Recycling von PV-Modulen: Einblick in Technik, Prozesse und Zukunftstrends
Wie werden PV-Module fachgerecht verwertet? Was ist der aktuelle Stand der Technik beim PV-Modul-Recycling? Eine Zusammenfassung des Vortrags von Malte Fislake beim Fachforum Strom über das „Recycling kristalliner siliziumbasierter Photovoltaik-Module“ – sowie einen kurzen Überblick über den Status quo in Österreich finden Sie im Folgenden.
Drei Fakten vorab
- ca. 85% der Bestandsstoffe von PV-Modulen lassen sich recyceln (Tendenz steigend), der nicht recyclebare Anteil (15% Folienbahnen) wird thermisch verwertet.
- Derzeit gibt es geringe Rücklaufmengen in Österreich – in den nächsten Jahren ist mit steigenden Mengen zu rechnen.
- In Österreich (Amstetten) ist die Müller-Guttenbrunn Gmbh im PV-Recycling tätig, 2nd Cycle in Amstetten entwickelt eine vollautomatisierte Lösung, um Photovoltaik-Module für einen zweiten Lebenszyklus aufzubereiten.
Steigende Anzahl an End-of-Life-Modulen
Seit 2023 betreibt das Unternehmen Reiling in Münster mit der Reiling PV-Recycling GmbH & Co. KG den ersten deutschen Standort für PV-Recycling (Kapazität: 50.000 t/Jahr). 2023 wurden bereits rund 11.000 t recycelt. Bis 2050 werden in Deutschland über 4 Mio. t EoL-Module erwartet. Laut Fislake ein skalierbarer Prozess, da man bereits auf steigende Mengen ausgelegt ist.
Zwei Verwertungslösungen von PV-Anlagen bei Reiling
Die Firma Reiling konzentriert sich auf das Verwerten siliziumbasierter PV-Module, welche rund 92 % des Marktanteils in Deutschland ausmachen. Der Modulaufbau ähnelt Verbundsicherheitsglas: 2 Glasscheiben, dazwischen ein Folienverbund und beim PV-Modul kommt dann Silizium und die Leiterbahn, allenfalls noch ein Aluminiumrahmen, dazu.
Entweder werden die Module nach einem 2-stufigen Prüfverfahren wiederverwertet (die Nachfrage ist aufgrund der niedrigen Neupreise gering – Kritikpunkt bleibt vorerst der Export gebrauchter Module in Nicht-EU-Länder, da fachgerechtes Recycling nicht gewährleistet werden kann. Die Firma Reiling spricht sich klar dagegen aus) oder recycelt:
Verschiedene PV-Recyclingverfahren
- Thermische Verfahren
- Hot-Knife-Methode
- Hochintensive Lichtimpulse
- Wasserstrahlschneiden
- Chemische Verfahren
- Mechanische Verfahren
In der Praxis hat sich das mechanische Recycling durchgesetzt.
Ablauf des Mechanische Recyclings
1. Zerkleinerung der Module
2. Sortierung der Materialfraktionen
Herausforderungen beim Recycling
Technologievielfalt, unterschiedliche Materialzusammensetzungen, Langlebigkeit der PV-Module bzw. die stetige Reduzierung der im PV-Modul eingesetzten Materialien stellen die größten Herausforderungen beim Recycling.
Rückgewonnene Materialien: Verwertungsquote 100%, Recyclingquote ca. 85%
- Glas-Grobkorn (46 %) und Glas-Feinkorn (30 %): v. a. Dämmindustrie (z. B. Schaumglas); erste Tests für hochwertige Schmelzen
- Silizium (5 %): aktuell Forschungen zur Nutzung in weiterverarbeitender Industrie (nicht in neuen PV-Modulen)
- Aluminium (8 %): Weiterverarbeitende Industrie
- Leiterbahnen (1 %): Auditierte Kabelrecycler
- Neuerdings auch Silber
Rund 15 % Folienanteil werden thermisch verwertet.
Und in Österreich …
Laut Elektroaltgeräte Koordinierungsstelle Austria gmbh gibt es derzeit geringe Rücklaufmengen. In den kommenden Jahren ist jedoch mit einer steigenden Menge an PV-Modulabfällen zu rechnen.
- Derzeit gibt es In-Verkehrssetzungsmengen von 70 bis 80.000 Tonnen pro Jahr.
- In den letzten 3 Jahren wurde nur rd. 1 Prozent davon gesammelt.
- Diese Mengen werden in den nächsten Jahren sicherlich steigen.
- Die Module liefern nach 30-40 Jahren meist noch an die 70-80% der ursprünglichen Strommenge.
Recycling von PV-Modulen in Österreich
„Recycling ist nicht nur ein gesetzlicher Auftrag, sondern auch ein zentraler Baustein der Kreislaufwirtschaft“, so das Credo der Müller-Guttenbrunn Gmbh, die in Amstetten seit einigen Jahren im Bereich „PV-Modul Recycling“ aktiv ist. Die Firma kooperiert mit den gängigen Sammelsystemen sowie mit Anlagenbetreibern und Elektroinstallateuren und ist seit 2024 nach der europäischen Norm „CENELEC EN 50625-2-4“ zertifiziert. Außerdem ist das Unternehmen in mehrere wissenschaftliche Forschungsprojekte zum Thema PV-Recycling involviert:
- PVReValue: Wissenschaftliche und technischen Grundlagen für einen vollständigen Aufbereitungs- und Verwertungsprozess für PV-Module.
- WattsOK?: Robotics and AI Enabled Reuse of PV.
- APOLLO: A Proactive Approach to the Recovery and Recycling of Photovoltaic Modules, establish a circular approach to the recycling and reusing of photovoltaic (PV) materials.
Mehr über das Photovoltaic-Recycling der Müller-Guttenbrunn Gruppe erfahren Sie hier.
Second Lifecycle für PV-Module in Österreich
Das StartUp 2nd Cycle“ entwickelt eine vollautomatische Hochdurchsatz-Upcycling-Anlage, die es ermöglicht gebrauchte PV-Module kosteneffizient in einen aus ökologisch, ökonomisch und aus kreislaufwirtschaftlicher Sicht sinnvollen zweiten Lebenszyklus zu bringen. Die Anlage ist bereits im Teilbetrieb. Sie verfügt über die Prüfkapazität von mehreren tausend PV-Modulen pro Monat. In einem Pilotprojekt von Wien Energie und 2ndCycle konnte ein Großteil der Module technisch länger nutzbar erhalten bleiben.
Weiterführende Infos zum Thema Langlebigkeit und Reparaturmöglichkeiten von PV-Modulen finden Sie auch hier.