Fegerls Kunstwerk im Skulpturenpark © Judith Fegerl, sunset, 2021

Alle Österreicher*innen in die Energiewende einzubinden: Das ist das Ziel des am 7. Juli 2021 beschlossenen Erneuerbaren-Ausbau-Gesetzes (kurz EAG). Im Fokus steht neben dem Ausbau von Windkraftanlagen und der Nutzung von Wasserkraft und Biomasse auch die Förderung von Photovoltaik-Anlagen, etwa auf dem eigenen Dach.

Am OFI forschen wir seit Jahren zum Thema Photovoltaik. In dem noch bis Jahresende laufenden Projekt PVRe² steht die Nachhaltigkeit in der PV-Modultechnologie im Fokus. Eine Wiener Künstlerin hat sich ihre eigenen Gedanken zu diesem Thema gemacht.

Wie können Recyclingprozesse von PV-Paneelen optimiert werden und welche Konzepte gibt es in Bezug auf die Reparatur von beschädigten PV-Modulen? 9 gebrauchte Paneele, die bei uns am OFI im Rahmen des Forschungsprojektes PVRe² analysiert wurden, hat die Künstlerin Judith Fegerl zu der Skulptur „sunset“ zusammengefügt. „Mit meiner Skulptur möchte ich auch die Kehrseiten der „Clean Energy“ beleuchten, nämlich die Entsorgung der Träger Erneuerbarer Energien und hinterfragen, wie mit der in den Paneelen noch immer erzeugten Energie umgegangen werden soll“, erklärt Judith Fegerl ihre Intention. Betrachten kann man das Kunstwerk im Skulpturenpark des Universalmuseums Joanneum. Von 7. Oktober bis zum 13. November 2021 sind Fegerls Werke in der Galerie Hubert Winter in Wien ausgestellt.

 

Recycling von End-of-Life PV-Modulen

Photovoltaik-Module haben im Durchschnitt eine Lebenserwartung von 25–30 Jahren. Viele Anlagen der ersten Generation haben jetzt ausgedient. Diese Multimaterialverbunde bestehen aus vielen Schichten: Glas, Kunststofffolien und dazwischen Siliziumzellen, die mit elektrischen Metallkontakten verbunden sind. Manche der Komponenten wie Blei oder Fluor sind dabei besonders umweltkritisch. Heutzutage werden defekte Paneele nach Entfernung von Rahmen und Kabeln geschreddert, Glas- und Metallbruchstücke entfernt, die polymeren Reststoffe landen in Verbrennungsöfen. Ein fachgerechtes und auf die Solartechnik spezialisiertes Abfallentsorgungssystem gibt es bisher noch nicht, da die anfallenden Mengen noch gering sind und es daher kaum wirtschaftliche Anreize zur Errichtung von speziellen PV-Recyclinganlagen gegeben hat. Im Projekt PVRe² wird gemeinsam mit der Montanuniversität Leoben an neuen Recyclingverfahren geforscht, die ein schichtweises Auftrennen der einzelnen Modulschichten und damit ein stoffgerechtes Recycling und Wiedergewinnen der Wertstoffe erlauben.

 

Reparatur von defekten Modulen

Einige PV-Modultypen zeigen jedoch schon weit vor Erreichen der vorhergesagten Lebenszeit Defekte wie z. B. Risse in den polymeren Rückseitenfolien. Ohne Reparatur müssen sie schon nach weniger als 10 Jahren, die sie in Betrieb waren, ausgetauscht werden. Genau mit diesen Fragestellungen befassen sich unsere Expert*innen am OFI im Rahmen des Projektes PVRe².
„Wir beschäftigen uns vor allem damit, ob eine Reparatur von Photovoltaik-Modulen technisch möglich sowie wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll ist. Das OFI arbeitet gemeinsam mit dem Polymer Competence Center Leoben (PCCL), Silicon Austria Labs (SAL), Modulherstellern und PV-Anlagenbetreibern an der Entwicklung einfacher Reparatursysteme, die direkt an der PV-Anlage ausgeführt werden können. Dadurch könnte die Lebensdauer beschädigter Module deutlich erhöht werden," erklärt OFI-Expertin Dr. Gabriele Eder, Forscherin im Projekt PVRe².
Zu den größten Herausforderungen hierbei gehören das Verschließen der Risse in den Kunststofffolien durch Reparaturbeschichtungen, die zu einer Wiederherstellung der elektrischen Isolationseigenschaften und in der Folge zu einer Verzögerung der Moduldegradation führen. Die ReparFFG Logo DE RGB 1000pxatur der defekten Paneele soll möglichst einfach und im Feld durchführbar sein, damit diese Option wirtschaftlicher ist, als der Austausch der schadhaften Module.

 

Das Projekt PVRe² wird durch Mittel der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) unterstützt.

 

 

Sie interessieren sich für das Thema Photovoltaik? Das OFI forscht in mehreren Projekten an der Weiterentwicklung von Messverfahren und der Optimierung von Werkstoffen.

 

 

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