Allein in Deutschland fallen jährlich über 10.000 Tonnen ausgediente Solarmodule an. Die Zahl soll sich in den nächsten zehn Jahren sogar verfünfzigfachen. Eine Menge Abfall also. Landet der dann irgendwann doch in der Tonne?
Prof. Andreas Bett vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme verweist auf die gesetzlichen Vorschriften: Module müssen von Firmen zurückgenommen werden. „Es ist auf keinen Fall so, dass es dafür heute nicht schon Prozesse gäbe. Die Rücknahme der Module ist extrem gut gesichert. Da muss man sich keine Sorgen machen.“
Lebensdauer von Modulen spricht für Nachhaltigkeit
Darauf, wie lange Solarmodule genutzt werden könnten, gebe es keine einfache Antwort, so Bett. Die Module seien unterschiedlich gebaut, und es gebe immer wieder neue Entwicklungen. Deswegen seien fixe Angaben nicht möglich. Allerdings versuchen die Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut einzuschätzen, wie lange die Module funktionieren.
Außerdem gebe es Erkenntnisse aus Feldversuchen, sagt Bett. Demnach erzeugen Solarmodule mindestens 25 Jahre lang zuverlässig Strom. Bei neueren Modellen können es sogar 40 Jahre werden. Schon allein dadurch schnitten sie in Sachen Nachhaltigkeit gut ab, erklärt der Wissenschaftler. „Die Lebensdauer von Solarmodulen ist wirklich exzellent. Es gibt wenige Produkte, die so langlebig im Außenbereich wirksam sind.“
Reparieren und wiederverwenden erhöht Nachhaltigkeit
Aber irgendwann ist es dann so weit: Die PV-Anlage bringt nicht mehr die volle Leistung. Besonders bei größeren, gewerblichen Anlagen wird ausgetauscht. Die alten Module sollten dann aber noch nicht entsorgt werden, sondern ein zweites Leben bekommen, empfiehlt Bett. Für eine Wiederverwendung plädiert auch Viktor Schödwell von der Deutschen Umwelthilfe.
Inzwischen gibt es auch Initiativen, die gebrauchte Module überholen und zum Beispiel als Balkonsolaranlagen weiter nutzen. Aber repariert werde bei PV-Modulen insgesamt bislang wenig, kritisiert Schödwell. Dazu müsste das Ökodesign [externer Link] der Module verbessert werden. „Das heißt, dass Module so gestaltet werden, dass sie gut reparierbar sind und Ersatzteile verfügbar sind, die dann auch ganz leicht von Verbrauchern selbst ausgetauscht werden können.“
Noch nicht alle Bestandteile werden recycelt
Auch Wertstoffhöfe kümmern sich um die Abnahme von ausrangierten PV-Modulen und reichen sie an Recyclingunternehmen weiter. Die Unternehmen müssen prüfen, ob sich die Module wiederverwenden lassen – nach dem Motto: Reuse vor Recycling. Ist das ausgeschlossen, recyceln sie die Module.
Vor allem werde Glas recycelt. Es könnten aber noch mehr Rohstoffe durch Recycling rückgewonnen werden, so Bett. Dazu entwickeln Wissenschaftler neue Verfahren, etwa um Silizium zu recyceln. Deutsche Recyclingunternehmen setzten die aber noch nicht ein, kritisiert Kreislaufexperte Schödwell. Aktuell werde Silizium und auch das in Modulen verwendete Silber gar nicht erst rausgeholt, weil das Recycling zu teuer sei. „Wenn wir Vorgaben hätten, dass Silizium und Silber zurückgewonnen werden müssen, dann hätten wir einen Anreiz, diese Rohstoffe dann auch wirklich zu recyceln.“
Bislang ist es nur verpflichtend, 80 Prozent eines PV-Moduls zu recyceln. Diese Quote werde bislang aber hauptsächlich durch das Recycling der Hauptbestandteile Glas und Aluminium gedeckt, sagt Schödwell. Er findet, es brauche eine eigene Recyclingquote für Silber und Silizium. Laut Bett, fallen noch nicht genug Module an, um industriell im großen Maßstab zu recyceln. „Aber in vier bis fünf Jahren wird das der Fall sein.“
Silizium kommt weltweit in großen Mengen vor. Silber dagegen gilt als kritischer Rohstoff, die Vorkommen sind begrenzt. Wissenschaftler Bett hat dafür eine Lösung: Statt Silber sollte Kupfer eingesetzt werden. „Das ist ausreichend getestet, sodass man sagen kann, für die Photovoltaik ist kein Material limitierend.“
Wirkungsgrad weiter steigern, hilft Rohstoffe einzusparen
Um die Pariser Klimaziele zu erreichen, müssten weltweit Solarmodule mit einer Leistung von insgesamt 73 Terrawatt installiert werden. Dafür braucht es drei Milliarden Tonnen an Material. Schon deswegen sollten alle Stellschrauben gedreht werden, um Rohstoffe wiederzuverwenden oder einzusparen, erklärt Bett.
Eine Möglichkeit ist dabei auch, den Wirkungsgrad der Module weiter zu steigern. „Wir packen die Materialien übereinander, das nennen wir dann ‚Tandem-Solarzellen‘, dann können wir den Wirkungsgrad noch mal deutlich steigern.“ Da sei noch viel Luft nach oben, sagt Bett. Weltweit seien Wissenschaftler sehr aktiv, neue Materialien auf Silizium aufzubringen und damit den Wirkungsgrad deutlich zu erhöhen.
Bett forscht noch an weiteren Punkten, um PV-Module nachhaltiger zu machen – angefangen bei der Herstellung bis zum Recycling. Neue Methoden, um Wasser bei der Herstellung im Kreislauf zu halten und damit den Verbrauch zu senken, haben die Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme bereits entwickelt.
