Effizientere und kostengünstigere Photovoltaik-Produkte mit einer kürzeren Lebensdauer als der Industriestandard von 25 bis 30 Jahre könnten nach einer Studie des MIT in den kommenden Jahren neue Möglichkeiten für Projektentwickler und Anlagenbesitzer eröffnen. In dem in der Fachzeitschrift „Joule“ veröffentlichten Beitrag „Accelerating Photovoltaic Market Entry with Module Replacement“ stellten die US-Forscher eine Modultauschstrategie vor, die es den Projektträgern ermöglicht, mit Solarmodulen mit einer erwarteten Lebensdauer von weniger als 15 Jahren profitable Stromgestehungskosten (LCOE) für ihre Photovoltaik-Projekte zu erreichen.
Der MIT-Studie zufolge könnte der Austausch von Modulen dazu beitragen, dass Photovoltaik-Technologien mit kürzeren Lebenszyklen, die derzeit vom Markt ausgeschlossen sind, in den Mainstream gelangen, solange die Module mindestens zehn Jahre halten, einen Wirkungsgrad von mehr als 20 Prozent aufweisen und nicht mehr als 0,30 US-Dollar pro Watt kosten. „Aufkommende Photovoltaik-Technologien mit einer Lebensdauer von weniger als 15 Jahren können einen wettbewerbsfähigen LCOE erreichen“, so der Bericht.
Stromgestehungskosten als Schlüssel
Die wichtigste Änderung, die die Tür zum Markt für diese Module öffnen kann, ist die Senkung der Modulpreise. Sie habe dafür gesorgt, dass die Systemkosten (BoS) nun den größten Teil der Kosten von Photovoltaik-Projekten ausmachen. „Das bedeutet, dass es, solange neuere Solarmodule elektrisch und physikalisch mit den Unterkonstruktionen und elektrischen Systemen kompatibel sind, wirtschaftlich sinnvoll sein kann, durch neuere, bessere Module zu ersetzen, sobald sie verfügbar sind, während der Rest des Systems weiter verwendet werden kann“, so die Studie.
Die Forscher analysierten einen 100-Megawatt-Solarpark mit einem Tracker-System, eine 200-Kilowatt-Dachanlage im Gewerbe und einer private Dachanlage mit 6 Kilowatt. Für die Analyse stützten sie sich auf Benchmark-Parameter des National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums, Annahmen über die zukünftige Entwicklung der Photovoltaik-Technologien, Finanzierung und Modulrecycling sowie vier unabhängige Tools zur Berechnung des Stromgestehungskosten. „Bei allen drei Installationsarten, die sie – je nach den Besonderheiten der örtlichen Gegebenheiten – gefunden haben, brachte der Austausch durch neue Module nach 10 bis 15 Jahren in vielen Fällen wirtschaftliche Vorteile und gleichzeitig blieben die vielen Umwelt- und Emissionsminderungsvorteile der Solarenergie erhalten“, sagte das Forschungsteam.
Die Autoren der Studie hoffen, dass ihre Ergebnisse dazu beitragen werden, die Überzeugung zu überwinden, dass eine Lebensdauer von mindestens 25 Jahren für die Rentabilität von Photovoltaik-Anlagen erforderlich ist. „Wenn jemand eine neue Technologie mit einer Lebensdauer von zehn Jahren entwickelt, wird sich niemand damit befassen“, schreiben die Forscher. „Das gilt als Allgemeinwissen auf diesem Gebiet und ist irgendwie lähmend.“
Auswirkungen auf die Recyclingindustrie
Die Einführung von „mehr Einweg-Photovoltaik-Technologien“, die gleichzeitig eine nachhaltigere Einnahmequelle für Photovoltaik-Hersteller bieten, hätte enorme Auswirkungen auf das Recycling. Die Photovoltaik-Recyclingbranche macht Fortschritte auch aus dem Bewusstsein heraus, dass die ersten signifikanten Mengen an Altmodulen im nächsten Jahrzehnt anfallen werden.
Nach Angaben von Bertrand Lempkowicz, Kommunikations-, Marketing- und PR-Manager bei der Recyclingorganisation PV Cycle, könnte ein Solarmodul mit zehnjähriger Lebensdauer den Investoren eine Rendite bieten, basierend auf einer sechs bis siebenjährigen Amortisationszeit für das Produkt. „Aber aus ökologischer Sicht sollte ein Solarmodul mit einer Lebensdauer von 25 Jahren interessanter sein“, sagte Lempkowicz auf Anfrage pv magazine. „Aus Sicht der Recycler bedeutet eine kürzere Lebensdauer mehr Abfall und sollte helfen, den Recyclingpreis zu senken.“
Ein weiterer wichtiger Faktor, so Lempkowicz, ist, dass Solarmodule mit 20-jähriger Lebensdauer auch zwei Jahrzehnte nach der Installation 80 Prozent ihrer ursprünglichen Leistung liefern können, wobei die Leistung bei privaten Dachanlagen tendenziell höher ist. „Bei Industrieanlagen, bei denen aufgrund der ständig steigenden Leistungen von [neuen] Modulen mit einer Spannungsversorgung zu rechnen ist, sollte eine Lebensdauer von 10 oder 15 Jahren ausreichen“, sagte er. „Für sie ist der frühe Wechsel ihres Kraftwerks eine Investition und diese Module werden wahrscheinlich nie 20 oder 25 Jahre alt sein, bevor sie ersetzt werden.“
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Sehr gut, noch mehr Elektroschrott in kürzerer Zeit. Das ist genau der Weg den wir gehen müssen, wenn wir uns weiter selbst zerstören wollen. In der heutigen Zeit so etwas auch nur zu denken grenzt an absolute Dummheit. Es dann aber noch auszusprechen und zu veröffentlichen lässt den letzten Funken Hoffnung an Intelligenz schwinden. Das so was von einer renommierten Hochschule kommt kann ich gar nicht glauben…
Sehr geehrter Verfasser, wie so oft hingt die Wissenschaft der Realität hinterher. Ein Preis pro Watt von 30 US Dollarcent ist heute bei Dachanlagen schon nicht mehr wirtschaftlich umsetzbar, selbst bei „normalen“ langlebigen Modulen. Leider wird die Photovoltaik gerade schleichend getötet. Jeden Monat 1,4 % weniger Vergütung, eine Rentabilität in „normalen“ Aufdachanlagen ist in spätestens 6 Monate weggekürzt. Lediglich EIgenstromanlagen sind dann noch möglich, diese kann sich aber nur der „große“ Industriebetrieb leisten, Keine Ahnung wie weiter ;-(
VG Thomas
Wahnsinn mit Methode ?
Da wird endlich einmal eine Technik entwickelt, die von „Geburt an“ der Langlebigkeit verschrieben ist und dann kommen „renomierte Idioten“ daher und reißen das ganz bewußt wieder ein.
Wir brauchen keinen Elektronikrecyclingmüll, sondern ein weiteres und ausgeprägtes Denken von Cradle to Cradle.
Cheers Eckhard
Die Frage ist aber gesamtökonomisch und gesamtökologisch zu betrachten.
Vollendet muss das Modul auch dementsprechend weniger Resourcen und Montagekosten haben.
Also gesamtenergetisch dementsprechen weniger Aufwand benötigen wie sein Lebensdauer verringert ist.
Und man muss anders denken.
Ein Recykling-Zykluss muss auf Resourcen bezogen dann doppelt oder dreimal so gut sein.
Wenn man einem 30 Jahresmodul 96% Recyklinquote zugesteht. Muss ein 15 Jahresmodul zu 98% recyklingfähig sein und ein ein 10 Jahresmodul zu 99% real erreichen.
Und das letzte Prozent rauszuholen wird sehr anstrengenden.
Aktuell ist der Lohn des Monteurs und der Wartung ein großer Kostenfaktor.
Man stell sich aber ebenfalls vor das die Entstehungsenergie teurer wird. Aktuell werden Module vorallem aus günstigem KohleStrom und Erdöl kredenzt.
Für eine fremdkapitalisierte Firma die mit Montagerobotern eine großen Solarpark betreut mag die Rechnung vom MIT simmen.
Steuern absetzen, PV-Wechsel-Roboter kaufen kann Otto Privat nicht ..
Ein bischen den Markt erweitern für bestimmte Anwendungen wie Pkw-Dächer kann aber nicht schaden.
Aber nicht vergessen Hausbesitzer gehen mit Immobilien immer auf „Long-Investitionen“ Die machen weniger Stress & Umstände. Man will ja auch nicht Jede Woche eine neue Kühltruhe kaufen selbst wenn sie nur 2,5€ kosten würde.
Es ist etwas schwer vorstellbar, dass Transport- und Recyclingenergie so niedrig sein können, dass sich eine frühzeitige Ersatzinstallation lohnt. Was den Kosten- und Energieaufwand für Ersatzinstallation und Recycling betrifft, weiß diese Studie offensichtlich nichts belastbares zu sagen. Wenn sich kurzlebige PV-Module aber tatsächlich rechnen würden, dann würde ein wesentliches Investitionshemmnis entfallen: Wenn die Amortatisationszeiten kürzer werden, erleichtert das insbesondere in Ländern mit Kapitalmangel die Investition. Was man natürlich nicht will, ist, dass man dort die billigen Module kauft und dann nicht ordentlich recycelt. Genau das wäre aber zu befürchten. Die Studie folgt also dem 200 Jahre alten amerikanischen Prinzip: Geschäft ist Geschäft, und was kümmert mich der Müll anderer Leute.
Zum Glück ist derzeit nicht bekannt, dass die Produktion von weniger haltbaren PV-Modulen mit wesentlichen Kostenvorteilen verbunden wäre. Dass deutlich haltbarere (Glas-Glas-)Module etwas teurer zu haben wären, ist bekannt. Deren geringe Marktdurchdringung hat aber bisher nicht zu einem ähnlichen Aufschrei geführt. Hier wird also genauso mit spitzem Bleistift gerechnet, und es scheint akzeptiert zu sein.
Dieser Vorschlag des MIT ist absolut skandalös. Es sollte genau der gegenteilige Weg eingeschlagen werden: die Minimierung von Ressourcenverbrauch pro erzeugter kWh Solarenergie mittels noch langlebigerer und recycelbarer PV Module. Dazu sollte man sich Gedanken machen wie man das Wirtschaftssystem so umbaut, dass sich das betriebswirtschaftlich rechnet und nicht umgekehrt.
Ist es Zufall, dass dieser mehr als dümmliche Vorschlag von einer US Uni kommt?
Vollkommen am Klimaschutz vorbei …
Die Herstellung von Solarmodulen ist energieintensiv – unabhängig von der Lebensdauer der Module. In der Regel wird der Carbon Footprint der Module nach 5 Jahren zurück erwirtschaftet und erst danach liefert Photovoltaik einen positiven ökologischen Beitrag. Auf schmutzigste Billigmodule zu setzen, die nach 10 – 15 Jahre ausgewechselt werden müssen, ist sicherlich ökologisch der falsche Ansatz.