Repowering
Durch die rasante Weiterentwicklung der Leistungsausbeute pro Fläche kann es aus wirtschaftlicher Sicht interessant sein, PV-Module nach 15 bis 25 Jahren am jeweiligen Standort zu tauschen, obwohl ein Großteil der PV-Module (bis zu 70%) technisch einwandfrei funktioniert. Dies gilt vor allem bei begrenztem Flächenangebot in Verbindung mit der Strategie der maximalen Leistungsausbeute.
An einem alternativen Einsatzort, unter anderen
Rahmenbedingungen, können diese Module jedoch wirtschaftlich und ökologisch
sinnvoll eingesetzt werden. Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass der
perfekte Zeitpunkt für ein sogenanntes „Repowering“, also dem Austausch der
PV-Module, stark variiert und für die untersuchten Anlagen bei 15-21
Jahren liegt.
Gründe für ein Repowering
Relevant für ein Repowering ist unter anderem das Absinken der Anlagenleistung unter einen gewissen Schwellwert. Gründe dafür sind unter anderem einzelne defekte Module, defekte Steckerverbindungen oder defekte MPP-Tracker. Das bedeutet jedoch nicht, dass alle PV-Module ausgetauscht werden müssen.
Ein Großteil aller PV-Module einer PV-Anlage sind in sogenannter Reihenschaltungen zu einem String zusammengeschlossen. Wird ein PV-Modul oder eine Steckverbindung eines Strings beschädigt, beispielsweise durch Hagel, steigt der Innenwiderstand im betroffenen String an. Dadurch werden auch die restlichen Module des Strings nicht mehr in ihrem optimalen Arbeitspunkt betrieben wodurch die Leistungsausbeute des Strings stark verringert wird.
Folge eines Repowerings
Als Anlagenbetreiber/Anlagenbetreiberin hat man bei einer unzufriedenstellenden Anlagenleistung die Wahl zwischen zwei Möglichkeiten. Bei der ersten Variante wird teuer und aufwendig der Grund für den Leistungsverlust festgestellt. Werden defekte Module als Verursacher ausgemacht, ist man mit dem Problem konfrontiert, dass ein Großteil der PV-Module, welche vor langer Zeit verbaut wurden, nicht mehr am Markt erhältlich sind und sich somit die Ersatzteilbeschaffung schwierig gestaltet.
Deshalb ist es meist einfacher und auch wirtschaftlich sinnvoller, die gesamten PV-Module zu erneuern. Ein Großteil der gebrauchten, demontierten PV-Module ist aber noch voll funktionsfähig.
Das heißt, oft werden PV-Module deutlich vor dem Erreichen der technischen Lebensdauer von 30 bis 40 Jahren ausgetauscht. Es stellt sich die Frage, wie hoch die Leistung von demontierten PV-Modulen nach einer Einsatzzeit von zwei Jahrzehnten noch ist?
Lebensdauer eines PV-Moduls
Dazu liefert eine Studie vom renommierten Fraunhofer ISE in Deutschland eine eindeutige Antwort: „Waferbasierte PV-Module altern so langsam, dass es eine Herausforderung für die Wissenschaftler/Wissenschaftlerinnen darstellt, Leistungsverluste überhaupt nachzuweisen.“
Die Studie, durchgeführt an 44 größeren, qualitätsgeprüften Aufdachanlagen in Deutschland, hat eine durchschnittliche, jährliche Degradation der Nennleistung von ca. 0,15 % ergeben. Das heißt im Schnitt haben diese Module in 20 Jahren nur 3 % ihrer Nennleistung verloren. Demnach kann ein PV-Modul, welches zu Beginn 300Wp Leistung besitzt, nach einer Einsatzzeit von 20 Jahren immer noch 291Wp Leistung erbringen.
Kombiniert man all diese Informationen wird deutlich, dass in den nächsten Jahren ein leistungsfähiger und kostengünstiger Prozess notwendig sein wird, der gebrauchte PV-Module aufbereitet und somit ein ökologisch, ökonomisch und kreislaufwirtschaftlich sinnvoller zweiter Lebenszyklus für gebrauchte PV-Module ermöglicht wird.
Im Moment sind wir in mehreren Entwicklungsstufen damit beschäftigt, einen Prototyp der Upcycling-Anlage zu entwickeln und zu fertigen. Sollten Sie Anregungen oder Fragen zur Upcycling-Anlage haben, dann treten Sie gerne mit uns in Kontakt.