ReUse und effizientes Recycling von PV-Modulen: So stärken wir in der Solarbranche die Kreislaufwirtschaft
Mit der Inbetriebnahme einer Photovoltaik-Anlage tust du etwas Gutes für unsere Umwelt. Das liegt nicht nur an der positiven Energiebilanz, sondern auch an der guten Rezyklierbarkeit von Solaranlagen. Kristalline PV-Module, die heute fast ausschliesslich in der Schweiz verbaut werden, sind frei von Schadstoffen, welche beim Recycling Mensch oder Natur belasten könnten. Dafür stecken in einem PV-Modul viele Wertstoffe drin, die wiederverwendet werden können. Im Durchschnitt können 75 % eines Photovoltaik-Moduls rezykliert werden.
Vom Downcycling zu effizientem Recycling
Trotz der überdurchschnittlichen Recyclingquote: Auch Photovoltaik-Anlagen erfüllen die Anforderungen einer modernen Kreislaufwirtschaft noch nicht zu 100 %. Der Lebenszyklus einer PV-Anlage, von der Produktion über die Nutzungsphase bis zum Recycling, ist heutzutage noch immer linear und nicht zirkulär, wie das in einer perfekten Kreislaufwirtschaft der Fall wäre. Das heisst: Der Materialfluss in der gesamten Wertschöpfungskette eines PV-Moduls kann noch nicht vollständig geschlossen werden. Es besteht noch kein Loop, in dem sich die Materialien endlos bewegen und immer wieder von neuem benutzt werden können.
Zwar können drei Viertel aller Materialien, aus denen ein PV-Modul besteht, recycelt werden, aber nicht alle Bestandteile bewahren dabei ihre ursprüngliche Wertigkeit. Downcycling nennt man das in der Fachsprache. So wird beispielsweise das wertvolle Silizium für die Produktion von Baudämmstoff aus Glaswolle wiederverwendet. Das Silizium in einer derart hohen Reinheit zu rezyklieren, dass es erneut für die Produktion von PV-Modulen eingesetzt werden kann, ist eine der grossen Herausforderungen für die Zukunft.
Lebensverlängerung durch Zweitnutzung
Ein weiteres zentrales Ziel der Kreislaufwirtschaft ist es, die Lebensdauer eines Produkts so weit wie möglich zu verlängern. Diesem Anliegen steht – so paradox das klingen mag – die ohnehin schon sehr lange Lebensdauer eines PV-Moduls im Weg. PV-Module verlieren ca. 0.5 % Leistung pro Jahr, also sehr wenig. Nach 20 Jahren besitzen sie immer noch 90 % ihrer initialen Leistung.
Dieser aussergewöhnlich langen Produktlebenszeit steht der rasante technische Fortschritt bei der Entwicklung von neuen PV-Anlagen gegenüber. Das führt dazu, dass bestehende PV-Anlagen nur selten repariert werden, und man sie ausrangiert, wenn es noch gar nicht zwingend nötig wäre. Die durchschnittliche Lebensdauer einer PV-Anlage beträgt heute 25 Jahre – bei nicht wenigen PV-Anlagen könnte sie mit gezielten Massnahmen um 5 bis 15 Jahre verlängert werden.
So gehen Experten davon aus, dass bei rund der Hälfte der jährlich ausrangierten PV-Module die noch vorhandene Leistung ausreichen würde, damit man sie als Secondhand-Module weiterverwenden könnte. Der Einsatz solcher Module wäre insbesondere dort interessant, wo die Sonnenenergie nur temporär genutzt wird: auf temporären Parkhäusern, Berghütten oder Altgebäuden, die bald abgerissen werden. Oder überall dort, wo das Geld für eine neue Anlage nicht ausreicht.
ReUse von Photovoltaik-Modulen in der Schweiz
Um die Kreislaufwirtschaft in der Solarbranche weiter zu stärken und zukünftige Abfallmengen durch eine vermehrte Zweitnutzung von PV-Modulen zu verringern, haben sich SENS eRecycling und Swissolar mit der Berner Fachhochschule und weiteren Partnern aus der Schweizer PV-Industrie zusammengeschlossen. Gemeinsam wollen wir den heutigen Prozess der Abholung, Sammlung und des Recyclings von PV-Modulen durch ein zusätzliches Testverfahren für die Wiederverwendung ergänzen.
Ziel des Projekts ist es, die Lebensdauer von PV-Modulen durch die Entwicklung von Geschäftsmodellen im Bereich Wiederverwendung zu verlängern. Dazu wird eine Plattform entwickelt, welche durch ein umfangreiches Datenmanagement die frühzeitige Bestimmung der zutreffenden Kreislaufstrategie ermöglicht. Diese datenbasierte Einschätzung soll durch ein standardisiertes Testverfahren gestützt werden, welches das Wiederverwendungspotenzial von PV-Modulen bestimmt. Dadurch können getestete Secondhand-Module zu einem günstigeren Preis auf den Markt gebracht und nur jene Module dem Recycling zugeführt werden, welche nicht mehr funktionsfähig sind.