Referenzen

Im Projekt »VR4PV« forschten das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP, das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, die DENKweit GmbH und die Dexor Technology GmbH zur Frage wie Betriebskosten von Solarparks gesenkt und damit Sonnenenergie künftig kostengünstiger erzeugt werden kann. Mittels eines digitalen Zwillings, neuartiger Messmethoden und Maschinellen Lernens gelang es den Forschungspartnern die Betriebsführung von Photovoltaik-Parks zu optimieren.

Das Recycling von Komponenten von End of Life-Solarmodulen ist ein wichtiger Ansatz zur nachhaltigen Nutzung von Ressourcen. Dadurch können bestimmte Bestandteile von Solarmodulen wiederverwendet oder in neue Produkte umgewandelt werden. Hier setzt das kürzlich gestartete Verbundprojekt »RETRIEVE« an: Beim Recycling von Solarmodul-Komponenten soll die Materialqualität so verbessert werden, dass sie den aktuellen Anforderungen an die Wiedereingliederung in die Photovoltaik-Wertschöpfungskette entspricht. Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP bringt in das bis März 2027 laufende Projekt seine Kenntnisse im Bereich Materialanalytik sowie Prozessoptimierung ein.

Wechselrichter sind die wesentliche Schlüsselkomponente zur Einspeisung der von den Solarmodulen erzeugten elektrischen Energie ins Stromnetz. Wie kann man Ausfälle und Störungen dieser Wechselrichter reduzieren? Dieser Frage geht das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS zusammen mit der DiSUN Deutsche Solarservice GmbH und der DENKweit GmbH im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Projekts »robStROM« nach.

Windenergieanlagen auf See erzeugen deutlich mehr und regelmäßiger Strom als ihre Pendants an Land. Dieses Potential will das Wasserstoff-Leitprojekt H2Mare nutzen, indem es direkt auf See erneuerbaren Strom nutzt, um daraus Wasserstoff und Wasserstoff-Folgeprodukte herzustellen. Dabei wollen die zukünftigen Partner den Wasser-Elektrolyseur direkt in eine Windkraftanlage integrieren – und damit innovative Technologien bereitstellen, um Offshore Grünen Wasserstoff zu erzeugen.

Die PSC Polysilane Chemistry GmbH stellt ein ganzes Portfolio an Verfahren zur Synthese, Trennung und Reinigung von leistungsfähigen Materialien für die Hochtechnologieanwendungen her. Zur Sicherstellung der Reinheit wurde am Fraunhofer CSP ein Verfahren zur Bestimmung von Verunreinigungen im ppt-Bereich (pg/g Einwaage) entwickelt, wodurch die PSC GmbH nun jedem verkauften Batch HCDS ein Analysenzertifikat beifügen kann.

Die Anzahl der installierten Photovoltaiksysteme ist in den letzten 10 bis 15 Jahren weltweit stark gestiegen. Doch mit zunehmender Betriebszeit unter harschen Umgebungsbedingungen zeigen sich vermehrt verschiedene Auffälligkeiten und Fehler in den Komponenten. Zellrisse und Mikrorisse (engl. Micro Cracks) in kristallinen Silizium PV-Modulen gehören zu solchen Auffälligkeiten und können die Modulperformance beeinträchtigen. Trotz verschiedener Fehlerkataloge und Klassifizierungen gibt es bisher keine allgemein anerkannten, verbindlichen Bewertungsmaßstäbe oder eine Prognose, die die Auswirkung auf den Energieertrag eines Systems beschreibt. Das Förderprojekt PV-Riss widmet sich dieser Aufgabe, um die normative Lücke zu schließen.

Solarzellen Made in Europe können sich durch hocheffiziente Technologien und Einhaltung umweltfreundlicher Produktionsprozesse und -standards von der Konkurrenz absetzen. Hier setzt das EU-finanzierte Verbundprojekt PILATUS an, das bis 2025 drei digitalisierte Pilotlinien für die Produktion von Siliziumwafern, Solarzellen und PV-Modulen in Europa schaffen will. Das Ziel ist dabei die Überführung der neuesten Rückkontakttechnologie für Heterojunction-Solarzellen in eine Massenfertigung. Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP setzt dabei seine Kenntnisse im Bereich der Inline- und Offline-Diagnostik und Metrologie von Solarzellen unter Einsatz seiner digital gesteuerten Mess- und Klassifizierungsplattform ein.

Die derzeitigen Recyclingpraktiken für PV-Altmodulen sind unausgereift und gewinnen nur geringe Mengen und Materialien von geringem Wert zurück. Um wirtschaftlich und nachhaltig zu sein, muss das Recycling von PV-Abfällen alle Materialbestandteile in einer Qualität zurückgewinnen, die für die Wiederverwendung in neuen PV-Modulen geeignet ist, und zwar mit minimalen Auswirkungen. Das Projekt APOLLO wird einen zirkulären Ansatz entwickeln, um das traditionelle Recycling, die künftige Produktion und das künftige Recycling miteinander zu verbinden.

Im Projekt Equadrat soll der grundsätzliche Nachweis erbracht werden, dass ein leistungsstarkes PV-Modul mit biologisch abbaubaren Materialien produziert werden kann, welche idealerweise ihrerseits aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wurden.