Referenzen

Das Fraunhofer CSP adressiert im Verbundprojekt ID² zentrale Herausforderungen im Data Lifecycle Management von GW-Solarzellfabriken. Mit dem steigenden Datenvolumen aus Messprozessen wächst der Bedarf an skalierbaren Lösungen zur Datenstrukturierung, -speicherung und -visualisierung. Gleichzeitig müssen Qualitätssicherung und Prozesskontrolle durch automatisierte, intelligente Auswertungssysteme verbessert werden.

Südafrika könnte als sicherer Produzent für grünen Wasserstoff – auch als Lieferant für Deutschland – in den kommenden Jahren eine wichtige Rolle spielen. Herausforderungen gibt es aktuell jedoch bei der Speicherung und Verteilung des Rohstoffs. Hier knüpft das kürzlich gestartete Fraunhofer-Verbundprojekt »HySecunda« an, in dem neun Fraunhofer-Institute sowie die Fraunhofer Academy kooperieren. Im Projekt sollen optimierte Lösungen zur Herstellung, Speicherung und Zertifizierung von grünem Wasserstoff gefunden werden. Zudem unterstützt das Konsortium beim Capacity Building in der Region und in aktuellen Projekten zu Wasserstoff-basierten Treibstoffen für die Luftfahrt.

Für die Zuverlässigkeit eines Solarmoduls spielen die Qualität und die Verarbeitung der Verkapselungs- und Rückseitenfolien eine bedeutende Rolle. Nur wenn die Qualität, Verarbeitung und Kompatibilität der Folien stimmen, ist ein Schutz der verschalteten Solarzellen vor Umwelteinflüssen gewährleistet und das Modul für Jahrzehnte einsatzbereit. Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP untersucht zusammen mit Partnern neuartige Verkapselungs- und Rückseitenfolien für PV-Module, die eine Lebensdauer von mindestens 40 Jahren vorweisen sollen

Im Bereich ultrahochreiner Spezialmaterialien für die Mikroelektronik ist die Freiheit von metallischen Verunreinigungen in den Materialien von essenzieller Bedeutung, um die Qualität und Leistung der Endprodukte sicherzustellen. Besonders herausfordernd ist die Handhabung von sehr reaktiven Oligosilanen, für die in diesem Projekt angepasste Methoden mit ausreichend sensitiver Spurenanalytik entwickelt werden sollen, um sie auf metallische Verunreinigungen überprüfen zu können.

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.

**Teaser** Im Projekt „SPEKAB“ wurde ein neuartiges Konzept zur kombinierten Gewinnung von Strom und Wärme aus Sonnenlicht entwickelt. Ziel war es, durch spezielle Oberflächenbeschichtungen und angepasste spektrale Eigenschaften die Energieausbeute von Solarmodulen deutlich zu steigern – validiert durch Tests auf Labor- und Industrieebene.

Das Projekt „Lightweight PV“ zielte auf die Entwicklung ultraleichter, glasfreier PV-Module mit robusten Polymerfrontschichten – für mehr Effizienz beim Transport, flexiblere Anwendungen und neue Impulse im Solarmarkt.

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.

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.

Bislang ist die Kaufentscheidung bei Solarmodulen überwiegend preisgetrieben. Bewertungskriterien wie die Recyclingfähigkeit, die CO2-Emission bei der Herstellung oder die Vermeidung umweltbedenklicher Stoffe spielen eine untergeordnete Rolle. Eine auf EU-Ebene erarbeitete Ökodesign-Verordnung mit dazugehörigem Energielabel für Solarmodule soll Produkte vom Markt fernhalten, die gewisse Grenzwerte überschreiten und den Kunden Informationen zur Nachhaltigkeit des Solarmodules bereitstellen. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, nachhaltige Solarmodule, Herstellungs- und Recyclingverfahren zu entwickeln und im Produktionsmaßstab zu demonstrieren, die die geplante EU-Verordnung zum Ökodesgin und Energielabel überdurchschnittlich erfüllen.