Life cycle assessment of photovoltaics

Stipendiatin/Stipendiat: Aistis Rapolas Zubas

Fotovoltaik-Solarmodule benötigen keine zusätzlichen Materialien und verursachen während der Nutzungsphase keine Emissionen. Es gibt jedoch Bereiche, die verbessert werden können, um sie im Sinne der Kreislaufwirtschaft nachhaltiger zu machen. Eine wirksame Abfallbehandlung ist einer der Schlüssel dazu. Es wurden verschiedene End-of-Life-Behandlungen untersucht, um die wichtigsten Faktoren für die Kreislaufwirtschaft in der Photovoltaik zu ermitteln. Wiederverwendung und Wiederaufbereitung sind aufgrund der sich schnell verändernden Photovoltaiktechnologien, des komplizierten Delaminierungsprozesses und der fehlenden Standardisierung der Module komplizierte Optionen. Das Recycling gewährleistet die Möglichkeit, selbst beschädigte Module zu Materialien aufzubereiten, die für die Herstellung neuer Produkte verwendet werden können. Eine geringe Abfallmenge verursacht jedoch hohe Kosten für Kapital und Transport. Die Kosten für die Aufbereitung übersteigen die Einnahmen aus den zurückgewonnenen Materialien, so dass Recycling dort eingesetzt wird, wo es gesetzlich vorgeschrieben ist.  

Der Material Circulatory Indicator wird zur Bewertung der Kreislauffähigkeit von metallischen Komponenten der Photovoltaik verwendet, die durch modernes Abfallrecycling behandelt werden. Wie in einer Recyclinganlage für Verbundglas werden nur die mechanischen Verfahren angewandt. Der Aluminiumrahmen hat einen Wert von 0,60, Kupfer einen Wert von 0,23. Alle Metalle, aus denen Solarzellen bestehen: Ag, Al, Si, Sn, Pb sind von neuem Ursprung, die in Deponien enden, so dass ihr Ergebnis ist möglich niedrigste - 0,1. Das Gesamtergebnis - 0,44 - ist weit von dem möglichen Maximum - 1 - entfernt. Dies beweist, dass der Ansatz der Kreislaufwirtschaft in der Photovoltaik-Industrie verbessert werden muss.

Förderzeitraum:
15.04.2021 - 14.04.2022

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

Betreuer:
Dr. Sebastian Nold

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