Die Auswirkung von Recycling auf die Öko-Bilanz von ausgewählten PV-Modultechnologien

Diplomarbeit aus dem Jahr 2015 im Fachbereich Umweltwissenschaften, Note: 1, , Veranstaltung: Ökologie und Energiewirtschaft, Sprache: Deutsch, Abstract: AUFGABENSTELLUNG
Wie belasten PV-Module die Umwelt? Einen großen Einfluss dabei hat die Technologie der Fertigung von PV-Modulen. Eine Verbesserung in diesem Bereich würde zu einer günstigeren Ökobilanz führen und dadurch die meist relativ hohen Emissionswerte der Photovoltaik im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energien vermindern.
Berechnungen zu Material- und Energieersparnis durch Einsatz von Recycling und deren Auswirkungen auf die Ökobilanz von mono- und polykristallinen Modulen sollen in dieser Diplomarbeit durchgeführt werden.
REALISIERUNG
Die Aufgabenstellung der Diplomarbeit wurde durch die Verfolgung folgender Ziele realisiert:
- Erfassung der wichtigsten Emissionsströme entlang der gesamten Wertschöpfungskette dargestellt durch Berechnungen der CO2-Äquivalente
- Vergleich von Klimabilanzen von PV-Modulen mit und ohne Recycling-Materialien
Alle Berechnungen sind mit GEMIS 4.9 und PV-Sol erfolgt. Die analysierten mono- und polykristallinen Module wurden in Deutschland hergestellt und sind in Wien in Betrieb. Die erwartete Lebensdauer beträgt 30 Jahre.
ERGEBNISSE: Monokristallines PV-Modul
CO2-Fußabdruck ohne Recycling: 56,63 g CO2/kWh
CO2-Fußabdruck mit 50% Recyclinganteil: 52,33 g CO2/kWh
Ersparnis in 30 Jahren: ca. 33 kg CO2 pro Modul
Der CO2-Fußabdruck des monokristallinen Moduls sinkt durch den Einsatz von jeweils 50 % Recycling-Materialien (Glas, Aluminium und Silizium) um 7,6 % im Vergleich zu PV-Module ohne Recycling-Materialien. Dabei fällt der größte Anteil der Treibhausgasemissionen bei der Herstellung der Wafers an.
ERGEBNISSE: Polykristallines PV-Modul
CO2-Fußabdruck ohne Recycling: 48,05 g CO2/kWh
CO2-Fußabdruck mit 50% Recyclinganteil: 43,04 g CO2/kWh
Ersparnis in 30 Jahren: ca. 35 kg CO2 pro Modul
Der CO2-Fußabdruck des polykristallinen Moduls sinkt durch den Einsatz von jeweils 50 % Recycling-Materialien (Glas, Aluminium und Silizium) um 8 % im Vergleich zu PV-Module ohne Recycling-Materialien. Dabei fällt der größte Anteil der Treibhausgasemissionen auch hier bei der Herstellung der Wafers an.
Die Ersparnis bezieht sich jeweils auf den Vergleich von Modulen mit und ohne Recycling. Der Bezug auf die Veränderungen im Strom-Energiemix während der Lebensdauer wurde nicht berücksichtigt.