{"id":150150,"date":"2024-09-09T07:35:00","date_gmt":"2024-09-09T05:35:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=150150"},"modified":"2024-09-04T12:01:26","modified_gmt":"2024-09-04T10:01:26","slug":"nachhaltigere-solarmodule-aus-erneuerbaren-rohstoffen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/nachhaltigere-solarmodule-aus-erneuerbaren-rohstoffen\/","title":{"rendered":"Nachhaltigere Solarmodule aus erneuerbaren Rohstoffen"},"content":{"rendered":"\n\n
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\"Das<\/a>
Das 380 Watt-Solarmodul entstand als \u00bbBio-Modul-Prototyp\u00ab innerhalb des Projekts \u00bbE2 \u2013 E-Quadrat. Erneuerbare Energien aus Erneuerbaren Rohstoffen\u00ab. \u00a9 Fraunhofer CSP<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz in der Photovoltaikbranche werden die Zukunft der erneuerbaren Energien ma\u00dfgeblich beeinflussen. Aktuell werden bei Solarmodulen noch Rohstoffe und Materialien eingesetzt, die dem Wertstoffkreislauf gar nicht oder nur teilweise wieder zugef\u00fchrt werden k\u00f6nnen und Schw\u00e4chen bei der Umweltvertr\u00e4glichkeit aufweisen. Hier setzt das k\u00fcrzlich abgeschlossene Projekt \u00bbE2 \u2013 E-Quadrat. Erneuerbare Energien aus Erneuerbaren Rohstoffen\u00ab an. Das Fraunhofer-Center f\u00fcr Silizium-Photovoltaik CSP in Halle (Saale) hat zusammen mit Partnern ein Solarmodul entwickelt, bei dem die Komponenten, die nicht direkt zur Licht-Strom-Umwandlung ben\u00f6tigt werden, aus biologisch abbaubaren Materialien, recyclebaren Materialien oder nachwachsenden Rohstoffen bestehen.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Der \u00f6kologische Fu\u00dfabdruck der Photovoltaikbranche ist im Vergleich zu konventionellen Energiequellen oft geringer. Photovoltaikanlagen produzieren w\u00e4hrend ihres Betriebs keine sch\u00e4dlichen Emissionen und tragen damit erheblich zur Verringerung der Luftverschmutzung und der Treibhausgasemissionen bei. Betrachtet man den gesamten Lebenszyklus von Solarmodulen \u2013 von der Rohstoffgewinnung \u00fcber die Produktion und Nutzung bis hin zur Entsorgung, werden jedoch Schwachstellen sichtbar.<\/p>\n\n\n\n

Derzeitige Photovoltaik-Module bestehen aus Glas, Polymeren, Metallen und siliziumbasierten Solarzellen. Die Gewinnung der Rohstoffe, insbesondere des Siliziums, kann umweltbelastend sein. Auch werden die einzelnen Komponenten nur selten dem Rohstoffkreislauf wieder zugef\u00fchrt. Nach dem Ende der durchschnittlichen Betriebsphase und Lebensdauer von Solarmodulen, die aktuell bei 20 bis 25 Jahren liegt, stellen die PV-Altmodule ein wertstoffhaltiges, aber schwer aufzutrennendes Abfallprodukt dar, wof\u00fcr es gegenw\u00e4rtig kein konkretes Recyclingkonzept gibt. Ein Gro\u00dfteil der Komponenten wird aktuell entweder verbrannt oder zu minderwertigen Produkten \u00bbdowngecycelt\u00ab. Ans\u00e4tze, wie die verwendeten Materialien aus erneuerbaren Rohstoffen hergestellt und zugleich wieder in den Kreislauf eingebunden werden, k\u00f6nnen die Solarbranche noch gr\u00fcner machen.<\/p>\n\n\n\n

An diesem Punkt setzt das Projekt \u00bbE2<\/sup>\u00a0\u2013 E-Quadrat\u00ab an, das vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz gef\u00f6rdert wurde (F\u00f6rderkennzeichen 03EE1114). Ein Team vom Fraunhofer CSP entwickelte und testete zusammen mit der NOVO-TECH GmbH Materialien, die einerseits eine hohe Langzeitzuverl\u00e4ssigkeit gegen\u00fcber s\u00e4mtlichen Witterungseinfl\u00fcssen besitzen und andererseits vollst\u00e4ndig recyclebar sind. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbDas Projekt adressierte alle Lebensphasen eines PV-Moduls: Von der Herstellung aus Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen \u00fcber die eigentliche Betriebsphase bis zur stofflichen Verwertung und R\u00fcckf\u00fchrung in den Wertstoffkreislauf am Ende der Betriebszeit\u00ab, sagt Ringo K\u00f6pge<\/strong>, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe \u00bbPV-Module, Komponenten und Fertigung\u00ab am Fraunhofer CSP<\/strong> und Projektleiter.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Das 380 Watt-Solarmodul, das als \u00bbBio-Modul-Prototyp\u00ab innerhalb des Projekts entstand, zeichnet sich im Vergleich zu konventionellen Modulen durch vier Besonderheiten aus. Der Rahmen des Moduls besitzt einen hohen Holzanteil. Dieser kann nach der Lebensdauer des Moduls komplett recycelt und wieder in die Modulproduktion eingeschleust werden. Die Zellverbindungen des Moduls wurden nicht, wie sonst standardm\u00e4\u00dfig, mit bleihaltigen Loten verbunden, sondern mit einem elektrisch leitenden Klebstoff, der Silberpartikel enth\u00e4lt und als Verbinder zwischen den Dr\u00e4hten und den Zellen dient. Aktuell werden nur circa drei bis vier Prozent der Module auf dem weltweiten Markt bleifrei geklebt. Die R\u00fcckseitenabdeckung des Moduls besteht aus einer Folie, die zu 30 Prozent aus recyceltem Polyethylenterephthalat (PET) besteht. Die Ethylenvinylacetat-Folie (EVA-Folie), die als transparente Kunststoffschicht bei der Produktion von Solarmodulen eingesetzt wird und als Verkapselungsmaterial der Zellen dient, besteht zu 60 Prozent aus biobasiertem \u00bbZuckerrohr-Ethylen\u00ab. Aktuell wird bei den Modulen noch ausschlie\u00dflich EVA aus fossilen Rohstoffen verwendet, das recycelt oder entsorgt werden muss.<\/p>\n\n\n\n

Das Team am Fraunhofer CSP hat die einzelnen verbauten Komponenten verschiedenen Tests unterzogen, darunter beschleunigte Alterungs-, W\u00e4rme-, Feuchte- und Temperaturwechseltests. Es konnte gezeigt werden, dass jede Komponente, die verbaut wurde, die aktuellsten Modulstandards besteht. Durch die Ergebnisse kann zuk\u00fcnftig der CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck durch Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen sowie die R\u00fcckf\u00fchrung der energieintensiven Rohstoffe (Siliziumzelle) verbessert werden. Mit dem Nachweis, dass Biopolymere auch f\u00fcr den Einsatz in der Photovoltaik geeignet sind, k\u00f6nnen diese zuk\u00fcnftig f\u00fcr eine Vielzahl anderer komplexer Au\u00dfenanwendungen genutzt werden.<\/p>\n\n\n\n

Die Forschungsergebnisse und das Modul stellt Ringo K\u00f6pge im Rahmen der diesj\u00e4hrigen EUPVSEC, die vom 23. bis 27. September in Wien stattfindet, unter dem Titel \u00bbSteps Towards a 100% Renewable Material Solar Module: Evaluating Material Substitutions for Encapsulation and Interconnection\u00ab vor.<\/p>\n\n\n\n

Kontakt<\/h3>\n\n\n\n

Ringo K\u00f6pge
Group \u00bbPV Modules, Components and Manufacturing\u00ab
Fraunhofer Center for Silicon Photovoltaics
Tel.:\u00a0+49 345 5589-5311<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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