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Aktualisiert: 3. Juli 2024
Ganze 30 Jahre halten die Module einer Photovoltaikanlage - dann müssen sie jedoch ersetzt werden. Und was passiert danach? Wir haben Ihnen alles zusammen geschrieben, was Sie zum Thema Photovoltaik Recycling wissen müssen und räumen so machen Mythos aus dem Weg.
Warum ist PV-Recycling überhaupt wichtig?
Die Relevanz des PV-Recyclings (Photovoltaik-Recycling) wird immer bedeutender, je mehr Photovoltaikanlagen installiert werden. Der Hauptgrund hierfür liegt in der Lebensdauer der PV-Module, die typischerweise 25 bis 30 Jahre beträgt. Da die Installation von PV-Anlagen vor rund zwei bis drei Jahrzehnten stark zugenommen hat, nähern sich nun viele dieser Anlagen dem Ende ihrer Lebensdauer und müssen ersetzt oder recycelt werden.
Hier sind einige wichtige Punkte, die die Relevanz des PV-Recyclings verdeutlichen:
- Umweltschutz: PV-Module enthalten Materialien wie Glas, Aluminium und seltene Metalle, die wiederverwendet werden können. Ein effizientes Recycling verhindert, dass diese wertvollen Materialien auf Deponien landen und die Umwelt belasten.
- Ressourcenschonung: Das Recycling von PV-Modulen trägt dazu bei, die
Nachfrage nach neuen Rohstoffen zu reduzieren, da viele der verwendeten
Materialien zurückgewonnen und wiederverwendet werden können. - Gesetzliche Vorgaben: In vielen Ländern gibt es mittlerweile gesetzliche
Vorschriften, die das Recycling von PV-Modulen regeln und fördern. Diese
Vorschriften sorgen dafür, dass das Recycling von PV-Modulen ökonomisch und ökologisch sinnvoll umgesetzt wird. - Ressourcenschonung: Das Recycling von PV-Modulen trägt dazu bei, die
Nachfrage nach neuen Rohstoffen zu reduzieren, da viele der verwendeten
Materialien zurückgewonnen und wiederverwendet werden können. - Gesetzliche Vorgaben: In vielen Ländern gibt es mittlerweile gesetzliche
Vorschriften, die das Recycling von PV-Modulen regeln und fördern. Diese
Vorschriften sorgen dafür, dass das Recycling von PV-Modulen ökonomisch und ökologisch sinnvoll umgesetzt wird. - Wirtschaftliche Aspekte: Durch den steigenden Bedarf an Recyclingdiensten
entstehen neue Geschäftsmöglichkeiten und Arbeitsplätze im Bereich der
Kreislaufwirtschaft. - Technologischer Fortschritt: Die Recyclingtechnologien für PV-Module werden ständig weiterentwickelt, was die Effizienz und Rentabilität des Recyclings erhöht.
Wann wird PV-Recycling relevant, es werden ja immer mehr PV Anlagen
installiert?
Die grösste Herausforderung beim PV-Recycling in Österreich ist derzeit, dass noch zu wenige Mengen im Markt sind für industrielle Verwertungen denn das Recycling wird erst am Ende des Lebenszyklus relevant. Bislang fielen hauptsächlich Produktionsabfälle und fehlerhafte Chargen an, die Mengen für wirtschaftliches Recycling sind jedoch gering. Zukünftig wird der Bedarf an Recycling von Altmodulen steigen.
Prognostizierte Abfallmengen: Laut einer Studie der International Renewable Energy Agency (IRENA) und der International Energy Agency Photovoltaic Power Systems Programme (IEA-PVPS) wird der weltweite Abfall von PV-Modulen bis 2050 auf 60 bis 78 Millionen Tonnen ansteigen. Ein erheblicher Anteil davon wird auf Europa entfallen, das einen großen Markt für PV-Installationen darstellt.
Es wird erwartet, dass der Abfall von PV-Modulen in Europa in den kommenden Jahrzehnten erheblich ansteigt, was zu einem verstärkten Fokus auf Recycling und Wiederverwertung führen wird. Europäische Initiativen und gesetzliche Regelungen werden eine zentrale Rolle dabei spielen, diese Herausforderungen zu bewältigen und nachhaltige Lösungen zu fördern.
Die Herausforderung beim Recycling von PV-Modulen besteht darin, den Verbund aus Glas, EVAFolie, Silizium-Wafer und Rückseitenfolie, welcher beim Laminationsprozess mithilfe von Temperatur und Druck verbunden wird, wieder in die einzelnen Bestandteile aufzutrennen. Dafür gibt es aktuell folgende Ansätze:
- Mechanisches Zerkleinern (Shreddern) in Verbindung mit physikalischen und chemischen
- Trennverfahren (z.B. Reiling Gruppe und Fraunhofer Institut)
- Mechanisches Zerkleinern in Verbindung mit thermischen Prozessen (z.B. Solar materials).
- Hot-Knife-Verfahren
- Trennen der Schichten mittels Wasserstrahlverfahren (z.B. PVReValue, ein österreichisches Forschungsprojekt)
- Rein thermisches Trennen mittels Wärmestrahlung (Flaxres)
Einsatz des Herstellers PV-Recycling
Ein effektives Rücknahmesystem ist die Basis für das Recycling von Solarmodulen. Seit 2014 fallen Solarmodule unter die EU-Richtlinie für Elektronikschrott (WEEE), die Hersteller und Importeure zur Rücknahme und zum Recycling verpflichtet. In Österreich regelt die Elektroaltgeräteverordnung (EAG-VO 2014) die unentgeltliche Rücknahme von Altmodulen, die als „Gewerbegeräte“ klassifiziert sind. Wechselrichter und Speicherbatterien unterliegen separaten Vorschriften (PV Austria 2021).
Funktion von Recycling
Umweltschutz und Ressourcenschonung
Recycling und Sammelsysteme verhindern, dass toxische Stoffe wie Cadmium, Selen und Blei in Deponien ausgewaschen werden. Zudem reduziert Recycling den Energieeinsatz und die CO2-Emissionen im Vergleich zur Förderung neuer Rohstoffe. Besonders kritisch sind die Reserven von Silber, Tellur und Indium,
die nur noch für einige Jahrzehnte reichen. Recycling verlängert die Reichweite dieser Rohstoffe und kann Sekundärrohstoffe in gleicher Qualität wie Primärrohstoffe bereitstellen. Für einige PV-Rohstoffe wie Kobalt, Kupfer, Silber und Zinn beträgt die Recyclingrate bereits über 50%, während sie für Lithium und Silizium noch unter 1% liegt (Marscheider-Weidemann et al. 2016).
ReUse statt Recycling als Möglichkeit
Eine noch höhere Priorisierung als das Recycling stellt die Wiederverwendung von PV-Modulen in Bezug auf Nachhaltigkeit dar. Oft werden Anlagen vor dem eigentlichen Erreichen des End-of-Life der PV-Module aufgrund von Repowering-Maßnahmen ausgetauscht. Hier entwickelt das österreichische Start-up 2nd Cycle einen vollautomatischen Upcycling-Prozess, um gebrauchte PV-Module kosteneffizient zu reinigen, zu prüfen und somit für einen möglichen zweiten Lebenszyklus aufzubereiten. Dadurch kann der Lebenszyklus eines PV-Moduls sowie die Ressourcennutzung maximiert werden. Um die Nutzung einer PV-Anlage hinsichtlich Nachhaltigkeit im Falle einer Demontage zu optimieren, soll in einem ersten Schritt die Möglichkeit für eine Wiederverwendung geprüft werden. Sollte diese nicht möglich sein, soll ein Recyclingprozess gewählt werden, um die Rohstoffe bestmöglich zurückzugewinnen und im Kreislauf zu halten.
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