End-of-Life-Management für Solar-Photovoltaik

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End-of-Life-Management für Photovoltaik (PV) bezieht sich auf die Prozesse, die auftreten, wenn Solarmodule und alle anderen Komponenten aus dem Betrieb genommen werden. In den Vereinigten Staaten sind Millionen von Solaranlagen an das Stromnetz angeschlossen, was bedeutet, dass Hunderte von Millionen PV-Paneele im Einsatz sind. Die meisten PV-Anlagen sind jung – etwa 70 % der bestehenden Solarenergiesysteme wurden erst 2017 installiert. Die geschätzte Lebensdauer eines PV-Moduls liegt bei etwa 30-35 Jahren, obwohl einige davon viel länger Strom produzieren können. Während derzeit nur wenige Anlagen in den Abfallstrom gelangen, werden in den nächsten Jahrzehnten mehr Anlagen das Ende ihrer Nutzungsdauer erreichen.

Darüber hinaus können neue Materialien, Konstruktionen und Verfahren dazu beitragen, die Umweltauswirkungen der PV-Herstellung zu verringern, indem Abfall, Energieverbrauch, negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und Verschmutzung minimiert werden. Erfahren Sie mehr über PV-Materialien und wie sie funktionieren.

Warum ist das PV-End-of-Life-Management wichtig?

Nach Angaben der Internationalen Agentur für Erneuerbare Energien wird der kumulierte PV-Abfall in den Vereinigten Staaten im Jahr 2030 voraussichtlich zwischen 0,17 und 1 Million Tonnen betragen. Zum Vergleich: In den Vereinigten Staaten fallen jährlich 200 Millionen Tonnen feste Abfälle an, ohne recycelte und kompostierte Materialien. Während die meisten Probleme am Ende der Lebensdauer durch Witterungsschäden und Installationsfehler verursacht werden, entscheiden sich einige Verbraucher und Anlagenbetreiber dafür, ihre Paneele vor Ablauf der Garantiezeit aufzurüsten oder von technischen Verbesserungen zu profitieren.

Es gibt zwar Recyclingverfahren für Cadmiumtellurid- und Silizium-PV-Module, aber in den USA sind die Gesamtkosten für das Recycling höher als die Kosten für die Entsorgung auf einer Mülldeponie. Die Konzentration auf das PV-End-of-Life-Management wird dem U.S. Department of Energy Solar Energy Technologies Office (SETO) dabei helfen, die Umweltauswirkungen der Solarenergie zu reduzieren und die Solarenergie letztendlich erschwinglicher zu machen. Erfahren Sie mehr über die Ziele von SETO.

SETO-Forschung im PV-End-of-Life-Management

SETO finanziert Forschungsarbeiten zur Entwicklung neuer Materialien und Konstruktionen, die die Lebensdauer von PV-Produkten verlängern, deren Herstellung weniger energieintensiv ist, die leichter zu recyceln sind und die am Ende ihrer Lebensdauer weniger umweltschädlich sind. Neue Verfahren können das Verständnis der Umweltauswirkungen verbessern, um unbeabsichtigte Umweltverschmutzung oder Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit zu vermeiden. Der SETO-Aktionsplan für das Ende der Lebensdauer von Photovoltaikanlagen umreißt eine Fünfjahresstrategie zur Einführung sicherer, verantwortungsvoller und wirtschaftlicher Verfahren für das Ende der Lebensdauer.

SETO hat Projekte am National Renewable Energy Laboratory (NREL) zur Lebenszyklusanalyse von PV-Modulen und zu Kostenmodellen für das Modulrecycling finanziert. SETO unterstützt das NREL auch bei der Koordinierung von PV-Nachhaltigkeitsmaßnahmen für das Programm Photovoltaic Power Systems (IEA-PVPS) der Internationalen Energieagentur (IEA). Diese Bemühungen konzentrieren sich auf Recycling-Forschung und -Analyse, die Bewertung des Lebenszyklus von PV-Modulen, die Verbesserung der Umweltsicherheit und des Gesundheitsschutzes bei der PV-Herstellung und die Veröffentlichung von Berichten über das End-of-Life-Management für PV-Paneele. SETO hat das NREL auch dabei unterstützt, staatliche und lokale Maßnahmen im Zusammenhang mit Altmodulen zu untersuchen.