Photovoltaik gegen Klimaerwärmung?

Paul Pfundt

Die Solartechnik gilt als zentrale Technologie im Kampf gegen die Klimaerwärmung. In diesem Beitrag wollen wir diese Behauptung hinterfragen.

Zunächst müssen wir zwischen zwei Techniken der Nutzung von Sonnenstrahlung unterscheiden: es gibt einerseits die Solarthermie, wo nur Wasser erwärmt wird, und andererseits die Solarzellen, die Strom erzeugen: die Photovoltaik. Wir betrachten hier nur die zweite Variante.

Photovoltaik-Anlagen wandeln aktuell 15-20% der Sonnenenergie in Strom um, der Rest wird zu Wärmeenergie. Letztere kann derzeit aber energetisch nicht genutzt werden. Bedenkt man, dass die Solarenergie die meiste Zeit des Jahres nicht oder nur sehr eingeschränkt verfügbar ist, verringert sich die Ausbeute an Strom im Jahresdurchschnitt dramatisch. Bei Nacht und bei bedecktem Himmel liegt die Ausbeute bei Null, im Winter ist sie selbst an Sonnentagen deutlich geringer als im Sommer. Diese natürlich bedingte Schwankung der Stromproduktion kann natürlich dadurch ausgeglichen werden, dass der „Überschuss-Strom“ im Sommer gespeichert wird, vorzugsweise in Batterien. Leider haben Batteriespeicher enorme Nachteile: sie sind teuer, haben eine begrenzte Nutzungsdauer, bei der Speicherung (physikalische Arbeit) geht Strom verloren und ihre Effizienz sinkt mit der Zeit. Darum ist die Nutzung der Sonnenenergie eben nicht kostenlos, sondern sogar besonders teuer, weil der technische Gesamtaufwand, um Solarstrom entsprechend unserem Bedarf nutzen zu können, sehr hoch ist – von anderen Problemen wie hoher Verbrauch von Flächen und Ressourcen, Entsorgung der tw. hochgiftigen Altmodule usw. ganz abgesehen.

Das „böse“ CO2 ?

Ein Hauptargument für die Photovoltaik ist die Einsparung von CO2 . Das mag stimmen – obwohl eine Gesamtbilanz des CO2 -Verbrauchs bei Produktion, Installation, Speicherung, Entsorgung usw. alles andere als eine Null ergibt. Davon abgesehen gibt es aber weder einen theoretischen oder experimentellen noch gar einen empirischen Beweis dafür, dass CO2 ein starker oder überhaupt ein Klimatreiber ist. Tatsächlich handelt es sich hier um eine in der Klimawissenschaft durchaus umstrittene Hypothese, die keinesfalls die Qualität einer physikalischen Theorie hat. Gegen die monokausale CO2 -“Theorie“ gibt es zahllose theoretische wie empirische Einwände, die uns allerdings von den Klimapropagandisten verschwiegen werden, so dass der Eindruck entsteht, „die Wissenschaft“ wäre sich einig.

Trotz dieser mindestens Unsicherheiten wurden und werden tausende Milliarden Euro ausgegeben, um die Energiewirtschaft auf Solar- und Windenergie umzustellen. Mit einem Bruchteil dieses Geldes hätte man das Energiesystem durch verschiedene Methoden – verbunden mit der Einsparung von „unnützem Verbrauch“ – effizienter und hinsichtlich der CO2 -Emissionen sparsamer machen können. Der Grund, weshalb das aber nicht geschieht, ist nicht nur die Klimakatastrophenideologie, sondern der Umstand, dass die Investitionen in die „Erneuerbaren“ dem „grünen“ Kapital riesige Profite ermöglicht. Wie immer geht es bei den „Erneuerbaren“ nicht ums „Klima“, sondern um Geld. Das wird z.B. über hohe Einspeisegebühren verdient oder durch Pachtpreise von bis zu 5.000 Euro pro Hektar und Jahr für PV-Anlagen oder Windräder. Die besonders hohen systemischen Kosten der „Erneuerbaren“ (Netze, Speicher, Backup usw.) werden zudem nicht den Investoren auferlegt, sondern der Gesellschaft.

Kampf gegen die Erwärmung?

Täglich wird uns eingeredet, dass wir bis Mitte oder bis Ende des Jahrhunderts mehrere Grad Temperaturerhöhung bekommen, die unsere Existenz bedrohen würden. Dabei werden in diesem Weltuntergangsszenario mehrere Fakten ausgeblendet, die dagegen sprechen:

• Es gab schon früher Perioden, die so warm oder sogar wärmer waren als heute, auch in unserer aktuellen Klimaperiode des Holozän, das vor etwa 10.00 Jahren begann.
• Frühere Temperaturänderungen hatten ausnahmslos natürliche Ursachen und waren nicht oder durch CO2 verursacht worden.
• Seit 1850, dem Beginn der Industrialisierung – also in über 170 Jahren – gab es eine Erwärmung von ca. 1,1 Grad. Warum sollte sich dieses Tempo demnächst plötzlich drastisch erhöhen?!
• Die Temperaturzustände der Erde sind eng mit den Zyklen der Meeresströmungen und der Sonne bzw. den Parametern der Erdbahn verbunden – sie bestimmen wesentlich das Klima, nicht der Mensch.

Schauen wir uns an, was die Photovoltaik bezüglich der Erwärmung bewirkt. Solarpaneele werden in der Sonne heiß, was v.a. an deren schwarzer Oberfläche liegt. Da – wie oben schon erwähnt – nur max. 20% der Sonnenstrahlung in Strom umgewandelt werden, erwärmt die restliche Energie das Paneel. Je nach den Umgebungsbedingungen können sich Photovoltaikpaneele bis auf 100 Grad aufheizen. In der Regel sind sie 20-30 Grad wärmer als die Umgebungsluft.

Photovoltaik-Anlagen auf offenen Flächen (Wiesen) verändern die auf dem Erdboden aufliegende unterste Luftschicht. Normalerweise wird das Sonnenlicht von der Erde, von Pflanzen usw. gestreut. Es wird nur wenig Licht reflektiert, die Wärme wird gespeichert und nachts wieder abgegeben. Der Temperaturausgleich funktioniert natürlich. Erwärmte Luft steigt nach oben und sorgt so für Abkühlung. Da die Luft über den Solarkollektoren deutlich wärmer ist, verstärkt sich dieser „Kamineffekt“ der aufsteigenden Warmluft. Die Luftzirkulation nimmt zu, was mehr feuchtere Bodenluft und schneller nach oben zieht. Das führt örtlich zu mehr Austrocknung. Einen ähnlichen Effekt haben auch Windräder.

Ein Beispiel

Der Ingenieur Frank Hennig stellt in einem Artikel dar, wie Solarpaneele zur Erwärmung der Umgebung beitragen – also genau das Gegenteil dessen, was uns immer suggeriert wird. Hennig führt dazu aus: „Sehen wir uns beispielhaft die Anlage in Neuhardenberg (Brandenburg) an. Sie belegt 240 Hektar, etwa 340 Fußballfelder, und ist mit einer installierten Leistung von 155 Megawatt peak (MWp) – also bei optimalem Sonnenstand (…)

Die elektrische Leistung der Paneele ist temperaturabhängig, bei starker Sonneneinstrahlung und hoher Umgebungstemperatur steigt die Temperatur der Platten auf über 60 Grad. Das lässt die Stromausbeute um 20 Prozent sinken, also den Wirkungsgrad auf etwa 16 statt 20 Prozent. Ein umso größerer Teil des Sonnenlichts – 84 Prozent – geht in die Erwärmung der Platten über. Wenn also zu diesem Zeitpunkt (mittags) 16 Prozent in Strom umgewandelt werden (130 MW), emittieren die Paneele eine Wärmeleistung von 682 MW in die Umgebung.
Das sind etwa 10 Prozent der insgesamt in Berlin installierten Fernwärmeleistung, die von dieser Anlage in Neuhardenberg im Hochsommer in die Umgebung emittiert wird. Die Wirkung entspricht einem riesenhaften Plattenheizkörper, der die ohnehin warme Umgebung weiter aufheizt.“

Es steht also außer Frage, dass Photovoltaikanlagen – egal, ob im freien Gelände oder auf dem Hausdach – das regionale Klima aufheizen. Der Beitrag zu einer Aufheizung der gesamten untersten Atmosphäre dürfte allerdings zu vernachlässigen sein. Wenn die Zahl der PV-Anlagen weltweit jedoch weiter zunimmt …