TH Köln entwickelt und analysiert Komponenten

Solarmodule bestehen aus Glas, Kunststofffolien, Solarzellen und Elektronik, die von einem Aluminiumrahmen zusammengehalten werden. Bisher ist es schwierig, diese Komponenten zu trennen, um sie anschließend wiederverwerten oder reparieren zu können. „Um diesen Herausforderungen zu begegnen, haben wir Lösungen für energieeffizientere und umweltfreundlichere Materialien sowie ein neues reparierbares Anschlussdosendesign erarbeitet“, erklärt Prof. Dr. Ulf Blieske vom Cologne Institute for Renewable Energy (CIRE) der TH Köln. Er leitete das Teilprojekt zu nachhaltigem Moduldesign und Reparierbarkeit. Weitere Ziele des Gesamtvorhabens waren ein geringerer Material- und Energieverbrauch bei der Herstellung, die Vermeidung umweltbedenklicher Stoffe sowie die Erhöhung des Energieertrags.

In einem ersten Schritt untersuchte Wissenschaftler*innen der Hochschule aus den Fachbereichen Erneuerbare Energien, Materialwissenschaften und Werkstoffanwendung sowie Lebenszyklusanalyse drei zentrale Komponenten: Solarglas, Kunststofffolien und Vergussmassen zur Isolierung von Bauteilen. Getestet wurd etwa dünneres Glas, Folien aus Naturstoffen wie Holzfasern oder Reisabfällen sowie Vergussmassen, die sich auch wieder entfernen lassen.

Neben den technischen Arbeiten und Analysen untersuchte das Team der TH Köln auch wirtschaftliche Aspekte und den ökologischen Fußabdruck von Solarmodulen. Dazu wurde die Produktion zweier Modultypen in Deutschland und China sowie die Rückgewinnung von Materialien am Nutzungsende verglichen. Ein zentrales Ergebnis war, dass bei einer regionalen Produktion rund ein Viertel weniger Treibhausgasemissionen entstehen.

In einem weiteren Arbeitspaket widmeten sich die Forschenden der Frage, ob nachhaltige Solarmodule eine Chance auf dem Markt haben. Um deren Verbreitung zu erhöhen, müssen neben wirtschaftlichen Strategien auch regulatorische und politische Rahmenbedingungen adressiert werden. In der Praxis haben sich partizipative Workshop-Formate demnach als effektives Instrument bewährt, um den Fokus auf einen Mehrebenenansatz zu lenken.

Das Verbundprojekt „GreenSolarModules“ wurde vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE koordiniert.