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Title
Life Cycle Assessment einer Photovoltaik- und Windkraftanlage / vorgelegt von Daniela Wachter
AuthorWachter, Daniela
CensorPosch, Alfred
Published2011
DescriptionIII, 135 Bl. : 2 Zsfassungen ; graph. Darst.
Institutional NoteGraz, Univ., Masterarb., 2011
Annotation
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
LanguageGerman
Document typeMaster Thesis
Keywords (GND)Fotovoltaikanlage / Windkraftwerk / Umweltbilanz
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-118126 Persistent Identifier (URN)
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Life Cycle Assessment einer Photovoltaik- und Windkraftanlage [2.78 mb]
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Abstract (German)

In der Arbeit wurde ein Vergleich zweier nachhaltiger Quellen elektrischer Energie, einer Photovoltaik- und einer Windkraftanlage, durchgeführt um zu sehen, welches System zu den größeren potentiellen Umweltbelastungen führt, welche Auswirkungen das sind und wodurch sie hauptsächlich verursacht wurden. Daraus sollte abgeleitet werden, wie diese negativen Effekte in Zukunft eventuell vermindert werden können. Zur Durchführung des Vergleichs wurde die Methodik des Life Cycle Assessments gewählt und der kumulierte Energieaufwand (KEA) sowie die energetische Amortisationszeit der Systeme erhoben. Die Wirkungsabschätzungen wurden nach EDIP2003 erstellt. Um einen objektiven Vergleich der Anlagen zu gewährleisten, wurden für alle Szenarien dieselben Systemgrenzen gesetzt und Berechnungsmethoden angewandt. Unsicherheiten in den Ergebnissen wurden mit Hilfe von Sensitivitätsanalysen untersucht. Die Erstellung der beiden LCAs erfolgte anhand der Normen ISO 14040 und ISO 14044. Der Vergleich der betrachteten Produktsysteme ergab für die Photovoltaikanlage höhere potentielle Umweltauswirkungen als für die Windkraftanlage, was auf den niedrigeren Energieertrag des Solarparks zurückgeführt wurde. Die Life Cycle Analysen zeigten zudem, dass die hauptsächlichen Umweltauswirkungen der Anlagen in den Bereichen der Eutrophierung der Süßwassersysteme, der Humantoxizität und der Verursachung radioaktiven Abfalls liegen. Als Hauptverursacher der Umweltbelastungen konnten die Metallproduktion sowie der Energieverbrauch bei der Herstellung der Komponenten identifiziert werden. Die Ergebnisse zeigten auch, dass das Recycling einen wichtigen Beitrag zur Verminderung der Auswirkungen leistet. Daraus wurde abgeleitet, dass die Umweltauswirkungen der Anlagen vor allem durch eine Steigerung des Wirkungsgrades, durch eine hohe Recyclingrate sowie durch eine Verringerung der Energieintensität der eingesetzten Materialien reduziert werden können.

Abstract (English)

The environmental impacts of electricity producing systems play an important role when compared to each other. This is not only true for nuclear power plants or such ones powerd by fossil fuels but also for renewable energy systems. This thesis contrasts the impacts of a photovoltaic system with those of a wind turbine in order to find out which facility leads to lower/higher environmental consequences, which effects dominate and by what sources they are caused. Life cycle assessment is used as a tool for the comparison. Within the framework of this method the cumulative energy demand (CED) and the energy payback time (EPBT) for each of the systems are calculated and life cycle impact assessments are done according to EDIP2003 approach. For all scenarios examined similar system boundaries and calculation methods are used in order to provide an objective comparison of the two plants. Uncertainties in the results are analyzed by means of sensitivity analysis. The two LCAs are based on the standards ISO 14040 and ISO 14044, in all life cycle phases primary data are collected. The comparison of the product systems results in higher potential impacts for the photovoltaic system, which is attributed to the lower energy yield of the solar park. Furthermore, the analyses reveal that the main environmental impacts of the two plants are to be found in the areas of eutrophication of freshwater systems, human toxicity and radioactive waste. Metal production processes and energy consumption in the manufacture of components are identified as the main cause of the environmental impacts. The results of the study also show that recycling makes an important contribution to mitigating the effects. Those findings lead to the conclusion that environmental consequences of installations will be diminished mainly by an increase in efficiency and in recycling rates, as well as by reducing the energy intensity of the employed materials.