MOE-Fellowship: Aistis Rapolas Zubas

Life cycle assessment of photovoltaics

Ein Produkt, das aus neuen Rohstoffen hergestellt wird und auf einer MĂŒlldeponie landet, stellt ein lineares Lieferkettenmodell dar. Die heutige Photovoltaik (PV)-Industrie basiert noch weitgehend auf diesem Modell. Angesichts des zunehmenden Produktionsvolumens, der dafĂŒr benötigten Rohstoffe und folglich der Abfallmenge kann die Anwendung der GrundsĂ€tze der Kreislaufwirtschaft im PV-Sektor die Umweltauswirkungen erheblich verringern. Diese Studie konzentriert sich auf die Auswirkungen des Managements der Kreislaufwirtschaft in der Lieferkette fĂŒr Photovoltaikanlagen am Beispiel von Silizium. Die Relevanz von KreislaufwirtschaftsansĂ€tzen ist aufgrund der energieintensiven Produktion und der mangelnden Nachhaltigkeit in der PV-Lieferkette gegeben.

In dieser Arbeit wird eine ZirkularitĂ€ts- und UmweltvertrĂ€glichkeitsprĂŒfung fĂŒr Polysilizium vorgestellt. Es wurden die Methoden des Material Circularity Indicator (MCI) und der Lebenszyklusanalyse (LCA) angewandt und vier Szenarien auf der Grundlage der technologischen Entwicklung und der ZirkularitĂ€tsoptionen erstellt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Masse an Neuware und nicht verwertbarem Abfall nach technologischen Verbesserungen um mehr als 40 % reduziert werden konnte. Eine Reduzierung um mehr als 50 % wird durch die Schließung der KreislĂ€ufe auf Produktebene erreicht. DarĂŒber hinaus wurden signifikante VerĂ€nderungen bei den Umweltauswirkungen untersucht. Das aggregierte und gewichtete LCA-Ergebnis ging durch die technologische Entwicklung und die verbesserte Kreislaufwirtschaft in der Polysiliziumproduktion um 51 % zurĂŒck. Zusammenfassend lĂ€sst sich sagen, dass sowohl die technologische Entwicklung als auch die verbesserte Kreislaufwirtschaft signifikante Vorteile bei den Umweltauswirkungen aufweisen.

AZ: 30021/929

Zeitraum

15.04.2021 - 14.06.2022

Land

Baltikum

Institut

Fraunhofer-Institut fĂŒr Solare Energiesysteme ISE Leiter des Teams Techno-ökonomische und ökologische Analysen Abt. Photovoltaik

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Betreuer

Dr. Sebastian Nold