Recyclingkonzepte für Photovoltaikmodule

Im Bereich der erneuerbaren Energien nehmen Photovoltaik (PV) - Anlagen einen immer größeren Stellenwert ein. Aufgrund der erhöhten Nachfrage in diesem Bereich steigen auch die Alt-Modulmengen an, welche im Sinne der Nachhaltigkeit einem adäquaten Recyclingprozess zuzuführen sind. Dies ist wichtig, um durch eine Rückgewinnung der Wertmetalle und des enthaltenen Glases primäre Ressourcen und Deponiekapazitäten zu schonen. Bis dato gibt es für neuere PV-Module, wie es auch CIGS-Zellen sind, keine passenden beziehungsweise marktfähigen Verwertungskonzepte. Am Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie der Montanuniversität Leoben erfolgten bereits Untersuchungen zu ersten Aufbereitungsschritten von diesen Chalcopyrit-Zellen. Als geeignete Vorbereitungsschritte, mit dem Ziel die Halbleiterschicht für weitere Verfahren freizulegen, stellte sich beispielsweise die Pyrolyse und die Anwendung von Zerkleinerungsaggregaten heraus. Weitere Forschungsaktivitäten des Lehrstuhles liegen im Bereich anschließender Gewinnungsverfahren der in der Halbleiterschicht enthaltenen Wertmetalle und der Rückführung des Glases.

Die Photovoltaik ist im Bereich der regenerativen Energien eine der vielversprechendsten Technologien. Insbesondere Dünnschichtzellen gewinnen derzeit aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile im Vergleich zu den gängigen Siliziumzellen, wie zum Beispiel geringere Produktionskosten als auch einen niedrigeren Material- und Energiebedarf bei der Herstellung, immer mehr an Bedeutung. Um den enormen weltweiten jährlichen Energiebedarf von etwa 10 TW abdecken zu können, ist neben der Verwendung herkömmlichen Energiequellen, wie Kohle, Erdöl oder Gas auch die Nutzung und Etablierung erneuerbarer Energieträger zu forcieren. Aufgrund der schnellen Entwicklung und der zunehmenden Popularität im Bereich der Photovoltaikmodule sowohl für Groß- als auch Privatanlagen wird in Zukunft mit einem enormen Anstieg an End-of-Life(EoL)-Modulen gerechnet. Die durchschnittliche Lebensdauer moderner Zellen beträgt in etwa 25–35 Jahre. Umso wichtiger ist es dann, in diesem Bereich auf den jeweiligen Modultyp abgestimmte Recyclingkonzepte zu entwickeln und anzuwenden, da es sich bei der Photovoltaiktechnologie um eine umweltfreundliche Energiegewinnung handelt und das Recycling dementsprechend ebenfalls ökologisch erfolgen sollte. Neben dem Nachhaltigkeitsaspekt stellen sowohl die Schonung der Deponiekapazitäten durch eine passende Verwertung der Materialien als auch die Primärrohstoffeinsparung, vor allem im Bereich der kritischen Metalle (Indium, Gallium etc.), unter Berücksichtigung möglicher zukünftiger Versorgungsengpässe wichtige Aspekte dar. Studienbelegen, dass im Bereich der Technologiemetalle, wie sie auch in PV-Modulen Einsatz finden, der zukünftige Verbrauch die derzeitige Weltproduktion übersteigen wird.



Copyright: © Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben
Quelle: Depotech 2014 (November 2014)
Seiten: 26
Preis: € 11,00
Autor: Priv.-Doz. Dr. mont. Stefan Luidold
Prof.Dipl.-Ing. Dr. Helmut Antrekowitsch
Dipl.-Ing. Laura Benedek

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