Das erste funktionsfähige Solarzelle wurde zwar 1883 entwickelt, und ihre Verbreitung nahm dann in den 1980er Jahren Fahrt auf. Große Mengen an Solarmodulen aber wurden erst nach 2000 in immer mehr Staaten installiert. Deutschland war dabei ein Vorreiter. Die Altmodule geraten nun nach rund 25 Jahren an ihr Betriebsende. Und so stellt sich verschärft die Frage nach dem Recycling. Bei diesem Thema meldet der chinesische Photovoltaik-Hersteller „Trina Solar“ einen Erfolg.
Das Unternehmen hat nach eigenen Angaben das weltweit erste vollständig aus recycelten Materialien hergestellt kristalline Silizium-Solarmodul produziert. Trina Solar setzt laut dem Erneuerbare-Energien-Infodienst IWR (Münster) schon länger auf die umweltfreundliche Herstellung von Solarzellen und -modulen. In Zusammenarbeit mit Partnerfirmen hat die Firma nun einen neuen Recyclingprozess entwickelt, bei dem alle Komponenten für neue Module aus ausgedienten Modulen gewonnen werden. Dies sei durch mehrere innovative Verfahren erreicht worden, darunter den Einsatz chemischer Ätzprozesse und die „nasschemische“ Extraktion von Silber.
90 Prozent der Module aus China
Trina Solar, 1997 gegründet, ist einer der weltgrößten Hersteller von Solarmodulen. Es hat seinen Sitz in der ostchinesischen, nahe Shanghai gelegenen Industriestadt Changzhou und verfügt über Niederlassungen in über 30 Ländern, darunter auch in Deutschland; seine Module werden hierzulande häufig verbaut. Die Fünf-Millionen-Einwohner-Stadt Changzhou hat einen Industrie-Schwerpunkt im Recycling von Silizium, einem wichtigen Bestandteil der gängigen Photovoltaik-Zellen, sowie in der Herstellung von Solarzellen und -modulen. China ist in der Solarproduktion Weltmarktführer, über 90 Prozent der Module kommen von dort.
Trina Solar setzt nach eigenen Angaben einen Schwerpunkt auf die Nutzung von Altmodulen. Das Unternehmen erfülle dabei nicht nur internationale Standards wie die Richtlinie der Europäischen Union über Elektro- und Elektronik-Altgeräte (englisches Kürzel: WEEE), sondern gehe weit darüber hinaus. Man habe allein im Bereich des Modulrecyclings 37 Patente angemeldet, heißt es aus dem Unternehmen. Zudem sei man generell darauf bedacht, die Umweltauswirkungen der Produktionsabläufe immer weiter zu senken.
Trina-Solar-Chef Jifan Gao betonte, die Produktion des neuen Moduls belege das Engagement seines Unternehmens für eine nachhaltige Entwicklung in der Photovoltaik-Industrie. Der Durchbruch beim Recycling mache es möglich, künftig auch große Mengen Module zurückzunehmen und ihre Komponenten wiederzuverwenden. Das neue Modul verfügt über einen Wirkungsrad von 20,7 Prozent und eine Maximalleistung von 645 Watt; es nutzt die moderne TOPCon-Technologie.
Strikte Recycling-Vorgaben in der EU
In der Europäischen Union sind Solarhersteller seit 2012 gemäß der WEEE-Richtlinie gesetzlich dazu verpflichtet, ausgediente Solarmodule kostenlos zurückzunehmen und in den Wertstoff-Kreislauf zu überführen. In Deutschland legt das Elektro- und Elektronikgerätegesetz aus dem Jahr 2015 fest, dass die Recyclingquote bei Solaranlagen mindestens 80 Prozent betragen muss. Mehrere Hersteller haben bereits 2010 ein gemeinsames Recyclingsystem, „PV Cycle“ geannnt, ins Leben gerufen, weitere Anbieter sind PVEX und Take-e-way.
Solarmodule bestehen zum Großteil aus Glas, Aluminium und Kunststoffen. Beim Recycling wird der Alurahmen entfernt, das Aluminium dann eingeschmolzen und wiederverwertet. Bei den bisherigen Recycling-Standardverfahren kann das Glas des Moduls allerdings nicht einwandfrei vom weiteren Bestandteil Laminat getrennt werden und wird daher überwiegend zu Schaumglas (Foamglas) downgecycelt; für neue Module ist es nicht rein genug. Rund ein Prozent eines Solarmoduls sind Bestandteile wie Silizium, Silber, Kupfer, Zink, Cadmium und Blei. Verfahren zur besseren Trennung lohnen sich bei diesen Rohstoffen besonders, wenn die Menge ausgedienter Solarmodule weiter wächst.
Frankreich in Europa führend
Auch in Europa wird an verbesserten Verfahren gearbeitet. Als führend gilt hier das franzöische Unternehmen „Rosi“ in Grenoble. Es hat im letzten Jahr ein neue Recyclingfabrik für alte Solarmodulen eröffnet, mit dem Ziel, bis zu 99 Prozent des Materials wiederverwenden zu können.
Wie wichtig ein verbessertes Recycling ist, zeigt die in Deutschland erwartete Entwicklung beim Rückbau der alten Solarmodule. Deren Zahl wächst seit etwa 2020 sprunghaft an. Laut Studien wird die Menge, die vor vier Jahren noch auf bis zu 100.000 Tonnen geschätzt wurde, bis 2030 auf eine Million Tonnen pro Jahr steigen, für 2050 werden sogar 4,4 Millionen Tonnen erwartet.