Forschung für chinesische PV-Industriestandards

Die IKI trägt in der chinesischen Küstenprovinz Jiangsu dazu bei, die industrielle Wertschöpfungskette und das Recycling im Photovoltaik-Sektor zu intensivieren.

Von April 2021 bis Juli 2022 arbeiteten die Verantwortlichen des IKI-Projekts mit der Credit Builder Certification Wuxi Co., Ltd (CBC) zusammen. CBC ist ein vom Staat autorisierten Anbieter von Inspektionen, Tests und Zertifizierungen, der mit dem nationalen Zentrum für die Überwachung und Überprüfung der Produktqualität im Photovoltaik-Sektor verbunden ist. 

Ziel war die Durchführung des Forschungsprojekts „Forschung zur Kohlenstoffreduktion im Lebenszyklus der Wertschöpfungskette in der Photovoltaik-Industrie und Förderung des systematischen Recyclings in der Provinz Jiangsu“. An dem Forschungsprojekt arbeiteten unter anderem Expertinnen und Experten sowie Vertreterinnen und Vertreter des Verbands der Photovoltaik-Industrie Jiangsu, des Industrie- und Informationsbüros Wuxi (das dem Ministerium für Industrie- und Informationstechnologie unterstellt ist) und der State Grid Wuxi Company (einer lokalen Niederlassung des chinesischen Stromversorgers).

Forschungserfolge im Hinblick auf PV-Industriestandards 

Um den CO₂-Fußabdruck der PV-Industrie zu verringern, bedarf es einer gemeinsamen Verständigung hinsichtlich der Kriterien und Standards einer Lebenszyklusanalyse der Kohlenstoffemissionen. Daher wurde in einem ersten Schritt eine Studie über die Kriterien für eine Evaluierung des CO₂-Fußabdrucks von Photovoltaik-Produkten durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden drei Produktkategorien für industrielle Photovoltaik-Produkte entwickelt: 

• Photovoltaik-Module aus kristallinem Silizium, 
• Schweißbänder für Photovoltaik, 
• Solar-Straßenlaternen. 

Das chinesische Ministerium für Industrie- und Informationstechnologie, das federführende Ministerium für die Industrieperspektive des PV-Sektors, stellte die Forschungsergebnisse im Rahmen eines Treffens vor, bei dem sowohl die Regeln für die Produktkategorien für den CO₂-Fußabdruck als auch die Methoden der Evaluierung diskutiert wurden. 

Darüber hinaus sammelten die Projektverantwortlichen Fachwissen und bewährte Praktiken bezüglich einschlägiger Standards für die Rückgewinnung von Silizium aus ausgedienten Photovoltaik-Modulen. 

Die daraus resultierende Studie für das Management stillgelegter Solaranlagen – „Abstufung eines Standards zur Evaluierung des Recyclings von Photovoltaik-Modulen aus kristallinem Silizium“ – soll als Grundlage für die Evaluierung staatseigener Altanlagen dienen. 

Entwicklung eines Instruments zur Berechnung des CO₂-Fußabdrucks 

Um die PV-Industrie mit konkreteren und praxistauglicheren Maßnahmen zu unterstützen, wurde im Rahmen des Forschungsprojekts ein Instrument zur Berechnung des CO₂-Fußabdrucks im Photovoltaik-Sektor entwickelt. 

Dieses Instrument macht es für Unternehmen einfacher und schneller, die Daten für den CO₂-Fußabdruck zu berechnen und seine Auswirkungen im Rahmen einer Lebenszyklusanalyse zu verstehen. Die Unternehmen, die an den organisierten Workshops und Veranstaltungen zur Verbreitung teilnahmen, interessierten sich insbesondere für dieses Instrument. Abgesehen von der Komplexität der Berechnung des CO₂-Fußabdrucks bestimmter Produkte ist die Plattform, die das Instrument bietet, in der Lage, anhand von einem einzigen Rechenergebnis abschließend drei Werte zu schätzen. Diese Werte entsprechen den Szenarien „kein Recycling“, „nur Rahmenrecycling“ und „vollständiges Recycling“. Auf diese Weise werden die Unternehmen für die Produktion von Photovoltaik-Modulen dazu ermutigt, auf die emissionsreduzierenden Effekte des Recyclings ihrer Produkte zu achten und entsprechend zu handeln. 

Ausblick

Dieses Forschungsprojekt liefert einen reichhaltigen Schatz an theoretischen Forschungsergebnissen und praktischen Erfahrungen für die kohlenstoffarme Entwicklung und das Recycling-Management in der Photovoltaik-Industrie. Viele bekannte PV-Unternehmen stehen mit dem Projektteam zwecks einer vertieften Zusammenarbeit für den Aufbau eines PV-Recycling-Systems in Kontakt. Für die Zukunft plant das Team, die Ökologisierung der PV-Industrie im Hinblick auf den Austausch über internationale Standards, die Zusammenarbeit mit der Industrie sowie durch Plattformdienste weiter voranzutreiben.

Hintergrund: Photovoltaik-Industrie in der Provinz Jiangsu

China ist weltweit führend in der Produktion und Installation von Photovoltaik (PV)-Anlagen. Das Land verfügt über eine umfassende industrielle Wertschöpfungskette, fortschrittliche Technologien und damit über einen internationalen Wettbewerbsvorteil. Dabei kommt der Provinz Jiangsu als Zentrum der PV-Produktion in China eine besondere Bedeutung zu. Die Provinz deckt alle Phasen der PV-Lieferkette im größtmöglichen industriellen Maßstab ab und weist landesweit den höchsten Ballungsgrad an PV-Unternehmen auf. 

Für das Jahr 2021 verzeichnete die Provinz mehr als 400 PV-Produktionsunternehmen mit rund 110.000 Beschäftigten. Die Produktionskapazität für Photovoltaik-Module lag bei etwa 90 GW mit einer Leistung von etwa 70 GW (das entspricht fast 40 Prozent der nationalen Leistung). 

Die rasche Entwicklung der PV-Industrie in der Provinz warf allerdings Fragen hinsichtlich des Recyclings der Abfälle auf. Die hohe Anzahl an installierten PV-Modulen in Jiangsu erfordert ein verantwortungsvolles Recycling-System, einschließlich eines Prozesses zur Rückgewinnung von Materialien aus den PV-Modulen am Ende ihrer Lebensdauer. PV-Module enthalten wertvolle Materialien wie Silizium, hochwertige Halbleiterwerkstoffe und große Mengen an Glas. Darüber hinaus können neue Materialien, Entwürfe und Praktiken dazu beitragen, die Umweltauswirkungen der PV-Herstellung zu reduzieren. Um dies zu erreichen, sollen Abfälle, Energieverbrauch, negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und Umweltverschmutzung minimiert werden.