Entlastung der Umwelt durch Innovation in der Photovoltaikindustrie

Photovoltaikindustrie: Wie zwei Start-ups mit innovativen Lösungen der Umweltbelastungen und dem Ressourcenverbrauch entgegenwirken wollen.

Derzeit wird in traditionellen Solarmodulen üblicherweise der teure und begrenzte Rohstoff Silber verbaut. Dabei gibt es bereits nachhaltige ressourcenschonende Alternativen, auf die wir zurückgreifen könnten. Oft werden noch funktionierende Module ausrangiert und weggeworfen, was eine weiter Belastung für die Umwelt darstellt.

Photovoltaik spielt neben der Windenergie eine entscheidende Rolle in der Energiewende. Dies macht sich mit einem 16-prozentigen Anstieg der Photovoltaik-Anlagen im März, im Vergleich zum Vorjahr bemerkbar. Prognosen des Bundesverbands Solarwirtschaft deuten darauf hin, dass die Nachfrage nach Solarstromanlagen in Deutschland auch 2023 das siebte Jahr in Folge zweistellig wachsen wird. Der Solar-Boom lässt sich durch verschiedene Faktoren erklären, darunter die Möglichkeit der Selbstversorgung für Hausbesitzer und ein wachsendes Umweltbewusstsein.

Die nachhaltige Energieerzeugung durch Photovoltaik erfordert eine verantwortungsbewusste Nutzung von Energie und Rohstoffen bei der Herstellung von Solarmodulen. Zwei von der deutschen Bundesstiftung Umwelt unterstützte Start-ups aus Freiburg und Braunschweig präsentieren zukunftsweisende Lösungen, um Ressourcen und die Umwelt bei der Photovoltaik-Produktion zu schonen.

Kupfer das neue Silber

Die Herstellung von Solarmodulen, insbesondere von Leitbahnen und Kontakten, nutzt das teure und begrenzt verfügbare Silber. Laut Katharina Braig von PV2+ könnte die Solarindustrie bis 2030 die gesamte Silberproduktion aus Bergwerken in Anspruch nehmen, was neben der begrenzten Verfügbarkeit auch zu Konflikten in Abbaugebieten führen könnte.

Dem will das Startup PV2+ entgegenwirken und entwickelt eine vielversprechende Lösung für Solarzellenhersteller, indem es Kupfer anstelle von Silber verwendet. Kupfer ist kostengünstiger und verfügbarer, aber aufgrund seiner Eigenschaften nicht für das herkömmliche Siebdruckverfahren geeignet. PV2+ hat ein spezielles Galvanik-Verfahren entwickelt, bei dem die Solarzelle in ein Kupfer-Elektrolyt-Bad getaucht wird, um Kupfer mit elektrochemischen Prozessen aufzutragen und seine Leitfähigkeit zu erhalten.

Nachhaltige Effizienz durch Photovoltaik

Die Verwendung von Kupfer anstelle von Silber in PV-Modulen führt zu einer höheren Stromerzeugung aufgrund schmalerer Kupferleitungen und bietet weitere Vorteile wie die leichtere Verfügbarkeit durch hohe Recyclingquoten in Deutschland. Dies führt zu verkürzten Transportwegen und der Einsparung klimaschädlicher Emissionen. Alexander Bonde, Generalsekretär der DBU, sieht in dieser Entwicklung die Möglichkeit für einen bedeutenden Fortschritt in Richtung schnelles, ressourcenschonendes Wachstum der Solarindustrie und dauerhaft kostengünstige Bereitstellung grüner Energie.

Produktlebenszyklus durch Wiederverkauf erweitern

Neben der Verwendung nachhaltiger Rohstoffe ist die Nutzungsdauer von Photovoltaik entscheidend für den effizienten Ressourceneinsatz. Auch bei Solarmodulen macht sich der zeitliche Verschleiß mit den Jahren bemerkbar. Dabei werden häufig viele noch funktionsfähiger Solarmodule entsorgt, insbesondere aus ökonomischen Gründen, obwohl sie noch über 80 Prozent ihrer Leistungsfähigkeit verfügen. Dies wird als erhebliche Ressourcenverschwendung betrachtet, so Luisa Schulze von Better Sol.

Um Ressourcenverschwendung zu reduzieren, hat das Startup Better Sol unter der Leitung von Luisa Schulze und Mitbegründer Mirko Laube ein intelligentes Verfahren entwickelt. Dieses überprüft gebrauchte PV-Module auf ihre zu erwartende Rest-Lebensdauer und Leistung. Module mit mindestens 80 Prozent Leistung werden zu einem erschwinglichen Preis wieder verkauft, was die Lebensdauer verlängert und Verbrauchern eine kostengünstige Möglichkeit zur nachhaltigen Stromerzeugung bietet.

Quelle: ingenieur.de