Ein Produkt, das aus neuen Rohstoffen hergestellt wird und auf einer Mülldeponie landet, stellt ein lineares Lieferkettenmodell dar. Die heutige Photovoltaik (PV)-Industrie basiert noch weitgehend auf diesem Modell. Angesichts des zunehmenden Produktionsvolumens, der dafür benötigten Rohstoffe und folglich der Abfallmenge kann die Anwendung der Grundsätze der Kreislaufwirtschaft im PV-Sektor die Umweltauswirkungen erheblich verringern. Diese Studie konzentriert sich auf die Auswirkungen des Managements der Kreislaufwirtschaft in der Lieferkette für Photovoltaikanlagen am Beispiel von Silizium. Die Relevanz von Kreislaufwirtschaftsansätzen ist aufgrund der energieintensiven Produktion und der mangelnden Nachhaltigkeit in der PV-Lieferkette gegeben.
In dieser Arbeit wird eine Zirkularitäts- und Umweltverträglichkeitsprüfung für Polysilizium vorgestellt. Es wurden die Methoden des Material Circularity Indicator (MCI) und der Lebenszyklusanalyse (LCA) angewandt und vier Szenarien auf der Grundlage der technologischen Entwicklung und der Zirkularitätsoptionen erstellt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Masse an Neuware und nicht verwertbarem Abfall nach technologischen Verbesserungen um mehr als 40 % reduziert werden konnte. Eine Reduzierung um mehr als 50 % wird durch die Schließung der Kreisläufe auf Produktebene erreicht. Darüber hinaus wurden signifikante Veränderungen bei den Umweltauswirkungen untersucht. Das aggregierte und gewichtete LCA-Ergebnis ging durch die technologische Entwicklung und die verbesserte Kreislaufwirtschaft in der Polysiliziumproduktion um 51 % zurück. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl die technologische Entwicklung als auch die verbesserte Kreislaufwirtschaft signifikante Vorteile bei den Umweltauswirkungen aufweisen.