Ressourceneffizienz

Photovoltaik-Produktion muss „grüner“ werden

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Solarzellenproduktion braucht viel Chemie und viel Energie

Malibu zählt damit zu den Vorreitern einer Branche, die nicht nur schnell, sondern auch sauber wachsen will. Triple Green heißt im Idealfall: In Werken, die aus Öko-Materialien gebaut und regenerativen Energiequellen versorgt werden, fallen bei der Produktion von Silizium, Wafern, Zellen und Modulen kaum noch Kohlendioxid und Abfälle an, sind Energie-, Gas-, Säure- und Wasserverbrauch auf ein Minimum reduziert.

Für die große grüne Motivation der Solarindustrie gibt es vor allem eine Erklärung: Ihr sauberes Image steht auf dem Spiel, denn sie wächst rasant und mithin ihr Ressourcenverbrauch und ihre Emissionen. Die globale Modulproduktion hat sich innerhalb der letzten beiden Jahre auf acht Gigawatt (GW) verdoppelt. Und das Wachstum soll, so die Prognosen, im gleichen Tempo weitergehen.

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Siliziumproduktion benötigt hohe Temperaturen

In die Siliziumgewinnung wird, wie Eric Maiser vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) erklärt, besonders viel Chemie und Energie gesteckt: Die Produzenten schmelzen Sand in metallurgisches Silizium auf und reduzieren es dann mit Salzsäure zu flüssigem Trichlorsilan. Dieses wird thermisch zersetzt und wächst dabei auf Stäben zu Solarsilizium.

Die Prozesse laufen bei hohen Temperaturen ab und fressen viel Strom. Meist stammt dieser aus Atom- und fossilen Kraftwerken, denn herkömmlicher Strom ist für die Hersteller schlicht billiger und leichter verfügbar als regenerativ erzeugter.

Beim Wafersägen geht viel Material verloren

Nicht viel ressourcenschonender werden anschließend die Wafer und Zellen gefertigt: Beim Sägen der Wafer aus den Siliziumblöcken geht fast die Hälfte des Siliziums verloren und muss – um wieder nutzbar zu werden – erneut in die Schmelze. Zum Reinigen der Wafer nutzen Hersteller oft Salzsäure, beim Ätzen der Oberflächen kommen giftige Fluss- und Salpetersäure sowie Kalilauge zum Einsatz.

Die aufgebrachten Leiterbahnen bestehen in der Regel aus Silber und Aluminium. Zur elektrischen Ausrichtung des Kristalls verwenden die Firmen Phosphorsäure. All diese Chemikalien finden sich später in den Abwässern der Solarfabrik wieder. Diese werden zwar behandelt, dennoch gelangen Schadstoffe wie Schwermetalle und Nitrate ins Kanalsystem.

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