Die Rolle von Kupfer im Solarstromsektor: Nachhaltige Energiegewinnung durch einen nachhaltigen Werkstoff

Der Solarstromsektor wächst immer stärker. Laut Solar Power Europe wurde im Jahr 2017 weltweit mehr PV-Leistung installiert als jede andere Energieerzeugungstechnologie. Kupfer ist ein äußerst wichtiges Material, um die Weiterentwicklung der Solarenergie und die Energiewende kosteneffizient und nachhaltig zu ermöglichen. Dank seiner natürlichen Eigenschaften wie hoher Leitfähigkeit und Langlebigkeit ist Kupfer für die Sammlung, Speicherung und Verteilung von Solarenergie unerlässlich. Es verbindet PV-Module mit dem Stromnetz und treibt in manchen Fällen die Motoren an, die die Sonnenkollektoren zur Sonne neigen. Darüber hinaus wird das in PV-Anlagen verwendete Kupfer nicht verbraucht, da Kupfer zu 100% recycelbar ist und nach dem Lebenszyklus einer PV-Anlage genutzt und wiederverwendet werden kann, ohne seine vorteilhaften Eigenschaften zu verlieren.

Im Jahr 2017 wurden insgesamt 99,1 GW netzgekoppelte Solarstromanlagen installiert, ein 30 %- Zuwachs im Vergleich zum Vorjahr. Im selben Jahr wurden in Deutschland nach neuesten Untersuchungen des Fraunhofer ISE 1,75 GW neue PV-Kraftwerkskapazität bei der Bundesnetzagentur gemeldet; das sind knapp 2% des weltweiten Zubaus. Damit deckte Photovoltaik mit einer geschätzten Stromerzeugung von ca. 40 TWh [BDEW5] ca. 7,2% des Netto-Stromverbrauchs inkl. Netzverlusten in Deutschland.

Wie viel Kupfer benötigt die PV-Industrie?

Die Kupfermenge, die typischerweise in einer 1-MW-PV_Anlage verwendet wird, beträgt 3,1 bis 4,8 t / MW, abhängig von der Wahl der Wechselrichter-Einspeisekabel. Diese Werte werden wahrscheinlich um weitere 0,4 Tonnen zunehmen, wenn Verfolgungssysteme verwendet werden. In Zukunft könnte Silber auf der Solarzelle zudem weitestgehend durch Kupfer substituiert werden. SolarPower Europe prognostiziert, dass die weltweit neu installierte PV-Kapazität für den Zeitraum 2018-2022 rund 621,7 GW erreichen wird, was einem durchschnittlichen Wachstum von rund 124 GW pro Jahr entspricht. Wenn ein durchschnittlicher Kupferverbrauch von 4 t / MW angenommen wird, kann die geschätzte zusätzliche jährliche Nachfrage nach Kupfer auf dem PV-Markt mit 496.000 t pro Jahr berechnet werden.

Kupfer ist ausreichend vorhanden

Laut Untersuchungen der United States Geological Survey im Jahre 2014 betragen die Kupferreserven 720 Millionen t, wobei die Kupferressourcen sogar auf über 5.000 Millionen t geschätzt werden. Darüber hinaus spielt das Recycling von Kupfer eine wichtige Rolle. Im Gegensatz zu anderen Rohstoffen wird Kupfer nicht “verbraucht”. Kupfer ist einer der wenigen Rohstoffe, die ohne Leistungsverlust immer wieder recycelt werden können. Gegenwärtig stammen 8,5 Millionen Tonnen Kupfer pro Jahr aus dem Recycling von Altschrott. Weltweit stammen mehr als 30% des jährlichen Kupferverbrauchs aus recycelten Quellen In Europa liegt die Zahl bei rund 45%.