Eigenverlag/Self

Abstract:
Um die ökologische Nachhaltigkeit von „Advanced Materials“ (AdMs) in innovativen Solarzelltechnologien (Emerging Photovoltaics, EPVs) abschätzen zu können, ist die Betrachtung des gesamten Lebenszyklus notwendig. Lebenszyklus­Analysen (Life Cycle Analysis,LCAs) können jene Materialien in einem Produkt identifizieren, die in Relation zu anderen eingesetzten Materialien am meisten zu Umweltbelastungen durch das Gesamtprodukt beitragen. Dies bietet die Möglichkeit, das Produkt im Sinne der Nachhaltigkeit zu optimieren. Bislang durchgeführte LCAs von EPVs sind aufgrund der unterschiedlichen Annahmen und Systemgrenzen kaum vergleichbar und haben Limitierungen, insbesondere aufgrund fehlender Daten. Generell zeigt sich jedoch, dass EPVs verglichen mit konventionellen PVTechnologien einen niedrigeren Energiebedarf und eine kürzere Energierücklaufzeit aufgrund der einfacheren Herstellungsmethoden und des geringeren Materialeinsatzes haben können. Die eingesetzten AdMs weisen in LCAs, etwa im Vergleich mit Solarglas, den für die Elektroden verwendeten (Edel)metallen oder „kritischen Rohstoffen“, nur geringe Umweltauswirkungen auf, vorrangig, weil sie in verhältnismäßig geringen Mengen eingesetzt werden. EPVs haben noch keine Marktreife erlangt, daher wurden bislang noch keine entsprechenden Recyclingtechnologien entwickelt. Die Verbundmaterialien aufzutrennen, stellt eine große Herausforderung beim Recycling dar. Idealerweise sollte bereits beim Design nicht nur die Umweltverträglichkeit („Safe by Design“), sondern auch die Recyclingfähigkeit („Design for Recycling“) berücksichtigt werden und auch darauf geachtet werden, einen geeigneten Kompromiss zwischen höchstem Wirkungsgrad, bester Stabilität, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit zu finden („Sustainability by Design“).