Wie wird Photovoltaik recycelt?

Schon 2023 wurden knapp 10 000 Tonnen ausgedienter Solarmodule auf den Recyclinghöfen angeliefert. 2024 werden es dann sechsmal so viel sein. Die ersten großen Entsorgungswellen folgen jedoch 2029, 20 Jahre nach der ersten großen Ausbauphase, sagt Professor Peter Dold vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg (ISE). Das ISE überschlägt, dass in Deutschland dann fast schlagartig zwischen 400 000 und einer Million Tonnen Solarmodule entsorgt werden müssen. Und das jedes Jahr.
Einen Bericht des Frauenhofer-Instituts dazu findet man hier und den vollständigen Bericht aus Spektrum.de, dem Ursprung der hier aufgeführten Informationen, hier.

Auch weltweit werden schon bald deutlich mehr ausgemusterte PV-Anlagen verschrottet werden. Ab 2040 könnten es weltweit rund 27 Millionen Tonnen sein, so die Beratungsfirma Rystad Energy. Den größten Berg an ausgedienten Solarzellen erwarten die Fachleute in China, gefolgt von den USA, Japan und Indien. Deutschland landet in deren Solar-Müllberg-Ranking immerhin auf Platz fünf. Zehn Jahre später, schätzt die internationale Energieagentur IEA, dürften weltweit bis zu 80 Millionen Tonnen an Altmodulen anfallen. Das ist an Gewicht so viel, wie alle Wildtiere weltweit insgesamt auf die Waage bringen.

Trotz der unsicheren Zahlen und der absehbaren Verschrottungswelle entwickeln sich die Pläne, wie alte Solarmodule denn zu recyceln sind, eher im Schneckentempo.

In Europa sind die Abfallregularien einerseits erst einmal klar. Das Recycling von Solarzellen ist grundsätzlich geregelt. So zählen Solarmodule in den europäischen Ländern und damit in Deutschland zu den Elektrogeräten. Und diese müssen nach der Richtlinie WEEE (Waste of Electrical and Electronic Equipment) behandelt werden. Andererseits sind die Anforderungen bisher ziemlich einfach zu erfüllen. Demontage, Kabel entfernen, Alurahmen abreißen und das Glas aussortieren reichen schon. Denn allein das Kupfer aus den Kabeln, das Glas und die Alurahmen machen mehr als 85 Prozent des Gewichts aus. Und schon ist die festgesetzte Quote erfüllt, sagt Ian Marius Peters, Forscher am Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien. Doch das Glas aus der Abdeckung reicht gerade noch für Glaswolle. Der Rest aus Silizium, Silber, Zinn, Blei und den Kunststofffolien landet meist auf der Deponie oder in der Verbrennung. Anders wäre es, wenn die Quoten sich nicht nur auf das Gesamtgewicht bezögen, sondern auf die jeweiligen Inhaltsstoffe, merkt Peters an. Das wird derzeit aber lediglich diskutiert.

Zwar gelten die meisten Rohstoffe in der Solarzelle laut Umweltbundesamt nicht als knapp, doch allein wegen der energieintensiven Gewinnung von hochreinem Silizium des Quarzsandes bei über 2000 Grad Celsius sind die Module eigentlich zu wertvoll zum Wegwerfen. Das Herzstück des Solarmoduls, das Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandelt, landet allerdings nach wie vor auf der Halde. Dabei macht Silizium mengenmäßig den größten Teil der Solarzelle aus. In einer Tonne Solarschrott stecken immerhin 25 bis 50 Kilogramm Silizium. Um es aus dem Verbund zu lösen, braucht man aber erneut viel Energie – und Chemikalien. Eine ausführliche Beschreibung zur Gewinnung und Produktion von Silizium und den damit verbundenen erheblichen negativen Umwelteffekten findet man hier.

Technologien zum Auftrennen von Photovoltaikmudulen sind im Prinzip vorhanden. Nur sind sie in industriellen Anwendungen derzeit noch nicht wirtschaftlich einsetzbar und befinden sich in der Testphase. Außer sie werden gesetzlich vorgeschrieben – wie bei der Firma First Solar in Frankfurt/Oder, die Dünnschicht-Solarzellen herstellt und auf den deutschen Markt bringt. Die Solarzellen mit Schichten aus Kadmiumtellurid (CdTe) oder Kupfer-Indium-Gallium-Diselenit (CIGS) dürfen in Deutschland bloß mit einem Recyclingkonzept verkauft werden. Aber Dünnschicht-Solarzellen machen nur einen kleinen Teil des zukünftigen Solarmüllbergs aus. Ihr Anteil an den weltweit installierten Modulen beträgt lediglich fünf Prozent.

Eine weitere Möglichkeit ist es die Module weiter zu verwenden. Zwischen 10 und 50 Prozent der Solarmodule, die auf dem Recyclinghof landen oder im Solarpark direkt aussortiert werden, sind nicht unbedingt unbrauchbar. Manche haben noch 80 Prozent ihres einstigen Wirkungsgrads. Und so gibt es Firmen, wie z.B. in der Lauenburgischen Landeszeitung oder vom Solarenergie Förderverein berichtet, die sich darauf spezialisiert haben, diesen ein zweites Leben zu ermöglichen. Allerdings werden sie in Deutschland kein zweites Mal gefördert. Also gibt es Vertriebsnetze, diese nach Afrika zu transportieren. Oder nach Osteuropa. Das allerdings solle man mit Vorsicht handhaben, denn dann haben die unseren Schrott und wir haben die kommenden riesigen Müllberge bloß verlagert.