Wie viel Energie wird für die Herstellung eines Solarpanels benötigt?

Die Herstellung von Solarmodulen erfordert komplexe Schritte und Ressourcen, insbesondere Energieverbrauch. Die Kenntnis des Energieverbrauchs verdeutlicht die wahren Umweltvorteile der Solarenergie. In diesem Blogbeitrag versuchen wir herauszufinden, wie viel Energie für die Herstellung eines Solarmoduls benötigt wird.

Wie viel Energie wird für die Herstellung eines Solarpanels benötigt?

Der Energieaufwand für die Herstellung eines Solarmoduls variiert je nach Modultyp. Für ein einzelnes 100-Watt-Solarmodul werden etwa 200 kWh Energie benötigt. Mit fortschreitender Technologie ändern sich diese Werte. Keine Sorge – die Annahme, dass Solarmodule mehr Energie verbrauchen als sie erzeugen, ist völlig falsch.

Wir sprechen hier von der Energie, die für die Herstellung des Moduls benötigt wird. Das mag zwar viel erscheinen, aber bedenken Sie, dass ein Modul im Laufe seiner Lebensdauer eine beträchtliche Menge Energie erzeugt. Hier ein Beispiel:

Ein Solarmodul mit 100 Watt Leistung, das täglich 10 Stunden direktes Sonnenlicht erhält, erzeugt 1000 Watt (oder 1 Kilowattstunde ) Energie pro Tag. Das entspricht 365 Kilowattstunden pro Jahr. Mit einer 25-jährigen Garantie ergibt das 9,125 Kilowattstunden über die gesamte Lebensdauer des Moduls.

Unter der Annahme, dass die Energiekosten 0.10 US-Dollar pro Kilowattstunde betragen:

• Die Herstellung des Panels kostet etwa 20 $ (200 kWh × – 0.10 $).
• Es erzeugt Energie im Wert von etwa 36.50 $ pro Jahr (0.10 $ × – 365 kWh).
• Über einen Zeitraum von 25 Jahren wird Energie im Wert von 912.50 US-Dollar produziert (36.50 US-Dollar × 25 Jahre).

Bei 20 Modulen entspricht das einer Energieproduktion von 18,250 US-Dollar über 25 Jahre. Beachten Sie, dass Sie die Energiekosten je nach Standort anpassen können.

Eine Energieinvestition von 20 Dollar erzeugt also ein 100-Watt-Solarpanel, das einen Ertrag von 892.50 Dollar pro Jahr (912.50 Dollar – 20 Dollar) erwirtschaftet.

Damit wissen Sie, wie viel Energie für die Herstellung eines Solarmoduls benötigt wird. Sehen wir uns nun auch die Rohstoffliste für Solarmodule an.

Was ist die Rohstoffliste für Solarmodule?

Nachdem wir erfahren haben, wie viel Energie für die Herstellung eines Solarmoduls verbraucht wird, gehen wir auch die Liste der Solarmodul-Rohstoffe durch. Für die Herstellung von Solarmodulen werden verschiedene wichtige Rohstoffe benötigt:

• Reines Silizium: Im Mittelpunkt der Solarmodulproduktion steht reines Silizium als Hauptbestandteil. Beide monokristalline und polykristalline Module verlassen Sie sich auf dieses unverzichtbare Material.
• Glass: Das transparente Gehäuse, das die Solarzellen in jedem Modul umschließt, besteht aus Glas. Seine hohe Transparenz gewährleistet, dass das Sonnenlicht die Zellen optimal erreichen kann.
• Schutzmaterial: Solarmodule bestehen aus einem Siliziumhalbleiter, der durch Schutzmaterial abgeschirmt ist und sich in einem stabilen Metallrahmen befindet. Dieses Material enthält oft eine transparente Verkapselung.
• EVA (Ethylen-Vinylacetat): Als Dichtungsmittel ist EVA-Polymer entscheidend für die Einkapselung Solarzellen zwischen einer Abdeckung aus gehärtetem Glas und einer Polymer-Rückseite.
• Rückseite: Die Rückseitenfolie ist eine dünne Kunststoffschicht, die die Solarzellen vor Feuchtigkeit und verschiedenen Umwelteinflüssen schützt, die die Leistung beeinträchtigen könnten.
• Rahmen (Aluminium): Der aus Aluminium gefertigte Rahmen bietet der gesamten Solarpanel-Baugruppe die notwendige strukturelle Unterstützung.
• Kupfer oder Silber: Kupfer oder Silber sind ein wesentlicher Bestandteil der Verkabelung im Solarpanel und erleichtern den Stromfluss.
• Kunststoff: Kunststoff spielt bei der Herstellung des Rahmens eine Rolle und trägt zur Gesamtstruktur des Panels bei.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass reines Silizium zwar den Grundstein für die Herstellung von Solarmodulen bildet, dass jedoch eine Reihe von Materialien, darunter Glas, Schutzmaterialien, EVA, Rückseitenfolien, Aluminiumrahmen, Kupfer- oder Silberverdrahtung und Kunststoffkomponenten, gemeinsam zum komplexen Herstellungsprozess beitragen.

Nachdem wir die Rohstoffliste für Solarmodule durchgegangen sind, wollen wir uns auch den Produktionsprozess ansehen und uns ansehen, wie der CO2-Fußabdruck der Solarmodulherstellung in den kommenden Segmenten aussieht.

Lesen Sie auch: Wie viele Solarpaneele sind für ein Haus in Kanada erforderlich?

Wie werden Solarmodule hergestellt?

Um besser zu verstehen, wie viel Energie für die Herstellung eines Solarmoduls benötigt wird, sollten Sie wissen, wie Solarmodule produziert werden. Die Herstellung von Solarmodulen ist ein mehrstufiger Prozess, bei dem verschiedene Komponenten kombiniert werden, um Sonnenenergie effizient zu nutzen. Hier ist eine Übersicht der einzelnen Schritte der Solarmodulherstellung:

Schritt 1: Herstellung von Solarzellen

Solarmodule bestehen hauptsächlich aus Solarzellen. Diese Zellen werden hergestellt, indem kristallines Silizium mit Elementen wie Gallium oder Bor zu Siliziumblöcken vermischt wird. Phosphor wird hinzugefügt, um die elektrische Leitfähigkeit zu ermöglichen. Die Siliziumblöcke werden in dünne Platten geschnitten und mit einer Antireflexionsschicht versehen. Präzise Schlitze in den Zellen leiten den Stromfluss.

Sie können auch herausfinden: Wie kann ich feststellen, wie viel Strom meine Solaranlage erzeugt?

Schritt 2: Löten von Solarzellen

Metallverbinder dienen dazu, einzelne Solarzellen miteinander zu verlöten und so ein größeres Modul zu erzeugen. Die Anzahl der gleichzeitig verlöteten Zellen hängt von der gewünschten Modulgröße ab. Gängige Größen sind 60-Zellen-Module für Standardanwendungen und 72-Zellen-Module für kommerzielle Anwendungen.

Schritt 3: Zusammenbau der Panelkomponenten

Zum Schutz wird die Unterseite der Solarzellen mit einer robusten Kunststoffrückseite versehen . Eine dünne Glasscheibe wird auf die Zellen gelegt, um den Lichteinfall zu optimieren. Diese Schichten werden mit Ethylenvinylacetat (EVA)-Klebstoff fixiert . Ein Metallrahmen umschließt die Komponenten, sorgt für Stabilität und dient zur Befestigung an Montageklammern.

Siehe auch: Was ist der Abstand zwischen zwei Solarmodulen?

Schritt 4: Installieren der Anschlussdose

Die Anschlussdose schützt die Verkabelung des Solarmoduls und gewährleistet einen ordnungsgemäßen Stromfluss vom Modul zum Wechselrichter. Dadurch wird ein Rückfluss von Strom verhindert, sodass die Solarmodule auch dann effektiv arbeiten, wenn sie keinen Strom erzeugen.

Schritt 5: Qualitätsprüfung

Jedes Solarmodul wird unter Standardtestbedingungen (STC) strengen Prüfungen unterzogen, um sicherzustellen, dass es die zugesicherten Spezifikationen erfüllt. Das Modul wird einem Blitztest unterzogen, der Standardbedingungen wie spezifische Bestrahlungsstärke, Temperatur und Luftmasse simuliert. Besteht das Modul diese Tests, gilt es als versand- und installationsbereit.

Dieser umfassende Prozess veranschaulicht die komplexen Schritte bei der Umwandlung von Rohstoffen in funktionsfähige Solarmodule, die die Kraft des Sonnenlichts nutzen und in nutzbare Energie umwandeln. Entdecken wir nun den CO2-Fußabdruck der Solarmodulherstellung.

Siehe auch: Warum produzieren meine Solarpaneele nicht genügend Strom?

Wie hoch ist der CO2-Fußabdruck bei der Herstellung von Solarmodulen?

In den ersten Jahren setzen Solaranlagen etwa 50 g CO₂ pro erzeugter Kilowattstunde (kWh) frei . Nach drei Jahren erreichen sie in der Regel Klimaneutralität. Dies ist deutlich geringer – etwa 20-mal geringer – als die Emissionen aus Kohlekraftwerken. Vergleicht man die Treibhausgasemissionen aus dem Kohlebergbau mit denen von Solaranlagen, wird die sauberere Natur der Solarenergie deutlich. Obwohl eine einzelne Solaranlage weniger Energie erzeugt als eine Tonne Kohle, ist es für eine umfassende Betrachtung entscheidend, den gesamten Lebenszyklus der Treibhausgasemissionen zu berücksichtigen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Energiebedarf für die Herstellung von Solarmodulen die Bedeutung nachhaltiger Produktionsmethoden für eine grünere Zukunft unterstreicht. Weitere interessante und informative Blogs finden Sie auf unserer Website.

Quelle: Wie werden Solarpaneele hergestellt?