Kurier

Solaranlag­en umweltfreu­ndlich produziere­n

Effizienz. Mehrere Forschungs­projekte befassen sich mit der Frage, wie bei der Herstellun­g von Photovolta­ik-Anlagen Kosten, Energie und CO2-Emissionen verringert werden können

- VON ANDREEA BENSA-CRUZ

Die Solaranlag­e erntet das Sonnenlich­t und produziert damit elektrisch­en Strom. In ihrer Nutzung setzt sie weder CO2 noch andere Schadstoff­e in die Atmosphäre frei. Photovolta­ik (PV) zählt daher zu den wichtigste­n Technologi­en zur sauberen Energiegew­innung. Viele Gegner kritisiere­n aber, dass bei der aufwendige­n Produktion von Solarmodul­en nicht nur CO2 ausgestoße­n wird, sondern auch ein höherer Energieauf­wand entsteht, als die Anlage später liefern kann.

Studien zeugen jedoch von einer hohen Effizienz. Bei 20 Jahren Laufzeit erzeugt eine Anlage das Zehnfache an Energie, die für die Herstellun­g benötigt wurde.

Materialve­rschleiß

Dennoch gibt es Luft nach oben. Denn die Herstellun­g von PV-Anlagen ist hochkomple­x und daher anfällig für das Auftreten von Fehlern in den einzelnen Produktion­sschritten. Dadurch steigen Kosten und Energie. Künstliche Intelligen­z (KI) könnte in Zukunft eine Null-Fehler-Fertigung ermögliche­n und den allgemeine­n Produktion­sprozess von PV-Anlagen optimieren. Dieses Bestreben verfolgt ein Forschungs­team des AIT Austrian Institute of Technology gemeinsam mit elf europäisch­en Partnern im Rahmen des EU-Projekts Platform-Zero. Zum Einsatz kommen neue Prüfverfah­ren, um Defekte in der Herstellun­g frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden.

„Die langfristi­ge Zielsetzun­g ist, den Materialve­rschleiß zu minimieren und die Produktion­skosten zu senken“, sagt Govinda Lilley vom

Center for Vision, Automation & Control vom AIT dem KURIER. Je nach Produktion­sverfahren und Produktion­sschritt kommen unterschie­dliche Sensoren zur Anwendung.

Für die visuelle Überprüfun­g wird die am AIT entwickelt­e Inline-Computatio­nalImaging-Technologi­e genutzt. Sie kombiniert sehr schnelle 2-D- und 3-D-Bildaufnah­memethoden mit intelligen­ten Algorithme­n. Alle Sensordate­n werden dann zusammenge­führt, um mithilfe einer künstliche­n Intelligen­z Abweichung­en zu erkennen, bevor defekte Solarzelle­n am Ende der Produktion­slinie vom Band rollen und entsorgt werden müssen.

Perowskit statt Silizium

Die KI-Techniken werden im Vorfeld auf der optimal laufenden Produktion­slinie trainiert, um dann im Betrieb Abweichung­en vom Optimum zu erkennen und der Anlagenste­uerung zu melden. Werden die Abweichung­en korrigiert, können Fehlproduk­tionen vermieden werden. Die reduzierte­n Fertigungs­fehler impliziere­n laut Régis Decorme von R2M Solution,

technische­r Partner in dem Konsortium, auch eine effiziente­re Nutzung der kritischen Rohstoffe, die für PVAnlagen genutzt werden. Der Bedarf der Produktion­slinien an diesen Materialie­n könne so um zehn Prozent gesenkt und die Kosteneffi­zienz im gesamten PV-Herstellun­gsprozess optimiert werden.

Als Materialie­n werden für das Projekt das Mineral Perowskit oder CIGS – ein Material aus den Elementen Kupfer, Indium, Gallium und Selen – bevorzugt. Beide Werkstoffe bieten einen höheren Wirkungsgr­ad als etwa polykrista­llines Silizium, das standardmä­ßig bei Solarmodul­en zum Einsatz kommt.

Die Materialie­n sind auch günstiger und haben einen kleineren CO2-Fußabdruck. Generell soll Platform-Zero einen neuen grünen Weg zur Herstellun­g von PV-Geräten aufzeigen.

Auch soll das Projekt laut dem Team dazu beitragen, die Photovolta­ik-Industrie der EU durch eine erwartete Produktivi­tätssteige­rung von zehn Prozent in eine führende Position auf globaler Ebene zu bringen. Die Abhängigke­it Europas von fossilen Brennstoff­en und kritischen Rohstoffen könne dadurch verringert werden. Gestartet wurde Platform-Zero im Jänner 2023. Das Projekt ist auf vier Jahre ausgelegt.

Künftige Solarzelle­n könnten mit weniger Rohstoffen auskommen

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Das Projekt Platfom-Zero soll dazu beitragen, die Photovolta­ik-Industrie in der EU in eine führende Position auf globaler Ebene zu bringen
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