Solarmodule werden weltweit als wichtige Waffe zur Verringerung der Kohlenstoffemissionen angepriesen, aber sie degradieren und werden allmählich weniger effizient. Nach etwa 25-30 Jahren ist es oft kostengünstiger, sie durch neue zu ersetzen.
Experten gehen davon aus, dass irgendwann Milliarden von Paneelen entsorgt und ersetzt werden müssen.
Wie viele Solarmodule müssen recycelt werden?
Im Jahr 2016 prognostizierte die Internationale Agentur für erneuerbare Energien (IRENA), dass bis Anfang der 2030er Jahre die Zahl der ausgemusterten Photovoltaikmodule weltweit etwa 4 % der installierten Module ausmachen wird. Bis zu den 2050er Jahren wird die Menge an Solarmodulabfällen auf mindestens 5 Millionen Tonnen pro Jahr ansteigen, so die Agentur. Der kumulierte globale Wert der Rohstoffe, die technisch aus PV-Paneelen zurückgewonnen werden könnten, könnte 450 Millionen Dollar erreichen (Stand 2016), was in etwa den Kosten für die Rohstoffe entspricht, die für die Herstellung von 60 Millionen neuer Paneele oder 18 GW Stromerzeugungskapazität benötigt werden. Bis 2050 könnte der kumulierte rückgewinnbare Wert dem Bericht zufolge 15 Milliarden Dollar übersteigen.
Energieexperten fordern die Regierungen auf, dringend Maßnahmen zu ergreifen, um eine drohende globale Umweltkatastrophe zu verhindern.
Ute Collier, stellvertretende Direktorin der Internationalen Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA), sagt: "Bis 2050 wird dies ein Berg von Müll sein, wenn wir nicht jetzt Recyclingketten einrichten."
"Wir produzieren immer mehr Solarmodule - das ist großartig - aber was machen wir mit dem Abfall?"
Woraus bestehen die Solarzellen?
Die Solarzellen sind wie Sandwiches.
1. In der Mitte befindet sich die Solarzelle. Etwa 90 % der handelsüblichen Solarzellen verwenden Silizium als Halbleiter, um Lichtenergie in Strom umzuwandeln. Dünne Metallstreifen (in der Regel Silber) durchziehen die Oberfläche der Siliziumkristalle in jeder Zelle und leiten den Strom in die Kupferleitungen des Panels.
2. Die Solarzelle ist in eine Schutzbarriere eingekapselt, in der Regel ein durchsichtiges Kunststoffmaterial namens EVA. Die Oberseite ist mit einer weiteren Glasschicht bedeckt, und die Rückseite ist ebenfalls mit EVA bedeckt. Das Ganze ist von einem Aluminiumrahmen umgeben.
Diese Schichtstruktur schützt die Zellen vor den natürlichen Elementen und lässt gleichzeitig das Sonnenlicht durch, ist aber möglicherweise schwer zu demontieren, wenn die Paneele das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben.
Welche Teile eines Solarmoduls können recycelt werden?
Überblick über das Recycling:
1. Die kristalline Silizium-Solartechnologie macht den größten Teil des Marktanteils von Solarmodulen aus. Dieser Paneeltyp besteht aus einem Aluminiumrahmen, Glas, Kupferdrähten, einer Polymerschicht und Rückseitenfolie, Siliziumsolarzellen und einer Kunststoffanschlussdose. Die Polymerschicht dichtet das Paneel gegen Witterungseinflüsse ab, kann aber das Recycling und die Entfernung des Paneels erschweren, da normalerweise hohe Temperaturen erforderlich sind, um den Klebstoff zu lösen.
2. Viele Komponenten können recycelt werden. Ein typisches kristallines Solarmodul besteht aus Komponenten wie Glas, Polymeren, der Solarzelle selbst, Kupfer, Aluminium und Spuren anderer Metalle. Den größten Anteil am Gesamtgewicht hat das Glas mit 75 %, gefolgt von Polymeren mit 10 % und Aluminium mit 8 %. Spuren von Silber, Blei und Zinn sind ebenfalls vorhanden.
3. Andere Materialien, die sich in der Solarzelle befinden, können schwieriger zu recyceln sein. Silber und internes Kupfer sind wertvolle Bestandteile, aber die Module enthalten in der Regel nur sehr geringe Mengen dieser Materialien. Auch giftige Metalle wie Blei und Cadmium können in Solarzellen enthalten sein.
4. Solarmodule können kritische Materialien enthalten, darunter Aluminium, Zinn, Tellur und Antimon sowie Gallium und Indium in einigen Dünnschichtmodulen.
5. Zu den anderen Komponenten einer Solaranlage können Wechselrichter, Gestelle und Batterie-Backup-Systeme gehören, die ebenfalls recycelt werden können. Wechselrichter können mit Elektroschrott recycelt werden, Gestelle mit ähnlichem Metallschrott.
Recyclingverfahren für Solarmodule:
Das Recycling von Solarmodulen gliedert sich in drei Hauptphasen: (1) Schichtung, (2) Materialtrennung und (3) Materialgewinnung und -reinigung. Solarmodule werden hauptsächlich durch chemische, thermische und mechanische Verfahren recycelt. Der Prozess beginnt mit der Entfernung von Anschlussdosen, Drähten und Rahmen. Anschließend werden die Module zerkleinert, sortiert und getrennt. Durch die Trennung der Materialien können sie dem jeweiligen Recyclingprozess zugeführt werden. Das oben beschriebene Verfahren ist auf kristalline Siliziummodule anwendbar.
Die beschriebenen Verfahren sind nur einige von vielen. Eine Reihe weiterer Methoden wird derzeit untersucht. Das Hauptproblem oder die Hauptsorge beim Recyclingprozess ist der Grad der Verunreinigungen. So können beispielsweise bei Hochtemperatur-Wärmebehandlungen und mechanischen Verfahren Verunreinigungen entstehen. Darüber hinaus können auch Niedrigtemperaturverfahren, bei denen bestimmte mechanische oder chemische Schritte eingesetzt werden, Verunreinigungen erzeugen. Daher kann das gewünschte Ergebnis nur durch eine Kombination von thermischen, chemischen oder metallurgischen Schritten erreicht werden. Sobald diese Materialien ohne Verunreinigungen recycelt werden können, werden sie auf dem Markt einen höheren Wert haben, was eines der Haupthindernisse in der PV-Recyclingindustrie ist.
Was sind die künftigen Vorteile des Recyclings von Solarmodulen?
1. Die Einrichtung von mehr Solarpanel-Recycling-Infrastrukturen, und sie werden die wirtschaftliche Entwicklung wirksam anregen. Es muss eine angemessene Infrastruktur für das Recycling von Solarmodulen geschaffen werden, um die große Anzahl von Solarmodulen, die in naher Zukunft entsorgt werden, zu bewältigen. Sobald dies geschehen ist, werden wir eine Reihe von positiven Entwicklungen und neuen Möglichkeiten für die Wirtschaft erleben.
2. Das Recycling von Solarmodulen wird mehr Arbeitsplätze schaffen und mehr Rohstoffe einsparen. Bis 2050 wird das PV-Recycling nicht nur mehr grüne Arbeitsplätze schaffen, sondern auch einen Recyclingwert von rund 11 Milliarden Pfund haben. Das bedeutet, dass allein durch die Wiederverwendung bereits verwendeter Materialien rund 630 GW Energie erzeugt werden könnten.
3. Ständig ermäßigter Preis. Da die Preise für Solarenergie immer weiter sinken, entscheiden sich immer mehr Haushalte und Unternehmen dafür, in Solaranlagen zu investieren. Ständig reduzierte Preise bedeuten, dass sich immer mehr Haushalte Solarstromanlagen leisten können.
Maysun arbeitet mit einer Reihe von nationalen Anbietern zusammen und hat bereits viele Kunden bei der Installation von Solaranlagen unterstützt.
Über Maysun Solar
Seit 2008 steht Maysun Solar an der Spitze der Herstellung hochwertiger Photovoltaikmodule. Mit einem breiten Angebot an Technologien wie IBC, HJT und TOPCon sowie innovativen Balkonsolaranlagen unterstützen wir die globale Energiewende. Kontaktieren Sie uns für aktuelle Angebote – wir begleiten Sie auf dem Weg zu einer sauberen, nachhaltigen Zukunft.