Haben Sie gewusst, dass eine handelsübliche Solarzelle einen Wirkungsgrad von nur 10 – 20 Prozent vorweist? Es gibt auch bessere und ungleich teurere Solarzellen die auch 25 Prozent schaffen, aber generell ist die Solarstrom-Gewinnung hinsichtlich Wirkungsgrad nicht der „Renner“ und die Produktion von Solarzellen ist zudem auch nicht außer acht zu lassen.

Wirkungsgrad von Solarstrom-Gewinnung

Die Produktion von Solarzellen ist ein energieintensiver Prozess, der den Einsatz von verschiedenen Materialien, wie Silizium, Dotiermaterialien, Metallen und anderen Ressourcen, erfordert. Die Herstellung von Siliziumwafern, die als Basis für viele Arten von Solarzellen dienen, kann energieintensiv sein, da sie hohe Temperaturen erfordert und spezielle Materialien verwendet werden.

Wenn wir nun davon ausgehen, dass das Elektroauto mit Solarstrom angetrieben wird, und wir die Solarzellen-Produktion, sowie den Wirkungsgrad der Solarstrom-Gewinnung mit einbeziehen, dann könnten wir in etwa den direkten Vergleich mit dem Wirkungsgrad der E-Fuel-Produktion anstellen, was so auch wiederum weitere Aspekte zumVorschein bringt, wie zum Beispiel die Lebensdauer von Solarzellen (wie oft kann ich mit einer Solarzelle das Elektroauto aufladen), die etwa bei 20-30 Jahren liegt.

Dann muss man sich aber auch die Frage stellen: wo wird der Solarstrom gewonnen? In der Sahara ist der Wirkungsgrad bei der Solarstromerzeugung wesentlich höher, als in Europa. Solarstrom-Gewinnung in Österreich hat einen wesentlich geringeren Wirkungsgrad (10 – 12 %) als in südlicheren Regionen.

Fazit: Wie wir sehen, ist das alles ziemlich „komplex“ …

Wirkungsgrad von Stromgewinnung durch Wasserkraft

Im Allgemeinen beträgt der Wirkungsgrad von modernen Wasserkraftwerken, die Turbinen mit hoher Leistungsfähigkeit verwenden, etwa 90 Prozent oder mehr. Dies bedeutet, dass etwa 90% der potenziellen Energie des fallenden Wassers in elektrische Energie umgewandelt werden können. Die restlichen 10% oder weniger gehen in Form von Verlusten durch Reibung, Wärme und andere Faktoren verloren.

Speziell in Österreich gibt es vielerorts noch ausreichend Wasser um viel Strom aus Wasserkraft zu gewinnen. Zudem zählt die Wasserkraft zu den CO2-ärmsten Energieproduktionsvarianten. Ein weiterer Vorteil der Wasserkraft ist es, dass diese Energiegewinnungsform skalierbar ist, solange genug Wasser zur Verfügung steht.

Ein Aspekt, der hier als problematisch angesehen werden kann, ist der ökologische Fingerabdruck von Staumauern und Wasserkraftwerken, die leider immer wieder große ökologische Folgen für die Tier- und Pflanzenwelt in der Umgebung haben. Dies ist ein aussagekräftiges Beispiel dafür, dass ein hoher Wirkungsgrad bei der Energiegewinnung nichts mit Umweltschutz und ökologischem Denken zu tun hat.

Wirkungsgrad von Stromgewinnung durch Windkraft

Im Allgemeinen beträgt der Wirkungsgrad von modernen Windkraftanlagen, die hocheffiziente Turbinen und Generatoren verwenden, etwa 40 – 50 Prozent oder mehr. Dies bedeutet, dass etwa 40% bis 50% der kinetischen Energie des Windes in elektrische Energie umgewandelt werden können. Die restliche Energie geht in Form von Verlusten durch Reibung, Turbulenzen, Wärme und andere Faktoren verloren. Ein einfaches Windrad kann Aufgrund seines simplen Aufbaues sogar bis zu 85 Prozent Wirkungsgrad bei der Stromgewinnung erzielen.

Das Problem bei der Windkraft ist, dass diese Kraft vom Wetter abhängig ist und daher nicht skaliert werden kann. Ein weiteres Problem hat man bei Offshore-Windkraftanlagen  und sogenannten großen Windparks erkannt, da durch die Luftverwirbelungen der vielen eng beeinander stehenden Windräder die bodennahe Luft erwärmt und trockener wird. Mancherorts ist das sogar erwünscht (Beispiel: Landwirtschaft, wodurch keinn Frost entsteht), an anderen Orten führt es zur Austrocknung der Regionen, welche sich „hinter“ solchen großen Windkraftanlagen befinden.

Grundsätzlich führen große Windkraftanlagen, sowie Solarkraftwerke, zu einem generellen Temperaturanstieg im regionalen Bereich (in Bodennähe), was sich im großen Stil langfristig sogar negativ auf das gesamte Weltklima auswirken könnte, sind sich einige Exprtenstimmen einig. Bei On- und Offshore-Anlagen werden nicht nur natürliche Luftströmungen unterbrochen, sondern die Luft ganzer Landstriche durcheinander gewirbelt. Die Folgen dazu sind an betroffenen Gebieten noch nicht absehbar. Jedenfalls unumstritten ist eine Auswirkung auf die natürlichen Bedingungen der jeweilig betroffenen Regionen durch die Energiegewinnung mit hohem Wirkungsgrad im großen Stil.

Kein Grund zur Besorgnis besteht für andere Experten – eine fachlich-moralische Diskussion zur Rechtfertigung überdimensioneler Wind- und Solarparks

Wie das Wissenschaftsmagazin Spektrum „fundiert“ berichtet, bestehen durch das Errichten von gigantischen Solar- und Windkraftanlagen keine Kollateralschäden am Klima, ganz im Gegenteil: Durch das Erwärmen der Luft steigt die Verdunstung von Wasser und dadurch soll es dann auch mehr regnen, so die Theorie des Fachartikels.

Aber wo soll Wasser verdunsten, wo kein Wasser mehr vorhanden ist? Ein Blick auf zahlreiche ländliche Regionen in Westeuropa, wie zum Beispiel der Seewinkel im Burgenland, oder Berlin-Brandenburg, zeigen auf, dass es bei uns immer trockener und wärmer wird. Da helfen auch nicht Aussagen, dass Windkraftanlagen nicht schuld an der Dürre sind. Denn das sind sie nicht – nicht alleine zumindest.

Fakt ist, dass diese Form der „CO2-neutralen“ Energiegewinnung im großen Stil in einem anderen Aspekt regionales Mikroklima durcheinanderwirbelt und je nach örtlichen Gegebenheiten für klimatische Veränderungen sorgt und mitunter zu einem Temperaturanstieg, auch ohne Wasserverdunstung und Regen, sorgt.