Wir investieren in eine Photovoltaikanlage, 20-30 Jahre vergehen… und was machen wir dann mit unseren Panels? Das fragen sich sowohl Prosumer als auch Menschen, die in erneuerbare Energiequellen investieren wollen. Nach diesem Zeitraum werden die Paneele, deren Effizienz nachlässt, durch neue ersetzt, aber was sollen wir mit den ‚gebrauchten‘ Einheiten machen? Wie viel kann es kosten, Photovoltaikmodule zu entsorgen? Oder vielleicht… endet ihre Lebensdauer gar nicht nach 20-30 Jahren! Der heutige Wissensstand lässt den Schluss zu, dass die Arbeit der Paneele nicht über Nacht mit dem Alter endet und dass ihre Effizienz nach 25-30 Jahren nur abnimmt. Die Hersteller garantieren, dass der Effizienzverlust nach dieser Zeit nicht mehr als ein Dutzend Prozent beträgt, aber irgendwann kommt der Zeitpunkt, an dem die Effizienz des Systems für uns nicht mehr zufriedenstellend ist. Sowohl in Polen als auch weltweit nimmt die Zahl der Photovoltaikanlagen ständig zu – wird ihre Entsorgung in Zukunft ein echtes Problem darstellen?
Die meisten Bestandteile eines Photovoltaikmoduls können recycelt werden. Durchschnittlich 75 % des Gewichts des gesamten Moduls besteht aus Glas, und das Glasrecycling ist eine gut ausgebaute Industrie. Andere Materialien, die leicht recycelt werden können, sind: Aluminiumrahmen, Kupferdraht und Verbindungskomponenten.
Wir können auch die Metalle recyceln, aus denen das Panel besteht. Die wertvollsten Rohstoffe sind Silber und Kupfer, die in geringen Mengen vorkommen. Toxische Metalle wie Blei oder Kadmium und Spurenelemente wie Zinn, Tellur, Antimon, Gallium und Indium können, falls vorhanden, ein Problem darstellen.
Aufgrund technologischer Beschränkungen sind wir nicht in der Lage, sehr hochreines Silizium aus PV-Modulen zu gewinnen. Metallurgisch reines Silizium mit einem Reinheitsgrad von etwa 99% kostet etwa 4 $ pro Kilogramm. Photovoltaik-Silizium hingegen hat eine Mindestreinheit von 99,9999%, auch bekannt als ‚Six Nines‘ (oder 6N-Reinheit), und kostet mindestens achtmal so viel. Gegenwärtig hat das aus dem Panel zurückgewonnene Silizium eine Reinheit von 98%, was weit von der 6N-Norm entfernt ist [1].
Bei der Diskussion über die Entsorgung/Recycling von Photovoltaikmodulen sollten Sie die anderen Komponenten des Systems wie Wechselrichter, strukturelle Komponenten und Energiespeicher nicht vergessen. Wechselrichter verlieren im Laufe der Jahre nicht ihre Effizienz wie die Paneele, aber wenn sie beschädigt werden, können sie zusammen mit anderem Elektronikschrott recycelt werden. Strukturkomponenten werden von einer Altmetallsammelstelle zurückgekauft, während Energiespeichersysteme in angemessener Weise von einer Batteriesammelstelle zurückgekauft werden.
Abbildung 1: Photovoltaikmodule in einem Abfallcontainer [2].
Je nach Art des Moduls und der Materialien, aus denen es besteht, können wir zwischen einer Reihe von Recyclingverfahren unterscheiden. Das gängigste Verfahren besteht jedoch aus 3 Schritten:
Das Recycling von Solarzellen ist eine neue und schnell wachsende Industrie. Wissenschaftler und Ingenieure aus aller Welt forschen daran, den Prozess zu optimieren und zu automatisieren, um so viel wertvolles Material wie möglich aus den Paneelen zurückzugewinnen und gleichzeitig die Kosteneffizienz des Prozesses zu maximieren[3].
Die Kosten für die Entsorgung von Solarmodulen sind vom Eigentümer der Photovoltaikanlage zu tragen. Wie hoch sind sie? Einer Quelle zufolge liegen die geschätzten durchschnittlichen Kosten für die Entsorgung von Photovoltaikmodulen bei 1,5 PLN/kg. Die Kosten für den Transport und die Demontage müssen berücksichtigt werden. Wenn ein externes Unternehmen beauftragt wird, kostet der Transport etwa 2,5 PLN/km [4].
Aufgrund des „jungen Alters“ der PV-Anlagen in unserem Land wird die Entsorgung von Photovoltaikmodulen für die Polen wahrscheinlich erst nach 2040 ein echtes Problem darstellen. Bis dahin könnten sich sowohl die Recyclingmethoden als auch die vom Staat und der Europäischen Union auferlegten Regeln und Vorschriften geändert haben.
Derzeit ist das Recycling von Photovoltaikmodulen eine Nische und es gibt nicht viele Kunden für solche Dienstleistungen. In Zukunft wird es viele neue Unternehmen geben, die sich auf diese Branche spezialisieren. Aufgrund des ‚ungewissen Morgens‘ scheint es sinnvoll zu warten, bis der Markt selbst auf die entstehende Nachfrage reagiert.
Abb. 2: Bauer Solar-Photovoltaikmodule mit einer Herstellergarantie von 30 Jahren!
Abb. 3: Sunlink-Photovoltaikmodule mit einer Produktgarantie von 25 Jahren und einer Leistungsgarantie von 30 Jahren!
Es kann der Tag kommen, an dem wir beschließen, unsere Solarmodule zu ersetzen. Nicht, weil sie kaputt sind, sondern weil wir einen deutlichen Rückgang der Effizienz feststellen oder sich unser Strombedarf ändert. Solche Paneele sollten nicht auf der Mülldeponie landen oder entsorgt werden. Sie können weiterverkauft, wiederverwendet oder wiederaufbereitet werden. Wir können die überholten Module nicht an das Stromnetz anschließen, aber sie können zum Laden von Energiespeichern verwendet werden. Es gibt jedoch noch viele andere vorteilhafte Möglichkeiten, Solarmodule wiederzuverwenden, z. B. als Ladestationen für Elektroautos oder Fahrräder.
Wir wissen bereits, dass Solarmodule recycelt werden können und wie dieser Prozess funktioniert. Es stellt sich die Frage, welche weiteren Vorteile sich daraus für die Wirtschaft ergeben Der erste Schritt zur Bewältigung der Entsorgung/Recycling großer Mengen von Photovoltaikmodulen ist die Schaffung einer geeigneten Infrastruktur. Eine neue Infrastruktur bringt neue Möglichkeiten mit sich.
Das Photovoltaik-Recycling wird nicht nur mehr „grüne“ Arbeitsplätze schaffen, sondern bis 2050 schätzungsweise auch einen Wert von mehreren Milliarden PLN einbringen [5]. Dieser Zufluss wird es ermöglichen, 2 Milliarden neue Paneele zu produzieren, ohne in Rohstoffe zu investieren, was etwa 630 GW an grüner Energie entspricht!
Auf der interaktiven Karte unten sehen Sie, in welchen Ländern die meisten Solarmodule „verschwendet“ werden:
Dank zahlreicher Subventionen und sich verändernder Strompreise wird die Nutzung erneuerbarer Energien immer kosteneffizienter, so dass sich immer mehr Haushalte und Unternehmen dafür entscheiden, in erneuerbare Energien und insbesondere in Photovoltaikanlagen zu investieren. Dies wird sich in Zukunft in einer wachsenden Nachfrage im Bereich des Recyclings von Solarmodulen niederschlagen.
Quellen:
[2] https://www.brewa.pl/media/strefa wissen/panel-entsorgung/folie-recycling-1024×379.jpg
[3] https://www.epa.gov/hw/solar-panel-recycling
[4] https://kobo-energy.pl/ile-kosztuje-utylizacja-paneli-fotowoltaicznych/
[5] https://www.greenmatch.co.uk/blog/2017/10/the-opportunities-of-solar-panel-recycling
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