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Photovoltaik (Solarstrom), der Wachstumsmotor der erneuerbaren Energien...

Recycling von Photovoltaikmodulen und deren Entsorgung

Da das Interesse an erneuerbaren Energien und somit Solarenergie zunimmt, werden auch immer mehr Photovoltaik-Module verbaut. Somit ergeben sich ebenfalls vielfältige Fragen, ob und wie die nicht mehr benötigten PV-Module recycelt werden können.

Was kann recycelt werden und was nicht?

Nach heutigem Technologiestandard können 95 Prozent der Bestandteile einer Solarzelle recycelt werden. Dazu muss man jedoch die wichtigsten Bestandteile erst einmal kennen und diese unterscheiden sich je nach Art des Moduls.

  Kristalline Siliziumzellen Amorphe Siliziumzellen Kupfer-Indium-Diselenid-Zellen Cadmium-Tellerid-Zellen
Glas 74% 90% 85% 95%
Aluminium 10% 10% 12% < 0,01 %
Silizium 3% < 0,1% - -
Polymere 6,5% 10% 6% 3,5%
Zink 0,12% < 0,1% 0,12% 0,01%
Blei < 0,01% < 0,01% < 0,01% < 0,01%
Kupfer 0,6% - 0,85% 1,0%
Indium - - 0,02% -
Selen - - 0,03% -
Tellur - - - 0,07%
Cadmium - - - 0,07%
Silber < 0,006% - - < 0,01%

Der größte Anteil ist also Glas, der zweitgrößte in der Regel Aluminium. Doch auch die übrigen Bestandteile der Photovoltaik-Module können im Rahmen des Recyclings wieder verwertet werden. Dabei geht man nach folgenden Schritten vor:

  • Sammlung der PV-Module.
  • Identifikation nach Art und Sortierung.
  • Demontage der Module: Rahmen und Elektronik könnten wiederverwertet oder als Elektronikschrott weiter recycelt werden. So können auch enthaltene Kunststoffe und Metalle wieder gewonnen werden.
  • Glasverbund bearbeiten, entweder durch Brechen und Mahlen oder durch thermische Trennung. Dabei werden die Polymere zersetzt oder entfernt.
  • Anschließend können die Schichten chemisch gelöst werden oder aber man nutzt die Variante, die Schichten abzutragen, etwa mit Wasserstrahl, Sand oder Eis.  

Bei der chemischen Lösung können die verbliebenen Glasplatten und –scherben wieder verwendet werden. Metallhaltige Lösungen können bei der Weiterverarbeitung eingesetzt werden.

Wurden die Schichten mittels Strahlverfahren abgetragen, können sie anschließend chemisch oder physikalisch getrennt werden. Auch hier entsteht die metallhaltige Lösung.

Sie kann wieder aufbereitet, konzentriert, ausgefällt oder mittels Ionenaustausch bzw. galvanischer Abscheidung weiter verarbeitet werden. Es entstehen somit Abfälle und Wasser. Zudem können daraus Säuren wiedergewonnen werden, die wiederum zur chemischen Lösung der Schichten eingesetzt werden können. Auch können Metalle übrig bleiben oder metallhaltige Konzentrate. Aus letzteren werden in der metallurgischen Weiterverarbeitung Metalle hergestellt.

Welche Kosten entstehen für das Recycling von Photovoltaik-Modulen?

Die Kosten, die aufgrund des PV-Modul-Recyclings auf die Hersteller zukommen, werden in Millionenhöhe liegen. Inwieweit diese auf die Kunden umgelegt werden oder welche Kosten für die Entsorgung anfallen werden, ist bisher noch unklar. Einige Hersteller (PV Cycle) werden hier eine kostenfreie Rücknahme anbieten, können sie doch aus den recycelten Materialien gleich wieder Ausgangsmaterialien für neue PV-Module herstellen.

Nach wie vielen Jahren wird eine Solarzelle entsorgt?

Die durchschnittliche Lebensdauer von Solarzellen beträgt 25 Jahre und nach diesem Zeitraum wird sie meist auch erst entsorgt.

Wo werden die Module recycelt oder abgegeben?

Wer eine alte Photovoltaikanlage sein Eigen nennt, kann die Module an verschiedenen PV-Modul-Sammelstellen abgeben. Als einfachste Variante hat es sich bewährt, den Installationsbetrieb zu fragen. Oft nimmt er nicht mehr benötigte Module zurück und gibt diese dann zum Recycling oder zur endgültigen Entsorgung an den Hersteller weiter. Aber es gibt auch spezielle Sammelsysteme in Deutschland.

Schon 2007 haben sich mehrere Unternehmen der Solarbranche zur „freiwilligen Vereinigung PV Cycle“ zusammengeschlossen. Weltweit gehören der Organisation mittlerweile mehr als 240 Mitglieder an. In Deutschland wurden von der Vereinigung bereits 68 Sammelstellen eingerichtet, in Europa sind es sogar 130. Alle Photovoltaik-Module, die von Mitgliedern von PV Cycle hergestellt wurden, werden dabei kostenfrei recycelt. In der Regel müssen die Besitzer die Module zu den Sammelstellen bringen. Sollen mehr als 40 Solarmodule entsorgt werden, holt PV Cycle diese auch ab.