PVReValue: Sonnenenergie ressourceneffizient nutzen

Im Projekt „PVReValue“ schaffen das Österreichische Forschungsinstitut für Chemie und Technik (OFI) und die Circulyzer GmbH gemeinsam mit einem großen Konsortium die Grundlage zur nahezu vollständigen Kreislaufführung alter PV-Module. Dafür erhalten sie den ACR-Innovationspreis 2024.

Photovoltaik-Anlagen sind gekommen, um zu bleiben und werden im Zuge der Energiewende weiter an Bedeutung gewinnen. Bereits 2022 überschritt die weltweit installierte Leistung die 1000-GW-Marke und auch in Österreich hat sich der Wert von 2020 bis 2023 auf 7,8 GW nahezu vervierfacht. Zunehmend dringlich wird damit auch die Frage, wie mit PV-Modulen umgegangen wird, die das Ende ihres Lebenszyklus erreichen. In der Regel sind die Module etwa 20 bis 30 Jahre im Einsatz, relevante Abfallströme befinden sich derzeit also noch auf sehr geringem Niveau. In den nächsten Jahren werden diese aber beträchtlich ansteigen und müssen entsprechend behandelt werden. Eine bevorstehende Mammutaufgabe, die das Projektkonsortium von „PVReValue“ frühzeitig erkannt hat. Das Österreichische Forschungsinstitut für Chemie und Technik (OFI) und die Circulyzer GmbH untersuchen daher gemeinsam mit weiteren Forschungs- und Unternehmenspartnern, wie eine möglichst ganzheitliche Kreislaufführung von PV-Modulen gelingen kann.

„Wir möchten 95% der Materialien recyceln können“, erklärt Anika Gassner, Projektleiterin am OFI, das ambitionierte Ziel. Die wohl größte Hürde auf dem Weg dorthin liegt in der Vielzahl an Materialien, die in einem PV-Modul verbaut sind, und an der erheblichen Vielfalt der am Markt erhältlichen PV-Module. Umso wichtiger ist in einem ersten Schritt daher die Analyse der enthaltenen Materialien. Einen besonderen Fokus legen die Forscher*innen dabei auf Kunststoffe, die immerhin 8 bis 10% der Module ausmachen. Denn während mit der Wiederverwendung von Glas und Aluminiumrahmen die gesetzlich vorgeschriebenen Recyclingquote von 85% erreicht werden kann, gibt es im Bereich der wertvollen Metalle und der sogenannten Polymere noch deutlichen Aufholbedarf.

„Wir möchten 95% der Materialien recyceln können.“

Anika Gassner, Projektleiterin am OFI

Im Schichtaufbau betrachtet, besteht jedes PV-Modul aus drei verschiedenen Fraktionen: der hochqualitativen Solarglasscheibe, den Solarzellen mit metallischen Leiterbahnen (meist aus Silber und Kupfer), die in ein polymeres Einkapslungsmaterial eingebettet sind, und der mehrlagigen, polymeren Rückseitenfolie. Um die wertvollen Materialien verwerten zu können, trennen die Forscher*innen die komplexen Materialverbunde durch mechanische und thermische Verfahren erst einmal in ihre Bestandteile auf. Das ermöglicht es in Folge, die entstehenden Fraktionen zu charakterisieren und für eine weitere Verwertung aufzubereiten.

Indem das Projekt „PVReValue“ die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen zur Kreislaufführung von PV-Modulen schafft, trägt es dazu bei, eine grüne und damit zukunftsweisende Energietechnologie durch effiziente Ressourcennutzung noch nachhaltiger zu machen. Mit einer Recyclingquote von 95% können die Gewinner des ACR-Innovationspreis 2024 neue Maßstäbe in ihrer Branche setzen und heimischen Erzeugern von PV-Modulen neuen Auftrieb verleihen.