Strom aus Sonnenlicht: Das Zauberwort heißt "Eigenverbrauch"

Für Photovoltaikanlagen der ersten Generation endet nach 20 Jahren die Phase der garantierten Einspeisevergütungen. Und nun?

Quizfrage: Welches Ereignis ist untrennbar mit dem Datum 29. März 2000 verbunden? An diesem Tag trat das Erneuerbare-Energien-Gesetz in Kraft. Seither wird das EEG in unschöner Regelmäßigkeit mal gelobt, mal verrissen. Immerhin gab es den Startschuss dafür, dass auch dem Normalbürger eigens produzierter Strom mittels Photovoltaikanlage für einen garantierten Festpreis von anfangs stattlichen 50,6 Cent pro Kilowattstunde vergütet wurden.

Es war klassischer Weise ein Anreizmodell, um die Energiewende auf breiter Basis und auch in der Bevölkerung voranzutreiben, nicht zuletzt sollen alternative Energieträger ja bis 2030 massiv ausgebaut werden. Mittlerweile haben die ersten PV-Anlagen, für die es die höchsten Stromvergütungen gab, die zwei Jahrzehnte Dienst auf den Dächern nahezu hinter sich. Und nun? Droht das PV-Massensterben und mit ihm eine Müllflut?

Wirkungsgrad lässt nach

Jürgen Ramming bleibt bei den jüngsten medialen Hiobsbotschaften zum Thema PV gelassen. "Das Leben einer Anlage endet doch nicht mit dem Tag, an dem die garantierte Einspeisevergütung fällt", sagt der Klimaschutzberater der Energieagentur Oberfranken. "Natürlich wird nach den Jahren der Wirkungsgrad der Panels nachlassen, die Rede ist von 10 bis 20 Prozent. Aber sie produzieren ja immer noch Strom - und der ist dann 100 Prozent kostenfrei für den Betreiber, denn die Anlage hat sich da längst bezahlt."

Gute Recyclingchancen

Und wenn doch mal was kaputtgeht? "Oft sind es nur einzelne Module, die wegen einer Beschädigung ausgetauscht werden müssen", sagt Markus Ruckdeschel, bei der Energieagentur zuständig für Öffentlichkeitsarbejt. Auf deutschen Dächern seien in der Regel Mono- oder polykristalline Silizium-Solarzellen verbaut. "Die Chance zur Wiederverwertung ist hier groß, denn: Diese Module bestehen im Wesentlichen aus einer Glasplatte, einem Aluminium-Rahmen, Zellen aus Silizium, dazu findet sich auf der Rückseite meist ein Plastik-Laminat. Dazu noch etwas Silber aus den Verbindern und die Anschlussbox mit Kabeln und minimaler Elektronik - alles keine respektive kaum Schadstoffe und im Recycling gut beherrschbar."

In Deutschland sei, so Ruckdeschel, vor allem ein Organisation fürs PV-Recycling zuständig: PV-Cycle. "Privatleute können ausgemusterte PV-Module auch einfach gratis beim Wertstoffhof abgeben. Das gilt natürlich auch für die Wechselrichter, ist ja gewöhnlicher Elektronikschrott. Voraussetzung ist, dass es sich um handelsübliche Mengen handelt. Wer seine gesamte Anlage mit 30 Modulen vorbeibringt, könnte eventuell Probleme bekommen."

Das größte "Problem" beim Recycling ist aber, so Ruckdeschel: "Es geht ja kaum was kaputt. Und nach jetzigem Kenntnisstand spricht vieles dafür, dass auch nach 30 Jahren die Ausfallquote eher gering sein wird." Möglicherweise sei der wichtigste Grund für die Demontage nicht ein Defekt, sondern dass man auf leistungsfähigere Module umsteigen will.

Und sie rentiert sich doch!

Dass sich das immer noch lohne, bestätigt Jürgen Ramming, der vorweg schiebt: "Mich ärgert diese Debatte, wonach sich PV niemals rentiere - und jetzt, mit den niedrigen Vergütungen, erst recht nicht. Das ist falsch, nur lautet das Zauberwort eben Eigenverbrauch. Nicht zu vergessen: Moderne Module haben eine wesentlich höhere Effektivität, mittlerweile sind Produkte auf dem Markt, die pro Feld 350 Kilowattpeak leisten, davon haben die Pioniere vor 30 Jahren geträumt. Und die Preise dafür sind gepurzelt."

In zehn Jahren amortisiert

Der Experte macht die folgende Rechnung auf: Eine Anlage mit einer Leistung von zehn Kilowattpeak, die ausreichend ist für einen Vier-Personen-Haushalt, kostet etwa 15000 Euro, dazu kämen, wenn gewünscht, nochmals um die 3000 Euro für einen Speicher. "Man schlägt zwei Fliegen mit einer Klappe. Zum einen kann ich überschüssigen Strom ins Netz leiten und dafür immer noch knapp elf Cent pro Kilowattstunde ansetzen, habe also einen Ertrag. Wesentlich wichtiger aber ist: Jede Kilowattstunde, die ich selber erzeuge und verbrauche, muss ich nicht für derzeit 28 Cent vom externen Stromanbieter kaufen." Ramming geht davon aus, dass sich solche Anlagen spätestens in einer Dekade amortisiert haben. "Sollten die Stromkosten erwartungsgemäß weiter steigen, geht es noch schneller."

In Kombination mit einer Wärmepumpe und vielleicht einem E-Auto in der Garage lasse sich die Energie vom eigenen Dach unmittelbar umsetzen in Wärme und Mobilität. Aufeinander abgestimmte Regelungsabläufe im Hausnetz sowie das richtige Energiemanagement, also der zeitlich abgestimmte Einsatz von Elektrogeräten wie Wasch- oder Spülmaschine bei der höchsten Stromausbeute am Tag, könnten dazu führen, einen Haushalt nahezu energieautark zu machen.

Was die Speichermöglichkeiten angeht, sieht Ramming viele Technologien als ausgereift und praktikabel an. Ob mit dem vom Handy bekannten Lithium-Ionen-Akku oder neue Anwendungen mit Salzwasserbatterien: Eigenen Strom bedarfsgerecht "aufzuheben", ist kein Hexenwerk mehr. Geforscht werde aktuell an Clusterlösungen, bei denen Hausbesitzer sozusagen virtuell ihre Überproduktion aus dem Sommer in den Wintermonaten wieder runterladen und zeitversetzt verbrauchen.

Beitrag zur Energiewende

"Die Branche durchläuft rasante Entwicklungen, die Eigen-PV-Strom noch rentabler machen werden", sagt Jürgen Ramming. Und er wirft ein weiteres Argument ein: "Man kann das natürlich für seinen Geldbeutel machen, gleichzeitig tut man etwas für den eigenen ökologischen Fußabdruck - Stichwort CO 2 und Klimawandel - und letztlich die Energiewende. Jeder, der eigenen Strom verbraucht, entlastet die Netze durch den kürzesten aller Leitungswege. Eine derart dezentrale Gewinnung macht riesige Trassen durchs Land überflüssig."

Bis 2050 fallen rund vier Millionen Tonnen Material an

Böse Zungen behaupten, ein Photovoltaikmodul habe - wie einst die Landwirtschaft in der DDR - vier Feinde: Frühling, Sommer, Herbst und Winter. So schlimm ist es freilich nicht, dennoch kauen Wind und Wetter unnachgiebig an den Bauteilen. Wechselrichter können aufgrund der hohen Beanspruchung im Alltag ihren Geist aufgeben; Hagel kann die Glasoberfläche zerstören, Verbindungskabel können bei andauernder Zugbelastung durchscheuern. Bei Modulen der allerersten Generationen bedeutet ein Schaden an einzelnen Zellen oft einen satten Leistungsabfall des kompletten Bauteils.

Dass die Anlagen aus den Anfängen des PV-Booms allerdings mit einem Alter von mittlerweile knapp 20 Jahren automatisch in die Müllpresse müssen, gehört ins Reich der Fabel. Was an Müll tatsächlich anfallen könnte, hat die International Renewable Energy Agency "IRENA" in einem Bericht aufgelistet. Sie geht davon aus, dass die Module länger funktionstüchtig sind als die besagten zwei Jahrzehnte. Dennoch ist auch nach dieser Schätzung in Deutschland bis 2050 mit einem Müllaufkommen aus PV-Anlagen von mehr als vier Millionen Tonnen zu rechnen, etwa 300000 Tonnen sollen es bereits Anfang 2020 sein.

Wie aber sieht es mit der Wiederverwertung aus? Das Bundesumweltamt spricht von einer Recyclingquote von 90 Prozent - das betrifft vor allem die gut isolierbaren Materialien wie Glas und das in den Rahmen verbaute Aluminium. Auch die Kunststoffe ließen sich separieren und zumindest thermisch verwerten, also verbrennen.

Verfahren werden besser

Problematischer wird es bei Stoffen wie Blei und Cadmium, wobei Letzteres nur in der sogenannten Dünnschicht-Technologie eingesetzt wird; diese mache nach Angaben des Branchenverbands der Solarwirtschaft (BSW Solar) in Deutschland im ersten Quartal 2019 aber gerade einen Anteil von 0,1 Prozent aller installierten Module aus. Hinzu kommt: Mechanische und und andere Recyclingverfahren werden hierzulande zügig weiterentwickelt.

Ziel: zweites oder drittes Leben

Ziel müsse sein, den Modulen ein zweites oder gar drittes Leben in ihrer eigentlichen Funktion zu schenken, sprich wieder als PV-Anlage Dienst zu verrichten. Neueste Modelle erlaubten es bereits, ohne größere Probleme einzelne defekte Zellen auszutauschen. Das wäre die sprichwörtlich sauberste Lösung - denn wenn die Mengen an PV-Modulen, die ausgedient haben, wie erwartet wachsen, stießen Mülldeponien und Aufbereitungssysteme mittelfristig wohl doch an ihre Grenzen.