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.


Übersicht

Förderzeitraum

15.04.2021 - 14.06.2022

Institut

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

Betreuer

Dr. Sebastian Nold

Kontakt

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