s/energetiische amortisationszeit/Energetische Amortisationszeit/gi
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung von PV-Modulen mit 40 Jahren Lebensdauer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Meyer Burger (Germany) GmbH durchgeführt. Auf dem Weg zur energetischen Unabhängigkeit mittels erneuerbarer Energiequellen sollen bestehende Kapazitäten in Deutschland mit der Photovoltaik(PV)-Branche im Mittelpunkt drastisch ausgebaut werden. Dafür wird eine Vierfachung des jährlichen PV-Kapazitätenzubaus mit ca. 40 Mio. neuen PV-Modulen pro Jahr benötigt. Die angestrebte energetische Unabhängigkeit kollidiert mit der Ressourcenknappheit und diktiert eine effiziente und nachhaltige Ressourcennutzung sowie eine verbesserte Modulqualität mit hoher Lebensdauer, was anhand modulschützenden, modernen Polymerfolien erreicht werden kann. Für die Verbesserung der Nachhaltigkeit und Qualitäten der Module müssen zwingend nationale Wertschöpfungsketten von Folien- und Modulherstellern, begleitet von der Expertise der Forschungseinrichtungen, aufgebaut werden. Meyer Burger (Industries) GmbH (MBI) strebt an, die Lebensdauer ihrer Module anhand der Verwendung zuverlässiger Folien zu erhöhen. Dabei stehen die folgenden Ziele im Fokus: 1. Entwicklung schnellerer Alterungsprüfungen für 40 Jahre Garantieversprechen 2. Entwicklung einer neuen langzeitstabilen Modul-BOM aus Materialien lokaler Lieferanten (Projektpartner): Verbesserung der UV-Stabilität und Erhöhung des Modulwirkungsgrades (Downshifting), Untersuchung der Wechselwirkung zwischen verschiedenen BOM-Materialien, Fokus auf POE 3. Entwicklung eines Mini-Modul-Referenzprozess für höhere Testkapazitäten in den Klimakammern 4. Vereinfachung der Fertigungsprozesse (Einsatz von Backsheets ohne Aluminium-Lage) 5. Erhöhung der Modulnachhaltigkeit: Einsatz von bleifreien Technologien, Verwendung kürzerer Energierücklaufzeiten MBI wird neue Module mit im Projekt entwickelten Folien fertigen, bewittern und testen. Die damit verbundenen notwendigen Optimierungen der Produktionsprozesse werden ausgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzept, Design, Aufbau und Charakterisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Mit der konzentrierenden Photovoltaik (CPV) werden die höchsten Wirkungsgrade und niedrigsten Energierücklaufzeiten aller PV Technologien erreicht. Die industrielle Umsetzung der CPV Technologie wurde in zahlreichen Multi-MW Kraftwerken nachgewiesen. Allerdings müssen die Modulkosten weiter gesenkt werden. Hier setzt das Verbundprojekt micro-CPV an, in welchem Synergien zu Produkten aus der Mikro-, Optoelektronik und Display-Fertigung für eine Kostensenkung von CPV Modulen evaluiert werden. Zielkosten von 90 Euro /m2 bzw. 0.25 Euro /Wp scheinen realisierbar. Im Projekt wird ein mikro -CPV Modul mit einem kostengünstigen Vollglas-Linsenarray entwickelt, welches das Licht auf eine Kugellinse und dann auf die III-V Konzentratorsolarzelle bündelt. Das Fraunhofer ISE ist der Projektkoordinator dieses Verbundvorhabens und ist zudem verantwortlich für die Konzeption, das Design, den Aufbau und die Charakterisierung des mikro -CPV Moduls. Zudem werden hocheffiziente Konzentratorsolarzellen entwickelt und hergestellt, sowie Optiken entwickelt und charakterisiert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung einer Vollglas-Linsenplatte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fuchs Design GmbH durchgeführt. Übergeordnetes Ziel des Projektes ist die hocheffiziente Nutzung von III-V Mehrfachsolarzellen auf kleinstmöglicher Fläche. Mit dieser hochkonzentrierten Photovoltaik sollen die höchsten Wirkungsgrade und niedrigsten Energierücklaufzeiten aller Photovoltaik-Technologien erreicht werden. Das Verbundprojekt Micro-CPV dient der Kostensenkung, sowie der maximalen Wirtschaftlichkeit. Fuchs Design entwickelt eine kostengünstige Prägetechnik zur Herstellung von Vollglas-Linsenarrays in ausreichend hoher optischer Güte.
Das Projekt "Teilvorhaben: Stoffstrom- und Lebensdauerzyklusanalyse der PV Wertschöpfungskette'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer ökonomisch-ökologischen Bewertungsmethodik einer nachhaltigen zukünftigen Fabrik zur Herstellung von innovativen PV Modulen. Im Rahmen des Projektes soll ein umfassendes Energie- und Stoffstrommodell einer solchen hochskalierten, vertikal integrierten PV Fertigung erstellt werden mit dessen Hilfe Änderungen der Produktionskapazität, im Fabriklayout, bei Versorgungssystemen, in Produktionsanlagen und -prozessen sowie die Kreislaufführung von Materialien durch Recyclingprozesse und weiteren Wertschöpfungsstufen simuliert werden können. Dadurch können Einsparpotentiale bei Energie- und Materialverbräuchen für einzelne Produktionsprozesse oder die gesamte Fabrik quantifiziert werden. Mittels umfassender LCA Studien sollen Energierücklaufzeiten, CO2 Einsparpotentiale, Abfallmengen sowie sonstige Umweltauswirkungen von unterschiedlichen Fertigungstechnologien für die Produktion von Solarmodulen ermittelt sowie ein ökonomisch-ökologischer Vergleich verschiedener Fertigungstechnologien zur Herstellung aktueller und in Entwicklung befindlicher PV Technologiekonzepte ermöglicht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Modellierung und Optimierung produktionsinterner Prozessströme und Übertragung auf verwandte Industriebereiche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer ökonomisch-ökologischen Bewertungsmethodik einer nachhaltigen zukünftigen Fabrik zur Herstellung von innovativen PV Modulen. Im Rahmen des Projektes soll ein umfassendes Energie- und Stoffstrommodell einer solchen hochskalierten, vertikal integrierten PV Fertigung erstellt werden mit dessen Hilfe Änderungen der Produktionskapazität, im Fabriklayout, bei Versorgungssystemen, in Produktionsanlagen und -prozessen sowie die Kreislaufführung von Materialien durch Recyclingprozesse und weiteren Wertschöpfungsstufen simuliert werden können. Dadurch können Einsparpotentiale bei Energie- und Materialverbräuchen für einzelne Produktionsprozesse oder die gesamte Fabrik quantifiziert werden. Mittels umfassender LCA Studien sollen Energierücklaufzeiten, CO2 Einsparpotentiale, Abfallmengen sowie sonstige Umweltauswirkungen von unterschiedlichen Fertigungstechnologien für die Produktion von Solarmodulen ermittelt sowie ein ökonomisch-ökologischer Vergleich verschiedener Fertigungstechnologien zur Herstellung aktueller und in Entwicklung befindlicher PV Technologiekonzepte ermöglicht werden.
Das Projekt "Regionale Daten und Wirtschaftlichkeitsberechnung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Fakultät 5, Fachgebiete Allgemeine Volkswirtschaftslehre mit den Schwerpunkten Energie- und Umweltökonomik durchgeführt. Zentrales Ziel des Vorhabens ist die Identifizierung von Entwicklungsoptionen für die Wärmeversorgung des Wohngebäudebestands, die sozial verträglich, durch die beteiligten Akteure akzeptiert und ökonomisch sowie ökologisch vorteilhaft sind. Dabei werden regionale Unterschiede durch eine vergleichende Betrachtung von zwei Regionen mit unterschiedlicher Wachstumsdynamik berücksichtigt. Das Teilprojekt der BTU C-S befasst sich mit der Erhebung von regionalen Daten, die den Gebäudebestand (Anzahl der Ein- und Zweifamilienhäusern, ihr energetischer Sanierungsgrad) charakterisieren und beleuchtet mögliche Restriktionen bei einer energetischen Sanierung (sozioökonomische Ursachen, wie Einkommensverhältnisse, Alter der Bewohner; gebäudetechnische Gründe wie Denkmalschutz). Dabei werden zentrale Rahmenbedingungen für eine energetische Sanierung (z.B. EE-Potential, Erdgas- und Fernwärmenetze) berücksichtigt. Neben der Auswertung von statistischen Daten, sollen kommunale und regionale Energiekonzepte ausgewertet und Experteninterviews geführt werden. Auch die Immobilienmärkte in den beiden Untersuchungs-regionen werden analysiert, dabei soll der Frage nachgegangen werden, ob durch energetische Sanierungsmaßnahmen einen spürbares Preisdifferentials auf dem Immobilienmarkt zu erkennen ist. Der Unterauftragnehmer der BTU C-S das Institut für Wirtschaftsforschung Halle (IWH) analysiert Mehrfamilienhäuser hinsichtlich eines möglichen Zusammenhangs zwischen Leerstand und energetischen Sanierungsgrad. In einem weiteren Arbeitsschritt werden energetische Sanierungsmöglichkeiten hinsichtlich deren Wirtschaftlichkeit (Amortisationszeiten, Kapitalwerte und Liquiditätsbedarf) untersucht.
Das Projekt "Teilvorhaben: Drucktechnologie für Papier-Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Chemnitz, Institut für Print- und Medientechnik durchgeführt. 1. Vorhabenziel Ziel des Projektes ist die Erforschung und Realisierung einer preiswerten Solarzelle mit kurzer Energierücklaufzeit. Dies soll mit hochproduktiven Massendruckverfahren und Papier als Substrat erreicht werden. Daher ist es jedoch notwendig spezielle Druckmaterialien bzw. -formulierungen zu untersuchen bzw. zu optimieren und den Druckprozess den Formulierungen anzupassen 2. Arbeitsplanung Im Rahmen des Projektes ist das pmTUC hauptsächlich für die Durchführung der Druckversuche verantwortlich. Dies beinhaltet die Untersuchung der Be- und Verdruckbarkeit der Eigenen bzw. der von den Projektpartnern (PTS - Papiersubstrat, U Wuppertal - Halbleiter) gelieferten Materialien. Diese werden zuerst als Einzelschicht, danach als Schichtstapel und zum Schluß als komplette Solarzelle gedruckt und charakterisiert. Die Charakterisierung erfolgt dabei hinsichtlich morphologischer als auch elektrischer Parameter. 3. Ergebnisverwertung Im Anschluss an das Vorhaben werden die Ergebnisse den Partner des Industriebeirates zur Verfügung gestellt. Diese stellen die Verbindung dieses grundlagenorientierten Projektes zur Praxis hin dar. Zudem fließen die Ergebnisse in die Lehre am Institut ein.
Das Projekt "KMU-innovativ - Verfahren zur Rückgewinnung von Reinstsilizium aus dem Schlamm des Sägeprozesses bei der Waferherstellung zur Kosteneinsparung und Verbesserung der energetischen Amortisation der Solarzelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Geltz Umwelttechnologie GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Wiederverwertung von Siliziumabfällen aus der Produktion der Siliziumwafer. Die ursprüngliche hohe Reinheit von 6N (1 Fremdmetallatom auf 106 Siliziumatome) des Siliziums soll nach Durchlaufen der Verfahrensschritte wieder gegeben sein, um ein direktes Einschmelzen des gewonnenen Siliziumstaubs wieder zu ermöglichen. Das Projekt ist in 9 Teilschritte gesplittet, die über eine Laufzeit von insgesamt 2 Jahren den Einsatz von 3 bis maximal 5 Mitarbeitern erfordern. Jeder dieser Teilschritte stellt einen Meilenstein in der Arbeitsablaufplanung dar. Parallel wird über die gesamte Projektlaufzeit der Markt von einem Insider beobachtet und analysiert, um rasch auf eventuelle Änderungen der Marktanforderungen reagieren zu können. Alle Positionen im Betrieb sind - zum Teil mehrfach - redundant besetzt, so dass keine wesentlichen Störungen des üblichen Betriebsablaufs zu besorgen sind. Das Unternehmen zeichnet sich als KMU durch eine hohe Flexibilität aus und verwirklicht regelmäßig komplexe Aufgabenstellungen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Umsetzung der Papieroberfläche für massengedruckte Papier-Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung München durchgeführt. Die intensivere Nutzung von Sonnenenergie stellt einen erfolgversprechenden Ansatz dar, den Bedarf an fossilen Brennstoffen zu senken. Allerdings ist bei heutigen Solarzellen die Herstellung noch sehr energie- und kostenaufwändig. Ziel des Vorhabens ist daher die Erforschung und Realisierung einer einfachen Solarzelle mit sehr kurzer Energierücklaufzeit. Ökologische und ökonomische Gründe sprechen dafür, hierzu leitfähige und halbleitende organische Schichten auf dafür optimierte Papiere zu drucken. Die PTS wird an der Bereitstellung des Substrats für die gedruckten Solarzellen, der Kathode und der Verkapselungsschichten arbeiten. Aus recherchierten Rohstoffen werden Streichfarben für das gewählte Rohpapier erarbeitet. Auf Basis der gemessenen Papiereigenschaften, der Barriereeigenschaften der Verkapselungsschichten und der Funktionalität der gedruckten Solarzellen werden die Farben optimiert. Im Anschluss an das Vorhaben sollen die erreichten Ergebnisse möglichst zügig in ein marktfähiges Produkt im Segment 'medium costs - medium performance' umgesetzt werden. Dazu müssen z. B. die Reproduzierbarkeit und die Effizienz der Solarzellen bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten weiter verbessert werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Synthese von funktionalen Halbleiterpolymeren für massengedruckte organische Papiersolarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Makromolekulare Chemie durchgeführt. Das Ziel dieses Gesamtprojektes ist die Erforschung und Realisierung einer auf Papier gedruckten Solarzelle mit sehr kurzen Energierücklaufzeiten. Aufgrund der zu erwartenden niedrigen Herstellungskosten können so zukünftige, neue Anwendungsgebiete erschlossen werden, die heutzutage von konventionellen Solarzellen nicht erreicht werden können (z.B. Werbedisplays, Solarsegel). Ziel des Teilvorhabens an der Bergischen Universität ist die Untersuchung und Bereitstellung geeigneter Funktionspolymere und deren Überführung in druckfähige Formulierungen. Das an der Bergischen Universität Wuppertal durchzuführende Teilprojekt ist auf die Halbleitersynthese fokussiert, im ersten Arbeitspaket auf die Optimierung des Lösungsverhaltens bekannter Donor-Polymerklassen für bulk-heterojunction (BHJ)-Systeme durch geeignete Substitutenwahl, im zweiten Teil auf die Synthese neuartiger organischer Copolymere vom Donor/Akzeptor-Typ mit elektronenreichen CPDT- und elektronenarmen Benzothiadiazol- oder Chinoxalin-Bausteinen. Im Fokus der Arbeiten an der Bergischen Universität wird die Erforschung und Optimierung von verdruckbaren Photovoltaikmaterialien stehen. Ein erfolgreicher Abschluss der geplanten Arbeiten wird ideale Voraussetzungen für die Positionierung der flexiblen Solarzellen am Markt schaffen. Die Verfügbarkeit optimierter Materialien kann schnell zu Patenten führen, die die BUW durch ihre aktive Patent- und Lizensierungspolitik verwertet. Mittelfristig soll über ein up-scaling bei der Materialherstellung nachgedacht werden.
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