Auf dem Weg zu einer „grüneren“ Industrie CO₂-Bilanz energieintensiver Branchen mit Solarenergie verbessern

Selbst in Zeiten wachsenden Umweltbewusstseins gibt es noch viele Wirtschaftszweige mit einem besonders großen CO₂-Fußabdruck. Weltweit betrachtet gehörten 2022 unter anderem dazu: Energie (Strom und Wärme) mit 15,83 Milliarden t, Verkehr mit 8,43 Milliarden t; Produktion und Bauwesen mit 6,3 Milliarden t, Landwirtschaft mit 5,79 Milliarden t, Lebensmittelhandel mit 3,1 Milliarden t, Mode mit 2,1 Milliarden t und Technologie mit 1,02 Milliarden t.

In Deutschland hatten im vergangenen Jahr folgende Branchen besonders hohe Treibhausgasemissionen – hier angegeben in CO₂-Äquivalenten: Eisen und Stahl mit 33,2 Millionen t, Raffinerien mit 23,5 Millionen t, Zementklinker mit 18,8 Millionen t, die chemische Industrie mit 14,4 Millionen t, sonstige mineralverarbeitende Industrie mit 8,1 Millionen t, Industrie- und Baukalk mit 6,7 Millionen t, Papier und Zellstoff mit 4,7 Millionen t, Nichteisenmetalle mit 2,7 Millionen t und sonstige Verbrennungsanlagen mit 0,5 Millionen t.

Viele Unternehmen aus diesen Sektoren arbeiten bereits daran, neue Prozesse und Technologien zu implementieren, um ihren Energieverbrauch zu senken. Solche Umstellungen benötigen jedoch Zeit – vor allem, wenn der Betrieb und die Produktion störungsfrei weiterlaufen sollen. Komplementär lohnt es sich zu prüfen, inwiefern sich kohlenstofffreie oder kohlenstoffarme Alternativen zu fossiler Energie nutzen lassen, um Emissionen zu verringern. Der Wechsel oder eine Ergänzung durch erneuerbare Energiequellen lässt sich nicht nur verhältnismäßig schnell umsetzen, sondern ist auch langfristig eine lohnende Investition.

Neue Ansatzpunkte für den Einsatz von Photovoltaik

Der Einsatz von Solarenergie im industriellen und kommerziellen Bereich ist nicht neu – allerdings gibt es durch die schnelle Weiterentwicklung des Marktes neue Optionen für den Einsatz von Photovoltaik-Technologie, um Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, sowie Auswahlkriterien, die Unternehmen bei der Wahl einer geeigneten Lösung beachten sollten.

Viele Unternehmen in energieintensiven Branchen betreiben umfangreiche Produktionsanlagen und verwalten zahlreiche Gebäude. Diese bergen ein großes Potenzial für die Installation von Photovoltaik, da sowohl Fläche als auch Infrastruktur bereits zur Verfügung stehen. Selbst Organisationen, die bereits Solarenergie nutzen, eröffnet der technologische Fortschritt neue Möglichkeiten.

In den letzten Jahren haben technische Neuerungen zu gesteigerter Effizienz der Anlagen geführt und die Systeme gleichzeitig robuster und kostengünstiger gemacht. Zum Beispiel ist ein Trend hin zu n-Typ-Solarzellen gegenüber den bisher etablierten p-Typ-Zellen zu beobachten. Die n-Typ-Technologie ist mit höheren Wirkungsgraden effizienter als p-Typ-Zellen und wird auch kaum durch Degradation beeinträchtigt.

Auf die Lebensdauer von Photovoltaik-Anlagen betrachtet, führen diese Vorteile zu besserer Rentabilität und helfen den Unternehmen dabei, langfristig ihren CO₂-Fußabdruck erheblich zu reduzieren.

Verbesserte Bilanz durch längere Nutzungs- und Garantiezeiträume

Doppelglasmodule haben sich bereits in Photovoltaik-Freiflächenanlagen durchgesetzt. Große Industrieunternehmen richten heute bereits eigene Anlagen auf ihren Firmengeländen ein, was sich besonders im Zusammenspiel mit Speicherlösungen lohnen kann.

Aber selbst bei Dachflächen-Anlagen, die sich auch bei kleineren und mittelständischen Unternehmen rentieren, gewinnen Doppelglasmodule zunehmend an Bedeutung. Im Gegensatz zu Glas-Folien-Modulen bieten Glas-Glas-Module eine noch höhere Belastbarkeit und Haltbarkeit sowie zusätzlichen Schutz vor Umwelteinflüssen, was sich auch auf die Garantien und damit die Finanzierung auswirkt.

Auch das für die Module verwendete Material ist aufgrund der besseren Recyclingfähigkeit umweltschonender als bei Glas-Folien-Modulen. Das wiederum wirkt sich auf die Gesamtbilanz bei der Corporate Sustainability Reporting Directive oder im Environmental-Social-Governance-Reporting aus.

Zudem gibt es bei Doppelglasmodulen die Option, Modelle mit bifazialen Zellen zu wählen. In diesem Fall kann auch die Rückseite des Moduls reflektierte Sonnenstrahlung aus der Umgebung absorbieren, was zu einer höheren Energieausbeute führt. Besonders bei Freiflächen- und Flachdach-Photovoltaik-Anlagen bietet sich diese Option an.

Kooperationsmodelle bieten neue Alternativen

Ein Hindernis bei der Entscheidung für eine eigene Solaranlage waren neben den Investitionskosten bei vielen Unternehmen bisher mangelndes Fachwissen und fehlende Kapazitäten, um sich um die Anschaffung und den Betrieb eines Photovoltaik-Systems zu kümmern. Eine Alternative dazu bieten heute Kooperationen mit einem unabhängigen Stromerzeuger (IPP). Der unabhängige Stromerzeuger entwirft, finanziert und installiert bei diesem Modell die Photovoltaik-Anlage.

Über einen Solarstrom-Einkaufsvertrag (PPA) erhält das Unternehmen, das die Dachfläche zur Verfügung stellt, den erzeugten Strom zu einem festen Preis und gewinnt damit Preisstabilität unabhängig von den Schwankungen im internationalen Energiemarkt.

Photovoltaik-Lösungen helfen spezielle Energieanforderungen zu meistern

Solarenergie kann auch dabei helfen, neue Anforderungen an die Energieverfügbarkeit zu lösen. Das betrifft beispielsweise das Management von Energiebedarfs- oder Lastspitzen, die hohe finanzielle Auswirkungen haben. Ein Grund dafür ist, dass der über das Netz bereitgestellte Strom nicht unbegrenzt skalierbar ist.

Zusätzlicher Energiebedarf kann daher zu hohen Kosten für neue Infrastruktur führen. Zudem können allein die Kosten für Last- und Bedarfsspitzen einen Großteil der Stromkosten ausmachen. Die Option, Photovoltaik als netzunabhängige Energiequelle für diesen Bedarf einzusetzen, kann sich daher besonders schnell amortisieren.

Je nach Anwendungsfall kann eine Photovoltaik-Anlage tagsüber den sofortigen Eigenverbrauch vor Ort ohne Speicherbedarf ermöglichen. Aber auch die Kombination mit einem Energiespeichersystem eignet sich für viele Anforderungsprofile. Beide Optionen ermöglichen eine größere Unabhängigkeit vom Stromnetz, sichern die Energieversorgung und tragen dazu bei, kurz- oder mittelfristig Kosten einzusparen.

Flächen können mehrfach genutzt werden

Auch für Branchen, bei denen es vormals eine große Diskussion in Bezug auf Flächennutzung gab, etablieren sich heute neue Modelle für den Einsatz von Photovoltaik-Systemen. In der Landwirtschaft hat es sich beispielsweise bereits bewährt, Solarmodule auf Gebäuden zu installieren. Heute können aber auch Landflächen doppelt genutzt werden.

Es gibt zahlreiche Beispiele, bei denen Photovoltaik-Module fast senkrecht oder in einer Höhe installiert werden, die die Tierhaltung oder den Anbau von Feldfrüchten nicht behindert, sondern durch den Schutz vor zu starken Witterungseinflüssen sogar verbessern kann.

Erneuerbare Energien lassen sich koppeln

Parallel zu den Fortschritten bei der Entwicklung von Photovoltaik-Lösungen entwickeln sich auch andere Technologien im Bereich der erneuerbaren Energien rasant weiter. Eine Kombination von Photovoltaik mit Speicherlösungen oder anderen Technologien kann den Nutzen noch weiter erhöhen. Das betrifft nicht nur Batteriespeicher.

Grüner Wasserstoff beispielsweise eignet sich nicht nur als Speichermedium, sondern erweitert den Einsatzbereich von erneuerbaren Energien und macht sie besser transportierbar. So ist auch eine Sektorenkopplung mit Bereichen wie Mobilität sowie Wärme- und Kälteversorgung möglich. Dies eröffnet ein hohes Potenzial, die Emissionen in Sektoren wie Transport und Logistik zu reduzieren.

Es gibt bereits vielfältige Beispiele von Unternehmen die Photovoltaik-Systeme und Solarenergie erfolgreich nutzen, um ihr Geschäft finanziell und in Bezug auf Nachhaltigkeitsziele zukunftssicher zu machen – von Warenlagern führender Onlinehändler über Distributions- und Tiefkühlzentren großer Lebensmittelanbieter bis zu energieintensiver Hafenlogistik.

„Für Unternehmen aus Branchen mit hohem Energiebedarf ist das Einbeziehen nachhaltigerer Konzepte und Energiequellen besonders interessant“, erklärt Bastian Rösch, Team Manager Sales bei Trina Solar. „Zum einen müssen sie bestimmte gesetzliche Vorgaben und Branchennormen in Bezug auf Umweltstandards und Emissionen erfüllen.

Zum anderen legen auch die Stakeholder – von den eigenen Mitarbeitern über Kunden und Partner – immer mehr Wert auf nachhaltig aufgestellte Unternehmen. Eine teil- oder schrittweise Umstellung auf erneuerbare Energien kann letztlich erheblich dazu beitragen, Unternehmen zukunftssicher aufzustellen und ökologische sowie ökonomische Ziele zu erfüllen.“