Die Deutschen Rohstoffagentur (DERA) hat eine Studie „Recycling von Photovoltaikmodulen in Deutschland“ veröffentlicht.
Die Photovoltaik (PV) ist ein unverzichtbarer Bestandteil der Energiewende und nimmt eine Schlüsselrolle beim Umbau der deutschen und europäischen Energieversorgung hin zur Klimaneutralität ein. Aufgrund ihres herausragenden Stellenwerts für die Energiewirtschaft wird auch das Recycling von PV-Modulen zunehmend adressiert, unter anderem im Rahmen der europäischen und deutschen Regelungen zur Kreislaufwirtschaft.
Für die Studie haben Fachleute des Fraunhofer-Centers für Silizium-Photovoltaik CSP untersucht, in welchem Umfang und unter welchen Voraussetzungen sich aus ausgedienten PV-Modulen Recyclingrohstoffe zurückgewinnen lassen. Dazu wird zunächst die Entwicklung des Solarenergieausbaus der letzten Jahre nachgezeichnet und eine Abschätzung der in Deutschland installierten PV-Module vorgenommen. Anschließend wurden Aufkommen, chemische Zusammensetzung und die zur Aufbereitung eingesetzten Technologien der PV-Module dargestellt, um das perspektivisch verfügbare Rohstoffpotenzial abzuschätzen.
Bis 2023 wurden hierzulande rund 5,35 Mio. Tonnen PV-Module verbaut. Da die Betriebsdauer der Module typischerweise 20 bis 30 Jahre beträgt, wird für 2030 mit über 600.000 Tonnen PV-Abfall gerechnet (Etwas mehr als 13% davon sollen Kunststoff sein – vgl. S. 37 Tabelle 6).
Im Fokus der Studie stehen Module mit Solarzellen aus kristallinem Silizium (c-Si), die mit über 95 % Weltmarktanteil den Großteil des künftigen Abfallaufkommens stellen werden. Die bis 2023 in Deutschland installierten Module enthalten den Berechnungen zufolge rund 660.000 Tonnen Aluminium und 3.900 Tonnen Silber – bei aktuellen Preisen ein potenzieller Materialwert von etwa 4,8 Mrd. Euro. Besonders beim Silber ist die Rückgewinnung rohstoffwirtschaftlich bedeutsam, da die PV-Industrie 2023 rund 19,3 % der weltweiten Silberproduktion verbrauchte.
Wie gut sich diese Rohstoffe tatsächlich zurückgewinnen lassen, hängt vom Entwicklungsstand des jeweiligen Recyclingverfahrens ab. Aktuell verarbeiten nur zwei Anlagen in Deutschland c-Si-Module im industriellen Maßstab. Dabei lässt sich hochreines Glas als Hauptfraktion sowie – je nach Verfahren unterschiedlich rein – Aluminium und Kupfer zurückgewinnen; Silber wird durch Raffination separiert, während der geringe Siliziumanteil (rund 4 Gewichtsprozent) wirtschaftlich nicht nutzbar ist. Insgesamt erreichen die Verfahren eine stoffliche Recyclingquote von rund 85 % und eine Verwertungsquote von über 95 %.
Für die in den Modulen enthaltenen Kunststoffe (vgl. dazu Kapitel 3.1.3) scheint es aktuell keine stofflichen, sondern nur thermische Verwertungswege zu geben (näher dazu Kapitel 6). Eine Auftrennung des enthaltenen Polymergemisches in seine Bestandteile sei aktuell zu vertretbaren Kosten nicht möglich. Zum einen seien Elastomerfraktionen enthalten und zum anderen liege eine Halogenierung (mit Chlor im Falle von PVC oder Fluor bei PVF) vor.
AK
2.10.26
