MDR KLIMA-UPDATE | 25. November 2022 Wie nachhaltig sind Windräder und Solarzellen am Ende ihrer Lebenszeit?

Guten Tag,

Skeptiker der Energiewende führen immer wieder gern ins Feld, dass die Herstellung von Windrädern und Solarzellen ja auch Energie verbraucht. Dann behaupten manche, Erneuerbare könnten gar nicht so viel Strom erzeugen, wie ihr Bau gekostet habe. Stimmt das?

Sie ahnen die Antwort sicher: Natürlich nicht. Im Gegenteil: Die verbrauchte Energie ist sogar sehr schnell wieder eingespielt. Aber das heißt leider nicht, dass Windkraft- und Solaranlagen eine durchweg gute Umweltbilanz haben. Warum es speziell am Ende der Laufzeit Probleme mit dem Recycling geben kann, erfahren Sie in diesem Newsletter. Doch zunächst zur...

Zum dritten Mal in Folge tritt in diesem Jahr das Klimaphänomen La Niña im Pazifik auf, bei dem warme Wassermassen durch starke Passatwinde vor allem nach Osten getrieben werden. Das könnte auch Auswirkungen auf den Winter in Asien und Europa haben und ihn kälter machen, als bislang erwartet, argumentieren jetzt chinesische Meteorologen in einer neuen Studie. Demnach könnten blockierende Hochdruckgebiete über dem Ural entstehen, die das Wetter in Sibirien und China aber auch Europa beeinflussen und zumindest für empfindliche Wintereinbrüche sorgen.

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Japanische Forscher wiederum weisen auf die Folgen eines stark erwärmten arktischen Ozeans hin. Aus dem immer länger eisfreien Polarmeer steigt mehr Wasserdampf in der Atmosphäre auf und fällt in Europa und Asien als Schnee wieder zu Boden. Die Forscher erwarten, dass dieser Effekt aufgrund von Verzögerungen erst jetzt und in den kommenden Jahren verstärkt auftreten wird.

Eigentlich sagen die Wettermodelle für dieses Jahr einen eher milden Winter für Europa voraus. Allerdings ist nun bereits Mitte November zum ersten Mal Schnee gefallen, während die Temperaturen um die Null-Grad-Marke lagen. Für die Bemühungen, Energie und Heizkosten zu sparen, könnte ein harter Winter zur echten Herausforderung werden.

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Auf dem Weg, seine Klimaziele zu erreichen, setzt Deutschland auf den Ausbau erneuerbarer Energien. Von besonderer Bedeutung sind dabei die Wind- und die Solarenergie, die im vergangen Jahr zusammen über 30 Prozent der deutschen Nettostromerzeugung abdeckten. 

Eine Sache ist klar: Beide Energieträger können eine, im Vergleich zu fossilen Methoden der Energiegewinnung, ordentliche Energiebilanz vorweisen und damit in Zukunft einen guten Beitrag zur Energiewende leisten. Blickt man auf Windräder, so fallen hier die größten Umweltauswirkungen auf den Bau der Anlagen. Die anfallenden energetischen Kosten sind allerdings bereits nach nur 2,5 bis elf Monaten amortisiert. Im Laufe seines Lebens produziert ein Windkraftwerk dann in etwa das 40-fache dessen, was es verbraucht. Bei Solaranlagen sieht dies ganz ähnlich aus. Hier dauert es zwischen 0,9 bis 2,1 Jahren, bis sich die Anlage energetisch lohnt.

Doch was passiert eigentlich mit den Anlagen nach dem Ende ihrer Betriebszeit? Wurden sich hierüber ausreichend Gedanken gemacht und wie steht es überhaupt um das Recycling der Anlagen? In den kommenden Jahren und Jahrzehnten wird der durch ausrangierte Windkraft- und Solaranlagen anfallende Müll stetig steigen. Nachdem Anfang der 2000er mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) erstmals Anreize für den Bau neuer Anlagen geschaffen wurden, stieg die Anzahl an PV-Modulen und Windrädern stark an. Viele dieser Anlagen fallen in den kommenden Jahren aus der 20-jährigen EEG-Förderung und kommen damit an das Ende ihrer Lebenszeit.

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Eine Windkraftanlage lässt sich bereits jetzt zu gut 90 % recyceln. Das liegt vor allem daran, dass die Windräder zu großen Teilen aus Stahl und Beton bestehen, für die bereits etablierte Wiederverwertungsprozesse existieren. Etwas anders sieht das für die Rotoren aus, welche in der Regel aus Verbundkunststoffen wie Glasfasern (GFK) und Carbonfasern (CFK) bestehen. Diese lassen sich nur mit aufwendigen Verfahren zurückgewinnen, die jedoch in der Regel wirtschaftlich nicht umsetzbar sind. Das Abfallaufkommen durch Rotorblattmaterial könnte laut Umweltbundesamt bereits in den 2030-er Jahren auf 50.000 Tonnen pro Jahr steigen.

Ähnlich sieht das bei den PV-Modulen aus. Auch hier lässt sich ein großer Teil gut verwerten, was auch daran liegt, dass die Solarzellen hauptsächlich aus Aluminium und Glas bestehen. Die eigentliche Solarzelle jedoch besteht aus wertvollen Stoffen wie Silizium und Silber. Diese zurückzugewinnen ist technisch zwar grundsätzlich möglich, allerdings steht man auch hier vor dem gleichen Problem wie bei den Rotorblättern: das Recycling ist aus wirtschaftlicher Perspektive schlichtweg unrentabel, weswegen Unmengen an Silber und Silizium in der Müllverbrennungsanlage am Ende in Rauch aufgehen.

Lange Nacht der Wissenschaften mit vielen Vorträgen zum Thema Klimaschutz, unter anderem zur Frage, wie in Europa eigentlich Treibhausgase gemessen werden und wie sich das Klima in Jena entwickeln wird.

Ein Onlinevortrag der VHS Magdeburg beschäftigt sich mit nachhaltiger Ernährung und der Frage, wie weniger Lebensmittel im Müll landen. Anmeldung hier

Fachtag "Antidemokratische Agitation gegen Klimaschutz und die Energiewende" - online und vor Ort in Leipzig ausgerichteter Fachtag, der sich mit dem ideologischen Fundament rechter Agitation gegen Klimaschutz und Energiepolitik befasst. Zur Anmeldung für das ganztags stattfindende Programm geht es hier.

Feierlicher Start des digitalen Schulprojekts "Klima.Leben - Was wir für die Erde tun können". Forscher der Universität Leipzig haben Unterrichtsmaterial für die Grundschule erstellt und stellen das Projekt ab 15 Uhr auf dem Campus Jahnallee vor.

Ein bislang unbekannter Mechanismus bindet CO2 im Umfang des jährlichen Ausstoßes von Island im arktischen Meer. Das berichten Forscher vom Alfred-Wegener-Institut für Polar und Meeresforschung (AWI) im Fachmagazin "Nature Geoscience". Demnach ziehen Algen, Plankton und andere kleine Pflanzen in der Barentsee jährlich ungefähr 3,6 Millionen Tonnen CO2 aus der Atmosphäre. Im Herbst und Winter gefrierendes Wasser zieht den in den Pflanzen gebundenen Kohlenstoff dann in die Tiefe, wo er über tausende Jahre gespeichert bleibt. Für den aktuellen Kampf gegen den Klimawandel ist das aber nur teilweise eine gute Nachricht. Denn das CO2 in der Atmosphäre wird dadurch nicht weniger. Umgekehrt könnte eine Schädigung dieses CO2-Transports aber zu einer Verstärkung des Anstiegs von CO2 in der Luft führen. Deswegen versuchen Forschende in weiteren Studien zu verstehen, ob hier möglicherweise Kipppunkte überschritten werden könnten.

Damit sich die Auswirkungen des Klimawandels in Afrika besser abschätzen lassen, sind nach Forscherangaben dringend mehr Wetterstationen nötig. Einer Studie zufolge hat der Klimawandel die Wahrscheinlichkeit für eine Regenzeit im Tschadseebecken, die so nass war wie in diesem Jahr, um das 80-Fache erhöht. Es war zu großen Überschwemmungen und Hunderten Todesfällen gekommen. In einer anderen Analyse konnten Forscher mangels Daten nicht herausfinden, ob der Klimawandel an einer großen Dürre und infolge dessen an einer Nahrungskrise beteiligt war. Um den Einfluss des Klimawandels auf Dürren in der Region und damit auf die Landwirtschaft zu verstehen, sei es "von entscheidender Bedeutung", in ein Netzwerk von Regenmessern zu investieren, schreiben Forscher in einer Studie zur Ernährungskrise in der Sahelzone im Rahmen der World Weather Attribution Group (WWA). (dpa)

• WWA: Climate change exacerbated heavy rainfall leading to large scale flooding in highly vulnerable communities in West Africa
• WWA: Food crisis in Central Sahel in 2022 driven by chronic vulnerability with uncertain role of climate change

Im Zuge des Klimawandels sehen Psychologen neue Gefahren für die psychische Gesundheit heraufziehen. Angesichts der Wetter- und Umweltveränderungen sei mit einem insgesamt erhöhten psychiatrischen Versorgungsbedarf zu rechnen, schreibt eine Expertengruppe der Deutschen Gesellschaft für Psychiatrie und Psychotherapie, Psychosomatik und Nervenheilkunde (DGPPN) in ihrer "Berliner Erklärung" zu Klimawandel und psychischer Gesundheit. "Insbesondere im Bereich der Traumafolgestörungen, Angsterkrankungen und Depressionen wird der Behandlungsbedarf weiter steigen", warnen sie. (dpa)

Haben Sie selbst Solarzellen auf dem Dach oder auf einem Feld verbaut? Wie sind Ihre Erfahrungen mit der Lebensdauer der Module? Die Hersteller garantieren einen Betrieb zwar ja nur für 20 bis 30 Jahre. Aber das heißt ja nicht, dass die Zellen danach keinen Strom mehr liefern. Energieberater und Experten sagen, dass es eigentlich keinen Grund gibt, warum PV-Anlagen bei guter Pflege nicht auch 30 oder 40 Jahre lang laufen sollten.

Dieses Alter dürften die allermeisten Anlagen noch nicht erreicht haben, denn die Förderung durch das EEG gibt es ja erst seit 1998 und damit erst seit 24 Jahren. Sollten die ersten Solardächer aber nach 30 oder mehr Jahren langsam weniger Strom liefern - was könnte man mit den alten Zellen anfangen? Haben Sie eine Idee, eine mögliche Weiterverwendung? Schreiben Sie uns gerne!

Herzlichst

Max Beuthner und Clemens Haug

Schreiben Sie uns an klima@mdr.de.