FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

Seit unserer Gründungszeit investieren wir kontinuierlich in neue Technologien und Verfahren, zum wirtschaftlichen Recycling von knappen Rohstoffen und dem nachhaltigen Erhalt unserer Lebensgrundlagen. Derzeit sind wir bei zwei Forschungs- und Entwicklungsprojekten beteiligt: BEST4Hy – das internationale Kooperationsprojekt zum Recycling von Brennstoffzellen und ReSi-Norm – ein nationales Konsortium zur Verbesserung des Recyclings von PV-Modulen

BEST4HY H2020 PROJEKT

Am 19. und 20. Januar 2021 fand ein digitales Kick-off Meeting statt, welches das Projekt BEST4Hy (SustainaBlE SoluTions FOR recycling of end-of-life Hydrogen technologies) einleitete. Finanziert wird das Projekt vom „Gemeinsamen Unternehmen Brennstoffzellen und Wasserstoff 2“ im Rahmen des Forschungsprogramms Horizon 2020 der Europäischen Union.

Mit steigender Nachfrage nach Wasserstofftechnologie kommt diese in immer mehr Anwendungen zum Einsatz. Am Ende der Nutzungsdauer gelangen die Module schließlich in den Entsorgungskreislauf, was eine nachhaltige Behandlung erfordert. Forschungsinitiativen kamen allerdings bisher zu dem Ergebnis, dass es nur sehr wenige Beispiele für praktikable und hochskalierte Technologien zur Rückgewinnung und Wiederverwertung kritischer Rohstoffe aus Brennstoffzellen (FCs = Fuel Cells) und Elektrolyseuren gibt. BEST4Hy konzentriert sich auf die Entwicklung und Prüfung bestehender und neuartiger Recyclingverfahren für zwei der wichtigsten Brennstoffzellen- und Wasserstoffprodukte: Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC = Proton Exchange Membrane Fuel Cell) sowie Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC = Solid Oxide Fuel Cell).

Das Projekt zielt darauf ab, zwei bestehende Recyclingverfahren, die bereits auf andere Technologien angewendet werden, anzupassen und ein neuartiges Demontageverfahren für PEMFC zu verifizieren. Darüber hinaus wird eine neuartige SOFC-Recyclingtechnologie erprobt. Am Ende der Prozesse werden die Materialien in Bezug auf Qualität und Verhalten bei der Wiederverwendung in neuen Komponenten und in neuen Stacks geprüft, um die Gesamteffizienz des Recyclings nachzuweisen. Es wurden anspruchsvolle Anforderungen an das in neuen Stacks/Zellen eingesetzte recycelte Material festgelegt, welche von Brennstoffzellenherstellern geprüft werden, um die Rentabilität eines hochwertigen Recyclingkreislaufs nachzuweisen. Zudem werden die Auswirkungen auf die Umwelt sowie Kosten-Nutzen-Bewertungen der vorgeschlagenen Technologien dargelegt. Dies wird eine effizientere Nutzung von Rohstoffen einschließlich kritischer Ressourcen fördern und dazu beitragen, die Endbehandlung der Wasserstofftechnologien zu optimieren und einen Kreislaufwirtschaftsansatz innerhalb des Sektors auszubauen.

Das internationale Konsortium BEST4Hy setzt sich aus Industriepartnern und Forschungsinstituten zusammen:

  • Environment Park SpA (Italien)
  • CEA Liten (Frankreich)
  • Turin Politecnico (Italien)
  • Hensel Recycling GmbH (Deutschland)
  • Elringklinger AG (Deutschland)
  • Aktsiaselts Elcogen (Estland)
  • RINA Consulting SpA (Italien)
  • Universität Ljubljana (Slowenien).

“Hensel Recycling ist stolz darauf Mitglied des BEST4Hy Konsortiums zu sein, welches von der EU finanziert wird. Ziel des innovativen Forschungsprojektes ist es, Recyclinglösungen für Brennstoffzellen zu erforschen, um dadurch wertvolle Ressourcen zu sichern. Wir freuen uns sehr, Teil des Teams zu sein und unseren Beitrag zu leisten”, sagt Anna Marchisio, Business Development Manager bei Hensel Recycling.

Dieses Projekt wurde vom „Gemeinsamen Unternehmen Brennstoffzellen und Wasserstoff 2“ im Rahmen der Finanzhilfevereinbarung Nr. 101007216 finanziert. Dieses gemeinsame Unternehmen wird aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm HORIZON 2020 der Europäischen Union, der Forschung „Wasserstoff Europa und Wasserstoff Europa“ unterstützt.

Brennstoffzellen

ReSi-Norm

Wie können PV-Module besser recycelt werden? Bereits heute sind verschiedene, mehr oder weniger effiziente Verfahren und Konzepte zum Recycling von ausgedienten PV-Modulen im Einsatz. Um diese zu beurteilen, fehlt es jedoch an Standardisierung und Normung von Recyclingprozessen für PV-Module, damit das volle Potenzial des Recyclings ausgeschöpft werden kann. Diesem Ziel hat sich nun das Projekt »Standardisierung und Normung von Recyclingprozessen für Siliziumsolarmodule – ReSi-Norm« angenommen.

Solarenergie spielt im erneuerbaren Energiemix für Deutschland, aber auch weltweit, eine große Rolle. Bis zum Jahr 2030 geht die International Renewable Energy Agency IRENA von bis zu 2.840 Gigawatt an installierter Kapazität für Solarenergie aus. Laut einer Studie des Fraunhofer ISE sind in Deutschland Stand Ende 2020 circa 54 Gigawatt an Solarkapazität bereits installiert – das entspricht zwei Millionen Anlagen. Auch wenn ihre Lebenszeit recht lang ist und sie bis zu 30 Jahre in Betrieb bleiben, müssen sie irgendwann entsorgt und im besten Fall recycelt werden.

Ausgehend vom Stand der Forschung und den betrieblichen Anwendungen wollen die Projektparteien von ReSi-Norm gemeinsam neue Standards für das Recycling von PV-Modulen setzen und dazu State-of-the-Art-Prozesse und Forschungsergebnisse betrachten. Besondere Berücksichtigung finden dabei bereits vorliegende Ergebnisse und Erkenntnisse aus aktuellen nationalen oder europäischen Programmen und Entwicklungsaktivitäten. So sollen innerhalb des ReSi-Norm-Projekts eine standardisierte Vorgehensweise und Normen für Sammelquoten und realistische Recyclingquoten für das gesamte Wertstoffpaket eines PV-Moduls entwickelt und implementiert werden.

Der Verbund setzt sich aus folgenden Partnern zusammen:

  • Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS
  • VDE Renewables GmbH
  • DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
  • Hensel Recycling GmbH

PV-Module

Broschüren Download

Rohstoffrückgewinnung aus Brennstoffzellen
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