RESCUE - Effizientes PV-Recycling

Vorhaben im Rahmen von REACT-EU

Effizientes Recycling von Solarmodulen durch computergestützte und datengetriebene Prozessoptimierung - RESCUE

Laufzeit

24.01.2022  - 31.12.2022

Projektziele

• Entwicklung einer computergestützten Identifizierung der zu recycelnden Solarmodule zur Verbesserung der Prozesseffizienz im nachfolgenden Recyclingverfahren
• Erweiterung der bestehenden Recyclingtechnologie des Antragstellers um einen Sortierschritt zur feineren Auftrennung der Stoffströme
• Verbesserung der CO2-Bilanz der gewonnen Rohstoffe dank der Energieeinsparungen des neuen Recyclingprozess

Projektergebnisse

• Aufbau einer Moduldatenbank für End-of-life-Solarmodule basierend auf den Daten von 486 Einzelmodulen (153 unterschiedliche Modultypen, 48 Hersteller, Baujahre 2004-2021)
• Automatisierte Erkennung des zu behandelndem Solarmoduls in der Recyclinganlage und Zuordnung zum korrespondierenden Datenbankeintrag über Bilderkennung des Typschildes
• Entwicklung einer inline-fähigen Messmethode zum qualitativen Nachweis von Fluor in den Rückseitenfolien von PV-Modulen unter Einsatz der Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS)
• Entwicklung einer Methode zur Bestimmung des Antimongehalts im Frontglas der PV-Module mittels Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)
• Methodenentwicklung zur Bestimmung der Silber- und Bleigehalte von PV-Modulen unter Einsatz der RFA
• Korrelation des Silbergehalts der Altmodule mit der optisch bestimmten Fläche der Silberfinger an der Frontseite der Module zur Abschätzung der Silbergehalte zur erleichterten Bewertung des zu erwartenden Erlöses des Modulrecyclings ohne vorherige Analyse
• Entwicklung eines Scoringsystems zur Kategorisierung der Wert- und Schadstoffgehalte der einzelnen Modultypen zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit des Modulrecyclings
• Bestimmung des Erweichungspunkts des Verkapselungsmaterials der Solarzellen in Abhängigkeit des Modultyps
• Durch die gezielte Einstellung der notwendigen Bestrahlungsintensität für die Delaminierung des Solarmoduls in der Recyclinganlage in Abhängigkeit des Modultyps wird eine signifikante Energieeinsparung erreicht
• Steigerung der Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses beim Projektpartner Solar Materials GmbH durch Verbesserung der Reinheit des zurückgewonnenen Glases und Aluminiums und die im Projekt erzielten Energie- und Prozesszeiteinsparungen
• Validierung der Projektergebnisse beim Projektpartner Solar Materials GmbH durch Prozessierung von 150 End-of-life-Solarmodulen mit dem optimierten Verfahren, hierbei wurden 2,1 t Glas, 450 kg Aluminium, 120 kg Silicium und 6 kg Kupfer zurückgewonnen

Projektleitung

Dr. Andreas Obst - andreas.obst@csp.fraunhofer.de