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Ökobilanzierung einer schwimmenden Solaranlage
Im Rahmen ihrer Masterarbeit begab sich Alena in die Welt der schwimmenden Photovoltaik und analysierte den Lebenszyklus einer solchen Anlage. Dafür verglich sie die Umweltauswirkungen der Stromproduktion einer schwimmenden Solaranlage und einer konventionellen Photovoltaikanlage.
Das untersuchte Forschungsobjekt ist eine schwimmende Solaranlage, die 2019 von Romande Energie installiert wurde und auf einem Stausee (Lac des Toules) im Kanton Wallis auf 1'800 m ü.M. zu finden ist. Dank der Zusammenarbeit mit Romande Energie hatte Alena für ihre Masterarbeit eine breite Datengrundlage zur Verfügung, die den gesamten Lebenszyklus der schwimmenden Solaranlage abdeckte. Ziel der Arbeit war es, die ökologischen Hotspots im Lebenszyklus der Anlage zu identifizieren und diese mit konventionellen PV-Anlagen zu vergleichen.
Schwimmende PV-Anlagen sind gegenüber konventionellen PV-Anlagen aus mehreren Gründen interessant. Zum einen spart die Solaranlage durch deren Installation auf dem Wasser wertvolle Landflächen ein. Zum anderen produziert sie aufgrund der alpinen Lage höhere Erträge im Vergleich zum Mittelland. Die höheren Erträge können dank einer intensiveren Sonneneinstrahlung sowie weitgehender Nebelfreiheit erzielt werden.
Die Analyse von Alena ergab, dass die Solarmodule und das Aufständerungssystem ökologische Hotspots darstellen. In beiden Fällen ist die Produktion der Grundelemente besonders energieintensiv. Der hohe Energieaufwand ist bei den Solarmodulen auf den Wafer und beim Aufständerungssystem auf das Aluminium zurückzuführen. Alenas Masterarbeit zeigt, dass die Verwendung von recyceltem Aluminium anstelle von Primäraluminium ein hohes Einsparpotenzial darstellt. So könnten die Treibhausgasemissionen durch Verwendung von recyceltem Aluminium für die Aufständerung um 24 % reduziert werden.
Obwohl die Technologie noch um einiges jünger ist, zeigte ein erster Vergleich zu konventionellen Anlagen, dass die schwimmende alpine Anlage bereits mit den Dach- und Freiflächenanlagen im Mittelland mithalten kann. Während die schwimmende Anlage ein deutlich umweltintensiveres Aufständerungssystem hat, wirken sich die hohen Energieerträge aufgrund der alpinen Lage stark positiv auf die Umweltwirkungen aus.
Mit Massnahmen wie der Reduktion des Primäraluminiumverbrauchs und dem Umstieg auf erneuerbare Energien in den Lieferketten könnten schwimmende Solaranlagen im Hochgebirge künftig deutlich umweltfreundlicheren Strom produzieren als konventionelle Solaranlagen im Mittelland.
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