Die Vorteile der Solarenergie bei der Verringerung der Treibhausgasemissionen und dem Schutz der Luftqualität sind unbestreitbar, aber das Problem des Elektroschrotts droht. Was wird mit Millionen von Solarmodulen geschehen, wenn sie das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben? Diese Frage stellen sich viele Käufer von Solarmodulen, so dass die Installationsunternehmen wissen müssen, wie sie sie beantworten können. Sie fragen sich vielleicht, ob es Recyclingunternehmen für Solarmodule gibt, die ihre gebrauchten Module recyceln können. Photovoltaik-Module sind für eine Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren ausgelegt und verlieren mit der Zeit an Effizienz bei der Stromerzeugung. Wenn die Solarmodule nicht mehr effizient genug sind, um saubere Energie zu erzeugen, müssen sie ersetzt werden.
Da die meisten Solarmodule im letzten Jahrzehnt installiert wurden, bedeutet dies, dass viele Photovoltaikanlagen in den nächsten Jahrzehnten außer Betrieb genommen werden. Derzeit wird nur ein kleiner Teil der Solarmodule aufgrund der Kosten für die Demontage und der fehlenden Infrastruktur recycelt, so dass die meisten auf Mülldeponien landen. Das Fehlen von Vorschriften, die das Recycling von Solarmodulen vorschreiben, von Infrastrukturen zu ihrer Verarbeitung und von Voraussicht bei der Konstruktion von Solarmodulen macht sie teuer und schwierig zu recyceln. Hat die Photovoltaik-Industrie einen Plan zur Wiederverwertung und bereitet sie sich auf die Zukunft vor? In Europa sind zwar einige Fortschritte zu verzeichnen, aber es gibt noch keinen kohärenten Plan für die Branche, der aber im Laufe des nächsten Jahrzehnts oder so eingeführt werden muss.
Aus welchen Bestandteilen besteht ein Photovoltaikmodul?
Es lohnt sich, die Bestandteile eines Photovoltaikmoduls zu verstehen, um zu begreifen, wie sie verarbeitet werden können und warum dies so schwierig ist. Photovoltaikmodule auf Siliziumbasis enthalten Glas, Aluminiumrahmen, Kupferdrähte, Polymerschichten und natürlich Siliziumzellen. Sie können auch geringe Mengen an Silber und internem Kupfer enthalten, die aufgrund ihrer geringen Menge schwer zu erfassen sind. Sie enthalten Spuren von giftigen Verbindungen wie Blei. Dünnschichtmodule enthalten auch Cadmiumtellurid (CdTe), das krebserregend und giftig ist.
Warum das Recycling von Solarmodulen wichtig ist.
Wenn Solarmodule nicht ordnungsgemäß entsorgt werden, können sie leider in das Grundwasser gelangen und es verseuchen. Und wenn Tonnen von Solarmodulen auf der Mülldeponie landen, werden viele Rohstoffe verschwendet. Daher sind die richtige Handhabung und das Recycling von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass PV-Module tatsächlich saubere und nachhaltige Energie erzeugen. Um dies zu erreichen, muss der gesamte Lebenszyklus von Solarmodulen analysiert werden, vom Design bis zur Entsorgung.
Ist es kosteneffizient, Photovoltaikmodule zu recyceln?
Wenn Photovoltaikmodule wertvolle Materialien enthalten, wäre es dann nicht finanziell rentabel, sie zu recyceln? Leider ist das Recycling von Photovoltaikmodulen schwierig und erfordert oft thermische, chemische und mechanische Prozesse, was die Kosten erhöht. Darüber hinaus haben einige recycelte Materialien aufgrund der geringen Marktnachfrage nur einen geringen finanziellen Wert. Daher ist das Recycling von Fotovoltaikmodulen heute in der Regel nicht mehr rentabel. Leider macht dies das Recycling für Recycler weniger attraktiv, da der Transport und die Verarbeitung der Paneele teuer sind und der potenzielle Gewinn aus recycelten Materialien minimal ist. Es bleibt zu hoffen, dass sich diese Situation mit der Entwicklung des Photovoltaikmarktes ändern wird.
Drei europäische Branchenexperten entwickeln das Recycling von Photovoltaikmodulen, die sonst auf Mülldeponien landen würden.
Solarenergie spielt eine wichtige Rolle bei der Umstellung auf saubere Energie. Das Herzstück der Photovoltaik-Technologie ist hochgereinigtes Silizium, das Sonnenlicht in Strom umwandelt. Die Reinigung von Silizium ist ein energieintensiver Prozess, bei dem 50 Kilogramm CO2 für jedes Kilogramm Silizium in Photovoltaik-Qualität entstehen. Die Freisetzung von Treibhausgasen in die Atmosphäre ist jedoch genau das, was die Solarenergie vermeiden soll.
Wie man Photovoltaikmodule recycelt.
Zunächst zerlegen die Recycler von Photovoltaikmodulen die Module und entfernen Glas und Metalle aus den Rahmen und Anschlussdosen. Diese Komponenten können leichter recycelt werden, und viele Recycler sind mit den richtigen Werkzeugen ausgestattet. Allerdings werden die Solarmodule durch Polymerschichten versiegelt, um sie vor Witterungseinflüssen zu schützen. Daher müssen die Verarbeiter hohe Temperaturen oder chemische Verfahren einsetzen, um den Klebstoff zu lösen. Dieser Schritt ist sowohl energie- als auch arbeitsintensiv, was die Recyclingkosten erhöht. Das verbleibende Material wird dann zu einem geringeren Wert recycelt, da es nicht sehr wertvoll ist.
Es kann zwar geringe Mengen an Metallen enthalten, diese sind jedoch schwer zu trennen. Die Rückgewinnungsraten beim Recycling von Solarmodulen liegen in der Regel bei etwa 85 %, aber die Nachfrage nach dem meisten recycelten Material ist gering. Leider bedeutet die schwache Nachfrage, dass auch der Preis für die Materialien niedrig ist. Außerdem ist in den meisten Staaten das Recycling von PV-Modulen nicht vorgeschrieben, so dass die Einhaltung von Vorschriften keinen Anreiz darstellt. Neben den Vorteilen für die Umwelt gibt es also nur wenige Anreize für das Recycling von PV-Modulen. In der Europäischen Union ist es gesetzlich vorgeschrieben, alte Solarmodule zu sammeln und zu recyceln und die Forschung nach Lösungen für das Ende der Lebensdauer zu finanzieren.
Der Sektor für das Recycling von Solarmodulen wird weiterhin innovativ sein.
Es gibt viele Möglichkeiten, die Kosten für das Recycling zu senken und gleichzeitig die Rückgewinnungsrate oder den Wert der recycelten Materialien zu verbessern. So ist es zum Beispiel besser für die Umwelt, kaputte oder beschädigte PV-Paneele aufzuarbeiten, anstatt sie zu recyceln, so dass es ratsam ist, dieser Praxis mehr Bedeutung beizumessen. Ebenso gibt es viele Maßnahmen, die Hersteller ergreifen können, insbesondere in der Designphase, um die Industrie umweltfreundlicher zu machen und ihre Produkte leichter recycelbar zu gestalten. Die Gesetzgebung zur erweiterten Herstellerverantwortung in der Europäischen Union und in Washington wird dazu beitragen, diese Maßnahmen zu fördern, da sie die Last der Entsorgung von PV-Modulen von den lokalen Regierungen auf die PV-Hersteller selbst verlagert.
Die Entwicklung von PV-Paneelen mit einer längeren Nutzungsdauer verringert und verzögert beispielsweise die Notwendigkeit, sie zu recyceln. Durch die Erhöhung der Effizienz der Paneele selbst kann die gleiche Energiemenge mit weniger Paneelen erzeugt werden. Die Verwendung von weniger Materialien, insbesondere von giftigen, trägt zur Optimierung des Recyclingprozesses bei. Wenn Photovoltaikmodule leichter demontiert werden können, verringert sich der Arbeits-, Chemikalien- und Energieaufwand für das Recycling der Module. Die Branche der erneuerbaren Energien hat eine starke Fähigkeit zu Innovation und Fortschritt bewiesen. Hersteller, die das Recycling effektiver angehen, können sich als Vorreiter in Sachen Nachhaltigkeit profilieren.