PVReValue
Im Forschungsprojekt PVReValue wird ein Verfahren zur vollständigen Aufbereitung und Verwertung von PV-Modulen entwickelt, das eine Recyclingquote von über 95 % erreicht. Es umfasst fünf Schritte: Inputcharakterisierung, Verbundauftrennung, Aufbereitung, Outputcharakterisierung und Verwertung der Fraktionen. Der Innovationsgehalt liegt in der mehrstufigen Verbundauftrennung und der Kombination weiterer Aufbereitungsverfahren, um hochwertige Sekundärrohstoffe für eine Kreislaufwirtschaft zu erzeugen.
Projektpartner
- Montanuniversität Leoben, Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft (AVAW), Koordinator
- Peter Seppele Gesellschaft m.b.H.
- Österreichisches Forschungsinstitut für Chemie und Technik, kurz Österreichisches Forschungsinstitut (OFI)
- Polymer Competence Center Leoben GmbH
- Sonnenkraft Energy GmbH
- Circulyzer GmbH
- Silicon Austria Labs GmbH
- Solar-Ernte Photovoltaik GmbH
- Technische Universität Wien
- Perndorfer Maschinenbau KG
- MGG Polymers GmbH
Motivation und Ziele
Die weltweit installierte PV-Leistung überschritt 2022 die 1.000 GW-Marke. In Österreich lag 2020 die installierte Leistung bereits über 2 GW und erfährt hohe Zuwachsraten. Derzeit gibt es bei End-of-Life (EoL)-PV-Modulen noch geringe Rücklaufmengen, aber es ist ein starker Anstieg in den nächsten Jahren zu erwarten, auf den es entsprechend vorbereitet zu sein gilt.
Im Forschungsprojekt PVReValue werden, aufbauend auf bestehenden Forschungsergebnissen, die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen für einen vollständigen Aufbereitungs- und Verwertungsprozess für PV-Module geschaffen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ganzheitlichen Verfahrens für PV-Module um eine Recyclingquote von mehr als 95 Gew.-% zu erreichen.
Der Innovationsgehalt liegt einerseits in der mehrstufigen Verbundauftrennung, welche eine Vorfraktionierung der weiter aufzubereitenden Fraktionen bewirkt; andererseits in der komplexen Kombination weiterer Aufbereitungsverfahren für die gewonnenen Fraktionen. Die hohe Qualität des Verfahrens beginnt bereits bei der Inputcharakterisierung, wodurch Module selektiv chargiert und Outputqualitäten in Folge entsprechen modelliert und eingestellt werden können. Das Projekt generiert so hochwertig verwertbare Sekundärrohstoffe im Sinne einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft.
Hauptziele
- Ganzheitliches Recycling von Photovoltaik-Modulen, dh ergänzend zu Glas, Kabel, Anschlussdosen und Aluminiumrahmen auch Zellmaterial, Zellverbinder und die polymere Rückseitenfolie und Einkapselungsmaterial.
- Evaluierung verschiedener Separationsmethoden (mechanisch und chemisch) zur materialreinen Auftrennung der einzelnen PV Modul-Komponenten
- Umfangreiche Charakterisierung der Fraktionen vor und nach den einzelnen Prozessschritten (Inputcharakterisierung, wodurch Module selektiv chargiert und Outputqualitäten - Output-Charakterisierung - in Folge entsprechend modelliert und eingestellt werden können)
- Aufbereitung der aus der Auftrennung erhaltenen Fraktionen zur Gewinnung verwertbarer Fraktionen
- Bewertung der Verwertungsoptionen der einzelnen Outputfraktionen
Ziele und Vorgangsweise
- Inputcharakterisierung der PV-Module: Entwicklung eines Messsystems zur umfassenden Charakterisierung von EoL-PV-Modulen, um nachfolgende Prozesse optimal anzupassen (einschließlich Material- und Schadstoffidentifikation).
- Verbundauftrennung: Verlustfreie Trennung von Glas-Glas-Modulen mittels Laser oder dielektrischer Erwärmung und mehrstufige Trennung bei Glas-Backsheet-Modulen (Fräs- und Wasserstrahltechnik).
- Aufbereitung und Outputcharakterisierung: Entwicklung von Aufbereitungskonzepten für die Rückgewinnung von Sekundärrohstoffen und Zwischenprodukten, die für spezialisierte Recyclingprozesse genutzt werden können.
- Verwertung: Hochwertiges Recycling der zurückgewonnenen Materialien (Glas, Metall, Silizium, Kunststoff) und gezielter kreislaufwirtschaftlicher Einsatz in hochwertigen Prozessen und Produkten.
„Das Projekt „PVRevalue“ nimmt mit dieser zukunftsorientierten Thematik jetzt schon die Probleme von „Future-Waste“ in Angriff.“
Fördergeber
Das Projekt wird im Rahmen der Ausschreibung „Kreislaufwirtschaft - Energie- und Umwelttechnologie 2022“ durch das Bundesministerium für Innovation, Mobilität und Infrastruktur (BMIMI) gefördert. Das Programm wird durch die FFG (Projektnummer FO999897767) abgewickelt.
