Herausforderungen
und Chancen
​Die Photovoltaik spielt in der Energiewende seit einigen
Jahren eine Schlüsselrolle und erlebte einen starken
Zuwachs in der Nachfrage seit 2020. Doch mit der
zunehmenden Verbreitung wächst auch die Menge an
ausgedienten Modulen. Schätzungsweise fallen derzeit
10.000 Tonnen an Alt-Modulen in Deutschland an und bei
dieser Menge wird es nicht bleiben.[a]
Laut dem Elektro- und Elektronikgerätegesetz – kurz ElektroG – muss bei der Verwertung von Altgeräten der Anteil der Vorbereitung zur Wiederverwendung und des Recyclings mindestens 80% Prozent betragen. Dieser Wert ist auf die Masse des Elektrogerätes bezogen und wird bei Solarmodulen wird vor allem durch die Wiederverwertung von Glas und Aluminium erreicht.[e]
Ein Solarmodul enthält neben Glas und Aluminium aber noch weitere wertvolle Rohstoffe wie Silizium und Silber. Während der Aluminiumrahmen und das Glas verhältnismäßig einfach zu recyceln sind, ist die Rückgewinnung von Silizium und Silber aufgrund der komplexen Modulstruktur eine Herausforderung. Der Alurahmen wird lediglich vom Modul getrennt, geschmolzen und wiederverwendet. Das Glas kann aufgrund des anbindenden Laminats nicht rein genug getrennt werden, kann aber zu Glasschaum verarbeitet werden. [b]
Neue, verbesserte Verfahren werden jedoch weltweit erprobt, so auch aktuell bei der Firma Solar Materials in Magdeburg. Die gewonnenen Erkenntnisse tragen nicht nur dazu bei, den Recyclingprozess effektiver zu machen, sondern auch die Herstellung der Module so zu gestalten, dass die Rohstoffe nach Ende der Lebensdauer besser zu trennen sind. [c]
Ein bedeutender Fortschritt in der Wiederverwertung von Solarmodulen wurde im Jahr 2024 in China erzielt. Das chinesische Unternehmen Trina Solar hat nach eigenen Angaben weltweit das erste kristalline Silizium-Modul entwickelt, welches vollständig aus recycelten Materialien besteht. Durch mehrere Verfahren wie der nasschemischen Extraktion von Silber und Ätzprozessen mit selbst entwickelten Chemikalien ist dieser Fortschritt erreicht worden. Das Modul erzielt einen Wirkungsgrad von 20,9% und eine maximale Leistung von 645 Watt.[b] Zum Vergleich – ein monokristallines Siliziummodul erreicht einen Wirkungsgrad zwischen 16% und 24%. [a]
Trotz der Fortschritte bleibt die Entsorgung von Solarmüll weiterhin ein heikles Thema. An dieser Stelle lohnt es sich jedoch, auch einmal die doch recht lange Lebensdauer von Photovoltaikmodulen zu betrachten. Während beispielsweise ein Smartphone im Schnitt nur fünf Jahre genutzt wird [d], liefern PV-Module standardmäßig mindestens 20 Jahre lang Strom, moderne Module schaffen es wahrscheinlich auf bis zu 30 Jahre. [c] Diese Langlebigkeit trägt dazu bei, Ressourcen effizient zu nutzen und die Notwendigkeit für häufiges Recycling -wie bei Smartphones- zu verringern.
Zusammenfassend kann man sagen, dass sich durch gesetzliche Vorgaben und technologische Fortschritte das Recycling von PV-Modulen stetig weiterentwickelt. Die lange Nutzungsdauer erspart das häufige Entsorgen während stetig angepasste Recyclingverfahren die Rückgewinnung von wertvollen Rohstoffen zunehmend effizienter gestalten. Damit bewegen wir uns Schritt für Schritt in die Richtung einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft.
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Quellen:
[a] https://www.solarwatt.de/ratgeber/wirkungsgrad-solarzelle-und-pv
[b] https://www.klimareporter.de/strom/erstes-komplett-recyceltes-solarmodul
[c] https://www.mdr.de/wissen/solar-photovoltaik-recycling-muell-100.html
[e] https://www.gesetze-im-internet.de/elektrog_2015/ElektroG.pdf
