Eine Marburger Studie zeigt: Recycling und Materialwahl sind Schlüssel für die Energiewende. Nachhaltigkeit entscheidet sich heute.
Photovoltaik wird zum Rückgrat der globalen Energiewende – und wächst derzeit in eine neue Größenordnung hinein. Weltweit installierte Solaranlagen erreichen den Multi-Terawatt-Maßstab und entwickeln sich damit zu einer globalen Schlüsselindustrie. Eine neue Übersichtsarbeit in Nature Reviews Clean Technology zeigt: Damit Solarenergie langfristig nachhaltig bleibt, müssen jetzt entscheidende Weichen gestellt werden – bei Effizienz, Materialwahl und Recycling.
„Photovoltaik ist extrem materialeffizient“, sagte Dr. Lukas Wagner. Der Nachwuchsgruppenleiter am Fachbereich Physik der Philipps-Universität Marburgist Erstautor der Studie. „Über ihre Lebensdauer. Solarstrom benötigt sie bis zu 100-mal weniger Material als fossile Stromerzeugung – etwa Kohle- oder Gaskraftwerke.
„Aber wenn wir weltweit Solarmodule auf Flächen in der Größenordnung von Hunderttausenden Quadratkilometern installieren, werden Materialverbrauch und Recycling trotzdem zu zentralen Fragen“, erläuterte er. Besonders kritisch sei, dass heutige Designentscheidungen darüber bestimmen, ob Solarmodule in 25 bis 30 Jahren gut recycelt werden können. Die Autor*innen betonen daher: „Recyclingfähigkeit und nachhaltige Materialkreisläufe müssen von Anfang an in die Entwicklung neuer Solarzelltechnologien integriert werden.“
„Die Energiewende ist kein reines Ausbauproblem“, sagte der Physiker Prof. Dr. Jan Christoph Goldschmidt. „Es geht darum, Solarenergie so zu skalieren, dass sie auch in Jahrzehnten noch ressourcenschonend, wirtschaftlich und gesellschaftlich akzeptiert ist. Nachhaltigkeit ist kein Zusatz – sie ist eine Voraussetzung für den langfristigen Erfolg der Photovoltaik.“+
Neben Wind ist Photovoltaik (PV) die zentrale Energietechnologie für eine klimaneutrale Energieversorgung. Darum muss der weltweite PV Ausbau weiter schnell voranschreiten. Die Marburger Studie unterscheidet drei überlappende Phasen, in denen beim Ausbau verschiedene Nachhaltigkeitsaufgaben priorisiert werden müssen:
Phase 1 erfordert eine schnelle Dekarbonisierung: Kurzfristig zählt vor allem Tempo: PV ersetzt fossilen Strom und senkt Emissionen.In.
In Phase 2 dreht sich Alles um Material- und Flächenfragen: im Terawatt-Maßstab werden Versorgungssicherheit, Materialwahl und Ressourceneffizienz zentral (inklusive der Frage, welche „kritischen“ Materialien vermieden werden sollten).
Phase 3 ist geprägt durch Kreislaufwirtschaft mit Jahrzehnte-Verzug: zwischen Produktion und Recycling liegen typischerweise 25 bis 30 Jahre; die Recyclingfähigkeit muss daher schon beim heutigen Technologiedesign mitgedacht werden. Für die gesellschaftliche Akzeptanz betont die Studie zudem soziale Verantwortung entlang der gesamten Produktlebensdauer – von Rohstoffgewinnung über Produktion und Installation bis zum Recycling.
* pm: Philipps-Universität Marburg