Sehr schlecht recherchierter Artikel

[Dr. Jones]

ich habe mehrere Jahre in der Forschung und Entwicklung einer Solarzellenfirma gearbeitet. In dem Artikel stehen so viele unbelegte und falsche Behauptungen dass mir die Haare zu Berge stehen. Wo soll ich anfangen?
1. Es wird niemand bei einer laufenden Anlage die Module austauschen, auch wenn die BBC (haben die Ahnung von Photovoltaik??) das behauptet. Grund: Die Anlage kostet so gut wie nichts im Betrieb. Und wenn man Geld investieren will dann baut man lieber eine neue Anlage woanders, denn das Potential der Dachflächen ist noch nicht ausgeschöpft.
2. Der durchschnittliche Wirkungsgrad kommerzieller Module ist in den letzten 10 Jahren von vielleicht 17% auf 20% gestiegen. Eine Verdoppelung ist schon physikalisch gar nicht möglich. Das Shockley-Quesser-Limit liegt bei etwa 30%, mehr geht theoretisch nicht, und praktisch mit vertretbaren Kosten erst recht nicht.
3. Ausgediente Solarmodule sind nicht giftig und in etwa so problematisch wie ausgediente Fenster. Da würd ja wohl auch niemand auf die Idee kommen einen Artikel zu schreiben dass das ein großes Problem sei.
4. Recycling lohnt sich umso mehr je größer die Anfallende Menge ist. In den Metallkontakten ist in nicht unerheblichem Maß Silber enthalten. Alleine deshalb wird sich eine Verwertungsindustrie entwickeln, weil Silber teuer ist und es wirtschaftlich Sinn macht. Technisch ist das ohne weiteres möglich, es muss nur auf größerer Skala gemacht werden damit es sich lohnt. Je mehr Müll, desto mehr wird recycelt werden.

Bitte liebes Golem-Team schreibt nicht mehr so schlecht recherchierte Artikel, das ist eurer eigentlich guten Webseite nicht würdig. Danke

[Chili]

Ich denke, es würde sich lohnen, auf diesen wirklich misslungenen Artikel eine seriösen Überblicksartikel folgen zu lassen. Wie wär's, Golem?

Und vielleicht möchtest du den ja schreiben oder kennst jemanden, der das tun würde?

[M.P.]

> 3. Ausgediente Solarmodule sind nicht giftig und in etwa so problematisch wie ausgediente Fenster. Da würd ja wohl auch niemand auf die Idee kommen einen Artikel zu schreiben dass das ein großes Problem sei.

Für den Großteil der Module wird das gelten, aber leider nicht für alle...

Dünnfilm Solarzellen aus Gallium-Arsenid haben aber soweit ich weiß den Weg auf private Hausdächer nicht gefunden ...

[bofhl]

Dr. Jones schrieb:
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> ich habe mehrere Jahre in der Forschung und Entwicklung einer
> Solarzellenfirma gearbeitet. In dem Artikel stehen so viele unbelegte und
> falsche Behauptungen dass mir die Haare zu Berge stehen. Wo soll ich
> anfangen?
> 1. Es wird niemand bei einer laufenden Anlage die Module austauschen, auch
> wenn die BBC (haben die Ahnung von Photovoltaik??) das behauptet. Grund:
> Die Anlage kostet so gut wie nichts im Betrieb. Und wenn man Geld

Nur wenn die Anlage kaum noch was "bringt", fliegt die Anlage vom Dach runter!

> investieren will dann baut man lieber eine neue Anlage woanders, denn das
> Potential der Dachflächen ist noch nicht ausgeschöpft.

Weil wo anders noch ein freies Dach - zum Bsp. beim Nachbarn gibt - gibt, brauche ich die Anlage auf meinen Dach nicht zu ersetzen/erneuern? Was für ein Unsinn!

> 2. Der durchschnittliche Wirkungsgrad kommerzieller Module ist in den
> letzten 10 Jahren von vielleicht 17% auf 20% gestiegen. Eine Verdoppelung
> ist schon physikalisch gar nicht möglich. Das Shockley-Quesser-Limit liegt
> bei etwa 30%, mehr geht theoretisch nicht, und praktisch mit vertretbaren
> Kosten erst recht nicht.

Kaum jemand wird eine max. 10 Jahre alte Anlage ersetzen - aber eine 30 bis 20 Jahre alte schon!
Und da gibt es gewaltige Wirkungsgrad-Unterschiede.

> 3. Ausgediente Solarmodule sind nicht giftig und in etwa so problematisch
> wie ausgediente Fenster. Da würd ja wohl auch niemand auf die Idee kommen
> einen Artikel zu schreiben dass das ein großes Problem sei.

Woher hast du diese glorreiche Info? Wen angibst, du hättest "Jahre in der Forschung und Entwicklung einer Solarzellenfirma gearbeitet", frage ich mich schon, wo das gewesen sein soll und was ihr da für Materialen benutzt habt? Trägermaterial aus Kork oder Holz...

> 4. Recycling lohnt sich umso mehr je größer die Anfallende Menge ist. In
> den Metallkontakten ist in nicht unerheblichem Maß Silber enthalten.
> Alleine deshalb wird sich eine Verwertungsindustrie entwickeln, weil Silber
> teuer ist und es wirtschaftlich Sinn macht. Technisch ist das ohne weiteres
> möglich, es muss nur auf größerer Skala gemacht werden damit es sich lohnt.
> Je mehr Müll, desto mehr wird recycelt werden.

Da die Mengen an zu gewinnenden Materialen zu winzig sind und das Recycling sich erst bei mehreren hundert-tausend Großpanels gewinnbringend einsetzen lässt, wird es schlicht noch sehr lange dauern, bis Solarpanels verwertet werden können!
PS: Silber ist nicht teuer!

>
> Bitte liebes Golem-Team schreibt nicht mehr so schlecht recherchierte
> Artikel, das ist eurer eigentlich guten Webseite nicht würdig. Danke

Alles was du da schreibst steht ähnlich auch in der Nachricht!

[MarcusK]

bofhl schrieb:
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> Kaum jemand wird eine max. 10 Jahre alte Anlage ersetzen - aber eine 30 bis
> 20 Jahre alte schon!
> Und da gibt es gewaltige Wirkungsgrad-Unterschiede.

dann nenn doch mal ein paar Zahlen. Was sind bei dir gewaltige Unterschiede?

Module unter 15% hat man kaum installiert und jetzt sind wir bei 21% - 6% ist für mich kein gewaltige Unterschied.
Welche Module nimmt du als Vergleich und wann wurden die verkauft/installiert?

[Dr. Jones]

GaAs wird, soweit ich weiß nicht kommerziell eingesetzt, weil zu teuer.

Das einzige möglicherweise problematische Zellmaterial ist CdTe, von im Wesentlichen einer einzigen Firma (First Solar). Das Cadmium ist aber in der vorliegenden Form fest gebunden und nicht wasserlöslich und daher wohl auch nicht umweltschädlich. Außerdem hat sich die Firma dazu verpflichtet die Module nach Ende Lebensdauer wieder zu entsorgen. Der Marktanteil war vor 10 Jahren ein paar Prozent und ist mittlerweile wohl verschwindend gering weil die Effizienz nicht besonders gut ist. Ein Auslaufmodell.

Alle anderen Module sind so gefährlich wie Fensterscheiben ;)

[Dr. Jones]

bofhl schrieb:
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> Dr. Jones schrieb:
> ---------------------------------------------------------------------------

> > 1. Es wird niemand bei einer laufenden Anlage die Module austauschen,
> auch
> > wenn die BBC (haben die Ahnung von Photovoltaik??) das behauptet. Grund:
> > Die Anlage kostet so gut wie nichts im Betrieb. Und wenn man Geld
>
> Nur wenn die Anlage kaum noch was "bringt", fliegt die Anlage vom Dach
> runter!

Kannst du ja so machen. Macht aber wirtschaftlich überhaupt keinen Sinn. Warum willst du eine Anlage abschalten die umsonst Geld einbringt? Weil es nicht genug Geld ist? Und wie geschrieben erhöhen sich die Wirkungsgrade neuer Module nicht mehr so wahnsinnig weil man einfach dem physikalischen Maxiumum schon recht nahe ist. Ersetzen macht wirtschaftlich echt keinen Sinn.


> > 3. Ausgediente Solarmodule sind nicht giftig und in etwa so
> problematisch
> > wie ausgediente Fenster. Da würd ja wohl auch niemand auf die Idee
> kommen
> > einen Artikel zu schreiben dass das ein großes Problem sei.
>
> Woher hast du diese glorreiche Info? Wen angibst, du hättest "Jahre in der
> Forschung und Entwicklung einer Solarzellenfirma gearbeitet", frage ich
> mich schon, wo das gewesen sein soll und was ihr da für Materialen benutzt
> habt? Trägermaterial aus Kork oder Holz...

Wir haben ganz normale handelsübliche Siliziumsolarzellen hergestellt. Da ist Silizium drin (aus Sand), Silber und Alu für die Kontakte. SiN, ein keramischer Werkstoff für die Antireflexbschichtung. Im Modul noch Plastik zum einschweißen und gegen Wettereinflüsse, ne Glasscheibe und ein paar Kupferkabel. Wo ist das Gift?


> Da die Mengen an zu gewinnenden Materialen zu winzig sind und das Recycling
> sich erst bei mehreren hundert-tausend Großpanels gewinnbringend einsetzen
> lässt, wird es schlicht noch sehr lange dauern, bis Solarpanels verwertet
> werden können!
> PS: Silber ist nicht teuer!
>
Silber kostet ca. 700 Euro pro Kilo, find ich jetzt nicht so billig. In einer Zelle sind ca. 0,3g Silber. Bei 60 Zellen pro Modul macht das 18g, also 12,60 Euro Materialwert pro Modul. Dazu kommen noch Kupferkabel etc. Das lohnt sich schon.

[M.P.]

Es gibt ja durchaus Alterungseffekte, die noch on Top kommen ...

> Module unter 15% hat man kaum installiert und jetzt sind wir bei 21% - 6% ist für mich kein gewaltige Unterschied.

Das ist schon ein Euphemismus ...

ein Modul mit 21% Wirkungsgrad liefert bei gleicher Fläche und Beleuchtung 40% mehr Energie, als eines mit 15% Wirkungsgrad ...
Aber so lange man bei sich noch freie Dachfläche hat, und das Geld nicht reicht, alles komplett mit neuen Solarzellen zuzupflastern, sollte man ggfs. mit alten und neuen Zellen ein Setup machen...

[Patrick Klapetz (golem.de)]

(1.) Ja, behauptet die BBC. Die Regelung in Deutschland ist im nächsten Absatz beschrieben. (2.) Von einer Verdopplung wurde nicht gesprochen. (3.) Es geht nicht um giftig, es geht um die Unmengen an Solarmodulen, die auf dem Schrott landen, sobald sie ausgedient haben - und dass die Recycling-Methoden noch nicht perfekt und ausbaufähig sind – vor allem in GB. Also ja, es ist sehr wohl ein Problem, wenn dafür beispielsweise in GB die Infrastruktur noch verbessert werden muss. Es ist kein Problem, das sich nicht lösen lässt, aber es ist eine Herausforderung, die man in GB frühzeitig angehen möchte – und durch leises Bitten ist in der Politik wenig umgesetzt wurden. Create awareness! (4.) Laut Prognosen sollen bis 2030 um die 8 Millionen Tonnen dieser Platten das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben, bei 2050 sollen es 80 Millionen Tonnen sein (Nature-Studie: Research and development priorities for silicon photovoltaic module recycling to support a circular economy).

[M.P.]

Wenn ein Solarmodul eine Effizienz von 21% und das andere eine von 15% hat, sind das zwar 6 Prozentpunkte Effizienzdifferenz.

Die Energie-Ernte vom mit 21% Modulen bedeckten Dach ist aber um 40% höher, als die vom mit 15% Modulen bedeckten Dach ...

Vielleicht muss man aber genau durchkalkulieren, was den größeren Nutzen bringt: Die alten Module behalten, und mit dem durch den weggefallenen Kauf neuer Module freigewordenen Kapital Akkus kaufen - damit könnte man den Eigenverbrauch DEUTLICH höher bekommen ...



1 mal bearbeitet, zuletzt am 06.06.23 16:12 durch M.P..

[zipper5004]

Ich habe vor kurzem versucht mir einen Überblick zu verschaffen. Die meisten Module die ich über Recherchen oder direkt über Anbieter gefunden habe, liefern 400 - 430 Wp.
Zudem geben die Hersteller von quasi allen Modulen die ich gefunden habe eine Garantie von min 85% Restleistung nach 30 Jahren.
Bei 85% Restleistung müsste sich doch schon sehr viel bei der Effizienz tun, damit ein Wechsel finanziell rentabel ist.

[Dr. Jones]

Patrick Klapetz (golem.de) schrieb:
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> (1.) Ja, behauptet die BBC. Die Regelung in Deutschland ist im nächsten
> Absatz beschrieben.
Ja, aber auch in GB gelten die Gesetzte der Marktwirtschaft und es wird sich nicht lohnen 10 oder 15 Jahre alte Module auszutauschen. Neben den Modulkosten kommen ja auch noch die Arbeitskosten für den Austausch dazu.

>(2.) Von einer Verdopplung wurde nicht gesprochen.
Stimmt, mit einer Verdoppelung wurde nur in einem Parallelthread gerechnet. Im Artikel wird überhaupt keine Größenordnung der möglichen Verbesserung erwähnt. Bei besserer Recherche wäre klar, dass keine großen Verbesserungen mehr zu erwarten sind, was dazu führt dass der vorzeitige Austausch nicht wirtschaftlich sinnvoll ist. Ja, es gibt einen Link zu Tandem-Perovsikte-Zellen, die schön effizient sind und ein höheres Shockley-Queisser-Limit als die von mir zitierten 30% haben. Die sind aber auch deutlich aufwändiger in der Herstellung. Ob das finanziell jemals Sinn macht steht in den Sternen. Solche Zellkonzepte sind seit Jahrzehnten in der Schublade der Forschungsinstituten, haben es aber noch nie in den Massenmarkt geschafft. Der Artikel erweckt den Eindruck, Solarmodule seinen ein Wegwerfprodukt. Das kann man nicht einfach nicht so stehen lassen kann. Auf welches andere Industrieprodukt gibt es heutzutage "gerade mal" 25 Jahre Garantie?

> (3.) Es geht nicht um giftig, es geht um die Unmengen an Solarmodulen, die auf
> dem Schrott landen, sobald sie ausgedient haben - und dass die
> Recycling-Methoden noch nicht perfekt und ausbaufähig sind – vor
> allem in GB. Also ja, es ist sehr wohl ein Problem, wenn dafür
> beispielsweise in GB die Infrastruktur noch verbessert werden muss. Es ist
> kein Problem, das sich nicht lösen lässt, aber es ist eine Herausforderung,
> die man in GB frühzeitig angehen möchte – und durch leises Bitten ist
> in der Politik wenig umgesetzt wurden. Create awareness!

Giftig stand wirklich nicht im Artikel, das haben nur andere Kommentatoren daraus gemacht. Deshalb schrieb ich auch ursprünglich, alte Module seinen so ein großes Problem wie alte Fenster. Die werden im Schnitt wohl auch so etwa alle 30 Jahre ausgetasucht.

>(4.) Laut Prognosen sollen bis 2030 um die 8 Millionen Tonnen dieser Platten das Ende
> ihrer Lebensdauer erreicht haben, bei 2050 sollen es 80 Millionen Tonnen
> sein (Nature-Studie: Research and development priorities for silicon
> photovoltaic module recycling to support a circular economy).

Ja klar muss man so viel wie möglich recyceln. Und ja, irgendwann wird es viele alte Module geben die recycelt werden müssen. Aber eben erst im Schnitt 30 Jahre nach Installation. Vor 30 Jahren hat noch niemand im großen Stil Solarzellen installiert also gibts im Moment auch nur sehr wenig zu recyceln. Aber stimmt schon, dass man sich darüber Gedanken machen sollte. Nur dann bitte mit einer anderen Überschrift und dann nicht einfach bei der BBC was reißerisches abschreiben.
Danke!

[M.P.]

Die heute technologisch veralteten 15...20 Jahre alten Module hatten schon bei Einbau nur eine Effizienz von 15...17% ...

15 % Effizienzverlust durch Alterung obendrauf, und sie sind heute bei 13 ...15%...

[friespeace]

Der Effizienzverlust ist nur nicht 15%, sondern im Bereich von 0,2% pro Jahr.
Die lässt man einfach laufen.

[Gryphon]

M.P. schrieb:

> Das ist schon ein Euphemismus ...
>
> ein Modul mit 21% Wirkungsgrad liefert bei gleicher Fläche und Beleuchtung
> 40% mehr Energie, als eines mit 15% Wirkungsgrad ...

Ehrliche Frage, bin echt nicht im Thema:
Wie kommen die 40% Zustande vei 6% mehr Wirkungsgrad?

[Dr. Jones]

Gryphon schrieb:
--------------------------------------------------------------------------------
>
> Ehrliche Frage, bin echt nicht im Thema:
> Wie kommen die 40% Zustande vei 6% mehr Wirkungsgrad?

21%/15% = 1,4 = 140%

Die Module mit 21% Wirkungsgrad sind (relativ) zu den 15% Modulen um 40% effizienter

[FrozenPie]

Gryphon schrieb:
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> M.P. schrieb:
>
> > Das ist schon ein Euphemismus ...
> >
> > ein Modul mit 21% Wirkungsgrad liefert bei gleicher Fläche und
> Beleuchtung
> > 40% mehr Energie, als eines mit 15% Wirkungsgrad ...
>
> Ehrliche Frage, bin echt nicht im Thema:
> Wie kommen die 40% Zustande vei 6% mehr Wirkungsgrad?

21 / 15 = 1,4 was 40% Leistungssteigerung entspricht.

Wieder richtig interessant wird es mit den Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen: https://www.pv-magazine.de/2023/05/25/oxford-pv-erreicht-286-prozent-wirkungsgrad-fuer-kommerzielle-perowskit-silizium-tandemsolarzelle/

Von den aktuell 22% Wirkungsgrad wären das 28,6 / 22 = 1,3 also eine Steigerung von ziemlich exakt 30% auf einen Schlag durch das hinzufügen einer neuen Schicht in den Solarmodulen.



2 mal bearbeitet, zuletzt am 06.06.23 23:11 durch FrozenPie.

[Dr. Jones]

FrozenPie schrieb:
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> Wieder richtig interessant wird es mit den
> Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen:
>
> Von den aktuell 22% Wirkungsgrad wären das 28,6 / 22 = 1,3 also eine
> Steigerung von ziemlich exakt 30% auf einen Schlag durch das hinzufügen
> einer neuen Schicht in den Solarmodulen.

Joa, nur solche einzelnen Rekordzellen sind in erster Linie vor allem Marketing-Stunts. Die durchschnittliche Effizienz die da vom Band läuft ist sicher deutlich geringer. In dem Artikel steht 27%, und wahrscheinlich ist das auch noch best case Szenario. Das wären dann nur noch 22% relative Effizienzverbesserung.
Die wichtige Frage bei diesen Zellen ist, ob sich die zusätzlichen Prozessschritte auch finanziell lohnen, sprich, dass es nicht zu teuer ist für die extra Effizienz. In der Hinsicht sind die Standardzellen schon sehr schwer zu schlagen, wird seit vielen Jahren versucht. Aber wenn es eine Technologie schafft ist es wahrscheinlich das Perovskit.

[Gryphon]

Dr. Jones schrieb:
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> 21%/15% = 1,4 = 140%
>
> Die Module mit 21% Wirkungsgrad sind (relativ) zu den 15% Modulen um 40%
> effizienter

Ach ja, logisch.
Da stand ich gestern glaub etwas aufm Schlauch. Danke.

[M.P.]

21 sind gegenüber 15 ca 40% mehr


Kontrollrechnung:

Von der Sonne würden aktuell je 1000 Watt Lichtleistung an zwei identisch große Solarzellen angeliefert

Die Solarzelle mit 21 Watt Wirkungsgrad liefert 210 Watt
Die Solarzelle mit 15 Watt Wirkungsgrad liefert 150 Watt

210/150 = 140% ....

Q.E.D.