Ökoeffizienz von Photovoltaikmodulen

• Matthias Seitz
• Dr. Malgorzata Kroban
• Thorsten Pitschke
• Dr. Siegfried Kreibe

Die vom bifa Umweltinstitut (bifa) im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Umwelt und Verbraucherschutz durchgeführte Untersuchung zeichnet ein zukunftsgerichtetes Bild der umweltbezogenen und ökonomischen Wirkungen von Photovoltaik (PV)-Systemen entlang des gesamten Lebenszyklus. Bewertet werden die Herstellung der PV-Systeme mit Wafer- sowie Dünnschicht-Technologien, deren Betrieb in verschiedenen Anwendungsfällen sowie verschiedene Recyclingszenarien. Die Untersuchung erfolgt nicht nur als Momentaufnahme, sondern beschreibt auch die Potenziale mittelfristiger Entwicklungen. Die Studie wurde durch eine Vielzahl von in der Photovoltaikbranche tätigen Unternehmen unterstützt.

Die Unterschiede der Gesamtumweltwirkungen der untersuchten PV-Technologien fallen nur gering aus. Die Zusammensetzung des Ökologie-Indexes variiert dabei jedoch durch die grundlegend unterschiedliche Fertigung von Wafer-basierten und substratbeschichteten Modulen/Laminaten. Das Potenzial einer erfolgreichen Umsetzung eines integrierten und technologisch hochwertigen Recyclingsystems erweist sich aus Umweltsicht als bedeutsam. Für Wafer-basierte Module könnten beispielsweise mehr als 20 % der Umwelt-Aufwendungen aus deren Herstellung eingespart werden. Bezüglich der Kostenbetrachtung stehen nicht die einzelnen PV-Technologien im Vordergrund, sondern deren Anwendung in unterschiedlichen Anwendungsfällen.

This study was conducted by the bifa environmental institute (bifa) on behalf of the Bavarian Ministry for Environment and Consumer Protection. It draws a future-orientated picture of the environmental and economic impacts of photovoltaic (PV) systems along their entire life-cycle. The study assesses the manufacturing of wafer-based and thin-film PV Systems, its operation in different application cases as well as different end-of-life recycling scenarios. Not only a technology snapshot is presented but also the potential of mid-term developments is shown. The survey has been supported by a number of PV industry members forming an advisory council.

Comparing the environmental impact results of the examined PV technologies the differences appears to be minor. Though regarding the fundamental differences in production of wafer-based and substrate coated modules/ laminates the breakdown of the Ecology-Indices varies. From the environmental perspective the potential of a successful implementation of an integrated and technologically high-quality recycling proves to be significant. For instance the environmental expenditure of wafer-based module production can be cut down by more than 20 %. With respect to the cost observation the main focus is not on the single PV technologies but on their different endues applications.