Gesucht: Recycling-Strategien für Solarmodule

PV boomt, weltweit. Und jedes Jahr kommen unzählige Module auf Dächern und Freiflächen hinzu. Bis 2050 werden allein in Europa mehrere Millionen Tonnen Abfall aus Altmodulen erwartet. „Zirkuläre Recycling-Strategien sind nötig, um in Zukunft Abfallströme zu vermeiden, die in der Größenordnung des heutigen weltweiten Elektroschrotts liegen“, so das Fazit einer Studie von Forschenden des Helmholtz-Institutes Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN).

Die aktuellen Solarmodule sind jedoch nur begrenzt für ein Recycling geeignet. Dies liegt hauptsächlich an ihrem integrierten Aufbau, der eine einfache Trennung der Materialien erschwert. „Auch wenn Recycling in der Europäischen Union vorgeschrieben ist, lassen sich PV-Module daher nur schwer zirkulär wiederverwenden“, heißt es.

Obwohl es aktuell keine Materialknappheit für PV-Module gebe, erfordere der enorme Ausbau der Photovoltaik ein effizientes Materialmanagement. Die Studie des HI ERN zeigt hier einen Weg zu einer „nachhaltigeren und wirtschaftlich tragfähigen Zukunft für die PV-Industrie auf“. So müssten künftige Solarmodule für einen „ewigen Kreislauf“ designt werden.

Das bedeutet, die Materialien müssten leichter und effizienter voneinander getrennt werden können, während gleichzeitig eine verbesserte Dokumentation und Charakterisierung der verwendeten Werkstoffe erforderlich ist. Letztendlich werde der Erfolg des Recyclingprozesses stark von seiner wirtschaftlichen Durchführbarkeit abhängen.

PV-Industrie verbraucht 12,7 Prozent der Silberproduktion

Als Beispiel für die Herausforderung nennt die Studie die Verarbeitung von Glas. 75 Prozent der Modulmasse bestehen aus Solarglas. Das beim Recycling zurückgewonnene Glas besteht derzeit nur aus minderer Qualität und kann nicht für die Herstellung neuer Module verwendet werden. Ein zirkuläres Recycling würde nicht nur verhindern, dass dieses Glas als Abfall endet, sondern auch die wirtschaftliche Position der Solarindustrie stärken, so die Studie. Ähnlich steht die Verwendung bestimmter Polymere in Konkurrenz zu anderen Branchen wie der Schuhindustrie, was Engpässe bei der Produktion verursachen kann. Durch zirkuläres Recycling könnten Engpässe vermieden und wertvolle Materialien zurückgewonnen werden.

Ein weiteres Beispiel ist die Nutzung von Silber in PV-Anlagen, wobei im Jahr 2020 die Solarindustrie bereits 12,7 Prozent der jährlichen Silberproduktion verbrauchte. „Zukünftige Module werden und müssen ohne Silber auskommen“, so die Studie. Doch bis es so weit ist, werden tausende Tonnen Silber in Modulen verbaut werden. Zirkuläres Recycling ermögliche es, „diesen Schatz zu heben und verfügbar zu machen“. 

Die Studie „Cradle-to-cradle recycling in terawatt photovoltaics: A vision of perpetual utility“ steht im Internet und lässt sich zudem als PDF herunterladen.