Photovoltaik
Recycling von Photovoltaikmodulen

Um den benötigten Ausbau an Photovoltaik umsetzen zu können, müssen neben neu produzierten Modulen auch die alten möglichst lange und effektiv genutzt werden. Das Forschungsprojekt RENEW legt deshalb den Fokus auf einen Gebrauchtmarkt für Photovoltaikmodule – was wird durch Reparaturen und Wiederverwenden möglich sein?

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) adressieren ihre Forschungsfrage sowohl aus technischen als auch aus ökonomischen Gesichtspunkten. Neben dem Ausbau sind Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz weitere zentrale Ziele eines zukünftigen Gebrauchtmarkts.

Gebrauchte Photovoltaikmodule effektiv prüfen, reparieren und wiederverwenden

Die Forschenden wollen mit einem umfangreichen Qualitätsprozess für gebrauchte Module prüfen, wie funktional und sicher es ist, diese weiterzuverwenden. Ihr Ziel ist es, gebrauchte Photovoltaikmodule möglichst zuverlässig qualifizieren zu können und so zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft in der Photovoltaik beizutragen. Dadurch soll eine möglichst große Anzahl an Modulen bis zum Ende ihrer Lebenszeit betrieben werden können.

Hintergrund für den Recyclingbedarf ist unter anderem das schnelle Voranschreiten der Modultechnik in den vergangenen Jahren. Für Kraftwerksbetreiber sind dadurch neuere Module ökonomisch attraktiver: Sie erzielen auf gleicher Fläche eine höhere Leistung. Der Prozess, bei dem alte Photovoltaikmodule durch neue mit mehr Leistung ersetzt werden, wird auch Repowering genannt. Doch was passiert mit den alten Modulen, die grundsätzlich weiterhin betriebsfähig wären? An diesem Punkt setzt RENEW an.

Menge an entsorgten Photovoltaikmodulen reduzieren

Maximilian Engel, RENEW-Projektleiter am ZSW, sieht in langlebigen Photovoltaikmodulen einen zentralen Grundpfeiler für die zukünftige Energiewende: „Der Markt für gebrauchte Module wächst rasant, denn die Ausbauziele für die Photovoltaik sind hochgesteckt. Hierfür brauchen wir jedes Modul – ob neu oder gebraucht – bis zum Ende seiner Betriebsfähigkeit im Betrieb. Auch wenn ich mich über die momentan hohe Ausbaugeschwindigkeit freue, dürfen wir nicht den nachhaltigen Umgang mit den dazu verwendeten Ressourcen vernachlässigen. Hierzu gilt es, gebrauchte Module effizient und damit kostengünstig mit hohem Durchsatz zu qualifizieren und gegebenenfalls zu reparieren, um sie weiter in Betrieb zu halten.“

Basierend auf bisherigen Erkenntnissen der Forschenden sind bei einem Großteil der im Feld eingesetzten Module auch nach einer Betriebszeit von mehr als 20 Jahren wenige alterungsbedingte Parameteränderungen (Leistungsdegradationen) festzustellen. Dies trifft insbesondere auf Standorte mit einem gemäßigten Klima zu, wie beispielsweise Mitteleuropa. Laut Einschätzung von 2nd Life Solar, einem RENEW-Projektpartner aus der Abfallindustrie, sind etwa sieben von zehn aussortierten Modulen direkt betriebsfähig. Damit darüber hinaus noch mehr Module weiterverwendet werden können, qualifizieren die Forschenden neue Reparaturlösungen.

Das ZSW prüft Photovoltaikmodule hinsichtlich ihrer Degradation und analysiert die Rückseitenfolien und Materialien der Module als Fehlerquellen für Defekte. So plant das RENEW-Projektteam, mit einer skalierbaren und gesteigerten Qualitätsprüfung von alten Modulen den Photovoltaik-Ausbau nachhaltiger und ressourcenschonender zu gestalten. (av)