Der PV Markt boomt und so werden auch die verwendeten Module immer mehr. 20-25 Jahre schätzt man die Lebenszeit von PV Modulen ein. Doch was passiert danach?
Durch den ersten großen Aufschwung an gebauten PV Anlagen rund um das Jahr 2000, werden nun auch die zu recycelnden Module immer mehr. Umso wichtiger ist es auch dafür geeignete Methoden und klare Regeln vorzustellen.
Wie wird die Entsorgung von PV Modulen geregelt?
Lange Zeit schon gibt es EU- aber auch bundesweite Regeln wie die Entsorgung von PV Modulen auszusehen hat. Durch die europäischen WEEE-Richtlinie (Waste of Electrical and Electronic Equipment Directive) wurde 2012 bereits festgelegt, dass neben gewöhnlichen Elektronik-Altgeräten auch PV Module verpflichtend recycelt werden müssen. Die Umsetzung erfolgte ab 2014.
Auch im Elektro- und Elektronikgerätegesetz ist die Entsorgung der PV Module abgedeckt. Dabei geht mitunter hervor, dass PV Module, die vor dem Inkrafttreten des ElektroG2 2015 in Deutschland verkauft wurden, als historische Altgeräte zählen. Dementsprechend ist für den gesamten privaten Bereich eine kostenfreie Rückgabemöglichkeit bei den kommunalen Sammelstellen vorgesehen. Für die Entsorgung an sich darf für „haushaltsübliche Mengen“ also nichts verlangt werden. Lediglich die Demontage und der Transport sind separat zu beauftragen.
Zudem kam 2021 noch eine weitere bundesweite Verordnung hinzu, welche die Regeln der Entsorgung noch genauer definiert hat.
Dabei wird vor allem auf die fachgerechte Trennung der zu recycelten Module eingegangen.
Zum einen müssen beispielsweise siliziumbasierte und nicht-siliziumbasierte Module getrennt voneinander behandelt werden. Weiters wurde bestimmt, welcher Anteil an Metallen wie Selen und Cadmium in den Abfallfraktionen enthalten sein darf. Im großen und ganzen wurde hier der ganze Entsorgungsprozess noch einmal konkretisiert. Was aufgrund der enormen Menge, die uns in den nächsten Jahren erwarten könnte, auch Sinn macht.
Einer der entschiedensten Punkte, der noch festgelegt wurde, ist aber sicherlich die Vorgehensweise mit gebrauchten Modulen, die aber noch einsatzfähig sind. Gebrauchsfähige Module dürfen nämlich nicht entsorgt werden, sondern sind dem Zeitmarkt zuzuführen. Gebrauch finden diese wenn zum Beispiel einzelne Module einer Anlage getauscht werden müssen.
Wie werden die Module recycelt?
Sind die Module erstmal entsorgt, möchte man natürlich auch soviel wie möglich wiederverwenden. Im ersten Schritt werden die Module in die unterschiedlichen Bestandteile aufgeteilt. Die verschiedenen Materialien sollen dann sortiert und separat recycelt werden.
Bei klassischen kristallinen Modulen macht Glas mit mehr als 80% den Hauptbestandteil der Module aus. Dazu kommen zirka 10% Aluminium durch den Rahmen der Module. Weiters wird auch noch der Kunststoff von Anschlussbox, Stecker und Folienschichten getrennt. Den Rest machen mit zirka 1% Metalle wie Silizium, Kupfer, Silber, Kadmium oder Blei aus. Auch wenn diese mit 1% nur einen Bruchteil ausmachen, wird in Zukunft eine fachgerechte Trennung entscheidend sein um möglichst alle Materialien wiederverwenden zu können. Die Materialien an sich sind aber grundsätzlich bekannt und können so gut wie alle recycelt werden. Die größte Herausforderung besteht dennoch weiterhin in der Trennung der Materialien, da viele Elemente in einer Kunststoffschicht eingebettet sind. Durch spezielle Prozesse können diese Elemente vom Kunststoff getrennt werden. Oft wird dieser Schritt aber weiterhin eingespart wodurch einfach alles in der gewöhnlichen Müllverbrennung landet. Vor allem auf lange Sicht gesehen muss sich das aber ändern. Zum einen ist es nicht nur wichtig, dass ausgediente Materialien korrekt entsorgt werden, sondern, dass diese auch so behandelt werden, dass Materialien für neue Module wiederverwendet werden können. Bei der hohen Nachfrage an neuen Modulen wird das vor allem bei den seltenen Metallen ein entscheidender Faktor sein. Beispielsweise übersteigt die Menge des aus Recycling gewonnenen Indiums heute schon die Menge des neu abgebauten.
Wann werden Module entsorgt?
Grundsätzlich gibt es zwei Gründe weshalb PV Module getauscht werden. Zum einen natürlich wenn diese ausgedient haben. Immer wieder kommt es aber vor, dass einzelne Module einer Anlage getauscht werden müssen. Wie zum Beispiel bei Schäden von äußeren Einflüssen wie Sturm oder Hagel. Einzelne Module können meist durch gebrauchte Module ersetzt werden.
Wenn aber ganze Anlagen tatsächlich nach 25 Jahren oder mehr nicht mehr die versprochene Performance bringt und bereits stark von der Degradation betroffen sind, ist es wirtschaftlich oft sinnvoller neue und leistungsstärkere Module anzuschaffen. Vergleicht man die heutigen Module mit jenen aus 20 Jahren, ist die Leistung pro Modul teilweise auf das doppelte angestiegen. Das bedeutet natürlich auch mehr Leistung auf kleinerer Fläche und ist finanziell gesehen schnell mal attraktiver.
Fazit
PV Module zu recyceln funktioniert. Und das sogar sehr gut. Bei der Umsetzung liegt es natürlich an uns. Umso besser die Entsorgungsprozesse sind, desto mehr kann wiederverwendet werden.
Bis heute spielte das Recycling von Modulen noch keine so große Rolle, da sich die Menge an entsorgten Modulen bis dato noch in Grenzen gehalten hat. Wenn man aber bedenkt, dass es Anfang der 2000er noch wenige 100MW pro Jahr waren und wir 2021 bei über 5000MW installierter PV Leistung in Deutschland lagen, kann man sich vorstellen was hier auf uns zukommt. Umso wichtiger ist es das Recycling der Module sowohl regeltechnisch als auch in der Infrastruktur und Technologie weiter zu verbessern.
