Effeff wissen, tu ich aber nicht, deshalb nix wie ran an die Recherche.

Viele verschiedene CO2 Werte verwirren – zu Recht

Ohje… ich habs befürchtet… Google fragen und tausend Antworten bekommen… Das bin ich ja eh schon gewohnt, aber in diesem Fall ist es besonders schwierig, einmal steht da 0,7 kg CO2/kWh dann wieder 0,3 und dann werden den Maßeinheiten noch nichtmal einheitlich verwendet. Hui das kann ja heiter werden aber es ist ja auch nicht so einfach, weil das Gewicht der Einsparung vor allem davon abhängt ob ich mit der PV-Anlage nun eine Kohle- oder ein Gaskraftwerk ersetze und es demnach auch maßgeblich davon abhängt in welchem Land ich mich gerade befinde. Entscheidend bei solchen Recherchen sind für mich die Quellen und um das ganze zu veranschaulichen zeige ich die verschiedenen Ergebnisse im Vergleich.

Co2 Einparung Photovoltaik - Vergleich von Deutschland, Österreich und Schweiz

TechnologieLandCo2 Einsparung in kg/kWh/JahrCo2 Einsparung/m2/JahrQuelle
PhotovoltaikDeutschland0,7 kg/kWh70-105 kg/m2
Photovoltaikforum
PhotovoltaikDeutschland0,65 kg/kWh65-100 kg/m2Ökobilanz Photovoltaik-Infos
PhotovoltaikÖsterreich0,38 kg/kWh40-60 kg/m2BMVIT-Studie (Ministerium)
PhotovoltaikÖsterreich0,4 kg/kWh40-60 kg/m2Wiener Stadtwerke
PhotovoltaikSchweiz0,25 kg/kWh25-35 kg/m2Aktion Solarstrom
PhotovoltaikEuropäischer Strommix0,59 kg/kWh60-90 kg/m2Swisssolar
SolarthermieDeutschland0,21 kg/kWh85-125 kg/m2BDH
SolarthermieDeutschland0,21 kg/kWh85-125 kg/m2BSW
SolarthermieÖsterreich0,23 kg/kWh90-140 kg/m2BMVIT
SolarthermieÖsterreich0,41 kg/kWh160-240 kg/m2Austria Solar
SolarthermieSchweiz0,37 kg/kWh150-220 kg/m2SwissSolar

Also für mich ist das Bild nach der Recherche schon etwas klarer. Die unterschiedlichen Zahlen liegen gar nicht so sehr an den unterschiedlichen Quellen, sondern an den unterschiedlichen Ländern denen jeweils ein anderer Energiemix zugrunde liegt. Die genauen Werte ändern sich dazu natürlich jährlich, weil auch der Energiemix nie ganz gleich bleibt, außer im langsamen Österreich vielleicht … (sorry, der Seitenhieb musste sein).

Je schmutziger der Strommix desto höher sind die CO2 Einsparungen

Eine weitere wichtige Erkenntnis aus der Recherche, die zwar logisch ist, mir aber noch nie so bewusst war: Je sauberer der Strommix eines Landes, desto geringer sind die CO2 Einsparungen und natürlich vice versa. Ich finds auch interessant, dass SwissSolar deshalb vielleicht den europäischen Strommix bei ihren Vergleichen angibt, da der eigene – eben durch den hohen Anteil an Wass- und Atomkraft – mit 0,25 kg/kWh sehr gering ist und die Ergebnisse dann vielleicht etwas frustrierend sind.

Bei der Solarthermie herrscht Uneinigkeit

Während es bei der Photovoltaik zahlreiche Quellen gibt und man schließlich auf ein relativ einheitliches Bild innerhalb der Länderdaten kommt, herrscht nach meinem Gefühl bei der Solarthermie noch Kraut-und-Rüben-Politik. Interessanterweise sind die CO2-Werte zwischen Österreich und Deutschland ziemlich ähnlich, während es in der Schweiz starke Abweichungen gibt, vor allem auf den Seiten der Verbände. Ich nehme an, hier wurden einfach Öl-Äquivalente als Vergleich genommen und eben nicht der genaue Energiemix des Landes?

Flächeneffizienz hängt von vielen Faktoren ab

Nachdem die Werte von Photovoltaik und Solarthermie auf den ersten Blick, wenn man nur die Ersparnisse pro kWh heranzieht den Eindruck erwecken lassen, dass die PV im Bezug auf die CO2 Einsparung „besser“ ist, habe ich die Erträge pro m2 auch noch in die Berechnung mit einfließen lassen. Die Annahmen für Flächeneffizienz sind bei der Photovoltaik: 100-150 kWh/m2/Jahr und bei Solarthermie 400-600 kWh/m2/Jahr. Da es gerade bei der Thermie sehr starke Unterschiede bei der verwendeten Technologie gibt, habe ich bei beiden Technologien von-bis Werte angenommen. Diese Werte sollen auch nur gerundete Richtwerte sein und aufzeigen, dass beide Technologien verhältnismäßig gute Ergebnisse liefern können, je nachdem wo sie in welcher Form angewendet werden. Interessant ist zB. dass laut den offiziellen Zahlen in Deutschland sowohl PV als auch Solarthermie ungefähr 100 kg CO2 pro Quadratmeter und Jahr einsparen. Man kann also beruhigt beide Technologien verwenden. Wenn man jedoch die Berechnungen von Austria Solar kombiniert mit dem sauberen Strommix durchrechnet, sieht die Sache wieder anders aus. All diese Zahlen sind also immer mit Vorsicht zu genießen, damit nicht wie so oft Äpfel mit Birnen verglichen werden und ein noch verzerrteres Bild entsteht. Natürlich ist das hier wieder stark vereinfacht, aber nur so kriegt man auch nur annähernd einen Durchblick find ich. Falls ich irgendwo einen groben Fehler gemacht habe, bitte melden. Das war jetzt ein wahrer Kraftakt und es ist ziemlich spät geworden.

Wer’s etwas einfacher machen will, es gibt auch schon online CO2 Rechner. Aber leider nur für PV und für Deutschland.

Bild: flobox / photocase.com

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11 Kommentare zu “Was jeder über CO2 Einsparungen von Solaranlagen wissen sollte!”

  1. Blumental

    Ich kann da weiterhelfen, ein bisschen vertiefter in die Materie einzusteigen, schauen sie sich folgendes Dokument an: http://www.iwu.de/fileadmin/user_upload/dateien/energie/werkzeuge/kea.pdf
    Dort ist auf der Seite 2 eine Tabelle mit den verschiedenen Energiearten und Prozessen aufgeführt. Hier sind sowohl konventionelle als auch alternative Methoden enthalten.
    Photovoltaik und Solarthermie sind natürlich nicht enthalten, da die ja keinen CO2-Ausstoß haben.
    Wenn man rechnen möchte, welche Einsparung eine Photovoltaik-Anlage bringt, muss man richtigerweise mit dem Strommix rechnen, wie sie ja selber schon schreiben.
    Bei der Solarthermie muss man schauen, welchen Energierträger man einspart. So ist die CO2-Einsparung bei der Kombination mit einem Öl-Brenner höher, als bei der Kombination mit einem Gas-Brenner, da Gas umweltschonender verbrennt (302 zu 244 Gramm pro Kilowattstunde).
    (Das sollte natürlich kein Argument für einen Ölbrenner sein :-P).
    Auch bei Holz hat man einen CO2 Ausstoß, da zur Aufbereitung und dem Transport der Brennstoffe Energie benötigt wird, wie man sieht ist der Ausstoß hier aber wesentlich kleiner.

    Ein besonderer Effekt, tritt bei Nahwärme aus der Kraftwärmekopplung 70% auf: Hier spart man CO2 ein, obwohl im BHKW Erdgas verbrannt wird ( -79 Gramm pro Kilowattstunde). Wie das?
    Man rechnet hier mit einer Stromgutschrift. Im Strommix ist immer noch viel Kohlestrom enthalten, der sehr verlustreich und ineffizient erzeugt und verteilt wird. Dieser Kohlestrom muss nun nicht erzeugt werden und in der Bilanz spart man in diesem Fall CO2 ein (siehe auch der Text im Link).

    Zu guter Letzt noch ein Tipp: Will man einem Kunden regenerative Technologien zur Strom oder Wärmeversorgung verkaufen, argumentiert man neben der Preissteigerung der konventionellen in der Zukunft am besten mit der CO2-Einsparung. Als Faustformel kann man hier sagen: Ein (modernes) Einfamilienhaus* stößt 5 Tonnen CO2 pro Jahr aus.
    Ein Rechenbeispiel: Hat eine Photovoltaik-Anlage die errichtet werden soll, einen voraussichtlichen Ertrag von 32.000 kwh im Jahr, spart sie damit 20 Tonnen CO2 ein (32000kwh mal 633 gramm pro kwh (Zahl aus der Tabelle für Strommix) = ca 20 Tonnen).
    Was sagt man dem Kunden? „Die Anlage die errichtet werden soll, spart den CO2-Ausstoß von vier Einfamilienhäusern ein.“
    Mit dieser Größe kann jeder was anfangen!

    * Also, das man an dieser Stelle ein modernes Einfamilienhaus nimmt, ist ein bisschen geschummelt. Der CO2-Ausstoß eines durchschnittlichen Einfamilienhauses liegt ungefähr doppelt bis dreimal so hoch. Aber das braucht man ja niemanden sagen und es wird sowieso keiner so genau nachfragen ;).

    1. Doris

      @Blumental: Vielen Dank für die ausführliche Information! Eine Frage habe ich noch, woher haben Sie den Wert für den CO2 Ausstoß eines modernen Haushaltes?

  2. ruedi

    Vielleicht wärs einfacher gleich den CO2 Ausstoss je kwh für PV anzugeben. Und bitte auch das geltende Jahr anzugeben. Dank techn Fortschritt sinkt auch der energetische Aufwand für eine PV-Anlage (dünnere Silizium-Beschichtung) sowie der Energiemix mit der sie produziert wird.

  3. Rainer

    Besser spät als nie !

    Nun ja wer seinen Wechselrichter von SMA bezogen hat und über die „Sunny WebBox“ sein Tagesdaten auf da „Sunny Portal“ hochlädt, erhält auch täglich per E-Mail eine Zusammenfassung darüber. Klingt erst mal aufwendig, allerdings ist (falls man das möchte) das Übertragen dieser Daten in eine Tabellenkalkulation „von Hand“ schon ein gewisser täglicher Aufwand.

    In Zeiten wo angeblich alles vernetzt sein soll, schon etwas rückständig….

    Nun ja ich tippe eben täglich und berechne aus diesen Werten so allerlei ganz „nebenbei“.

    Wen der Stand meiner Anlage bis einschließlich gestern früh interessiert mag einfach oben „Rainer“ klicken. Bis Dato hat meine Anlage CO2 frei 31,3 MWh produziert und dabei die Umwelt mit einer CO2 „Vermeidung“ von 21,9 t „beglückt“.

    Ein durchaus „regelmäßiger Wert“ von jährlich ~7,3 t CO2 Vermeidung.

    Da ich nur Teile meines ganzjährigen Eigenbedarf (mit E-Heizung und WW-Bereitung) selbst decken kann, kaufe ich seit etwa einem Jahr den großen „Rest“ über „Naturstrom“ zu. Ebenfalls aus erneuerbaren Quellen. Daran gemessen ist dieser Teil meines „CO2 Fußabdrucks“ wohl kleiner, als im allgemeinen. Wer glaubt mit Verbrennung von fossilen Stoffen direkt zu Hause besser abzuschneiden, mag ja mal detaillierter darüber berichten…

    Mit kontinuierlichen Dämmmaßnahmen (Verstärkung der seit den 80er Jahren existierenden Dämmung) / Austausch der in die Jahre gekommenen Fenster, versuche ich meinen Wärmebedarf weiter zu senken.

    Was ich bei einer E-Heizung, als besonders angenehm empfinde, von meiner Hütte (inmitten eines dörflichen Wohngebiets) gehen keinerlei Emissionen aus. Was bei den unterschiedlichen Heizmethoden um mich herum, durchaus auch anders sein kann und ist.

    Was die „energetische Amortisation“ meiner – jeder PV – angeht, sind selbst übertrieben hohe Werte für D „Spanne der Amortisationszeit in Monaten = 15 bis 100 !“ (1,25 bis 8,3 Jahre) hier nachlesen :
    http://www.volker-quaschning.de/datserv/kev/index.php
    schon deswegen „erträglich“, weil eben nur EE eine positive Bilanz (Erntefaktor) aufweisen. Dort finden sich übrigens auch andere EE / Windkraft & WW-Solarthermie zum Vergleich.

    Herr ruedi – eine PV hat keinerlei CO2 Ausstoß im Betrieb. Was Sie wohl meinen, wäre der CO2 Ausstoß der bei der gesamten Fertigungskette zustande kommt. Doch das hängt wiederum davon ab, woher die mit diesem Prozess verbundene Anergieanteile im Einzelnen stammen.

    Eine PV – jede EE-Anlage – welche die zu ihrer Erstellung notwendige Energie aus ebenfalls EE-Quellen bezieht, wird zwangsläufig auch eine immer geringere CO2-Belastung darstellen. Das mag man sich – hier mal positiv – wie den negativen Effekt der „kalten Progression“ (bei der Einkommenssteuer) vorstellen. Sollte eines hoffentlich nicht allzufernen Tages jegliche Energie aus EE-Quellen stammen, könnte Homo Sapiens womöglich überleben. Aber sei´s drum die Kakerlaken kommen auch allein recht gut zurecht….

  4. Simon

    Hallo Allerseits!
    Ich recherchiere gerade zum Thema Solarthermie für meine Seminararbeit und Bachelorarbeit und bin auf deinen Blog gestoßen.
    Ich hätte eine Frage bzgl dem Energieverbrauch bei der Herstellung einer Solarthermieanlage. Gibt es zu diesem Thema wissenschaftliche Quellen, die mir weiterhelfen können bzw. veranschaulichen können wie viel Energie draufgeht bzw. auch wie viel CO2 bei der Herstellung emittiert wird. Wäre echt schön wenn ihr mir weiterhelfen könntet 🙂
    Befasse mich zum 1. Mal mit diesem Thema.
    LG Simon

    1. Cornelia Daniel-Gruber

      Hallo Simon. Die Ritter Gruppe hat bei diesem Thema mit der Ritter Carbon Balance http://solarthermalworld.org/content/germany-ritter-groups-eco-consequent-product-development schon Meilensteine gesetzt aber die großen Veröffentlichungen dazu stehen noch aus. Ich werde mich mal schlau machen, wer dir da helfen könnte.

      Bis dahin könntest du dich mit den Begriffen. „Erntfaktor“ und Energetische Amortisationszeit“ durchgoogeln, aber da kommt man sehr schnell auch auf dubiose Einträge. Hier hab ich was gutes von Prof. Quaschnigg gefunden. Leider nur ein ganz kleiner Beitrag. Auch in diesem Punkt sieht man wiedermal wie schlecht die Datenqualität und schlimm die fehlende Studiendichte bei Solarthermie ist. http://www.volker-quaschning.de/datserv/kev/index.php

  5. Simon

    Vielen Dank für deine rasche Antwort!
    Die Seite von Prof. Quaschnigg hab ich schon gefunden und auch sehr hilfreich gefunden, jedoch war mir das noch zu wenig Information, da ich ja sozusagen mit 0 Vorwissen in dieses Thema steige. Für mich ist dieses Thema der fehlenden Informationen zum Energieverbrauch und Umweltbelastung bei der Herstellung bisschen unverständlich, da bei angeblichen durchschnittlichen energetischen Amortisationszeiten von 4 Jahren der Energieaufwand doch gar nicht so hoch sein kann und man ja eigentlich die positiven Umweltaspekte der Solarthermie, noch viel stärker veranschaulicht durch Gegenüberstellungen von Energieaufwand/ Energiegewinnung über die Nutzungsdauer, als Werbung benutzen könnte?!

    LG

    1. Cornelia Daniel-Gruber

      ja, das mit den fehlenden Infos ist leider eine latentes Problem der Solarthermiebranche. Es fehlt offensichtlich das Geld oder der Wille um Forschungsinstitute mit solchen Studien zu beauftragen. Und wenn sowas dann doch gemacht wird, kümmert sich niemand darum dass es dann auf gute Art und Weise veröffentlicht wird. Kommunikation ist nicht unbedingt die Stärke der Branche 😉 Sehr Techniklastig wenn man sich die Broschüren ansieht. Die energetische Amortisationszeit ist sogar oft noch deutlich drunter. Man spricht auch oft von 2 Jahren, die Quellen zu diesen Aussagen sind aber eben schlecht dokumentiert. Ich nehme das auch gleich als Anstoss und wir werden dann einen Beitrag dazu bringen und hoffe auch, dass ich genauere Infos von der Ritter Carbon Balance bekomme. Die Daten sind ja alle da, aber eben oft nicht öffentlich.

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