PV-Recycling dank Künstlicher Intelligenz
Verschiedene Forschungsprojekte mit steirischer Beteiligung widmen sich der Wiederverwertung gebrauchter PV-Anlagen.
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Wie geht man mit den Millionen von PV-Modulen um, die in den kommenden Jahren ihr Lebensende erreichen? Re-use oder Recycling? Forschungsprojekte wie „WattsOK?“, an dem unter anderem die Montanuniversität Leoben beteiligt ist, beziehungsweise „PV – Diagnose, Klassifikation, Wiederverwertung (DiKlaWi)“, das von der FH Joanneum betrieben wird, suchen nach entsprechenden Antworten.
Vor allem bei Großanlagen ist es derzeit gängige Praxis, alle Module gleichzeitig auszutauschen, ohne dabei auf den unterschiedlichen Zustand einzelner Module Rücksicht zu nehmen. Im Sinne einer Ressourceneffizienz setzt „WattsOK?“ auf eine Kombination aus Künstlicher Intelligenz, optischer Inspektion und Robotik, um eine automatisierte Qualitätsprüfung gebrauchter Photovoltaik-Module zu ermöglichen. Beim FH-Projekt setzt man bei der Diagnose dagegen auf Elektrolumineszenz, um sich ein genaueres Bild vom Zustand installierter PV-Module zu verschaffen. In beiden Fällen sollen die Module gezielt klassifiziert werden und ihrem tatsächlichen Zustand entsprechend entweder in Betrieb bleiben, eine weitere Nutzung (Second Life) erhalten oder einem stofflichen Recycling zugeführt werden.
Leuchtende Module
Aktuell kommen bei derartigen Inspektionen von PV-Systemen Infrarotkameras zum Einsatz. Diese Methode wird jedoch von Umgebungsparametern beeinflusst und kann nur großflächige Fehlerbilder aufdecken. Elektrolumineszenz ist dagegen wesentlich aussagekräftiger. Dafür wird in der Nacht Strom in die PV-Module geleitet, damit diese in einem gewissen Frequenzbereich zu strahlen beginnen (Lumineszenz). So ist es möglich, Fehlerstellen wie Risse, Brüche und Delaminationen bis in die Zellenebene sichtbar zu machen. Auf dieser Grundlage wird im Zuge des Projekts ein System erforscht, das in Kombination mit AI-Algorithmen eine zuverlässige Schadensanalyse erlaubt. Die für die Aufnahmen vorgesehene Kamera soll zudem durch den Einsatz von Drohnen ferngesteuert werden, um eine Überprüfung der Module an schwer zugänglichen Stellen zu ermöglichen.
Bei „WattsOK?“ werden die KI-gestützte optische Inspektion und elektrische Messungen durch einen robotergestützten Austausch von Steckverbindern ergänzt, der die Module wieder einsatzfähig macht. Inspektionsdaten, Messwerte und Produktspezifikationen werden dabei zentral miteinander verknüpft. So können auch große Stückzahlen automatisiert überprüft werden.