Wissensbasis

Rückgewinnung und Wiederverwendung: Recycling von Photovoltaikmodulen

Das Recycling von Photovoltaikmodulen kommt immer häufiger vor.

Das Recycling von Photovoltaikmodulen in Europa und Luxemburg gewinnt im Zusammenhang mit der wachsenden Nachfrage nach nachhaltigen Energielösungen zunehmend an Bedeutung. Dieses Verfahren, das die Rückgewinnung wertvoller Materialien ermöglicht und die Umweltbelastung verringert, ist nicht nur eine Antwort auf ökologische Bedürfnisse, sondern auch auf gesetzliche Anforderungen, die durch EU-Richtlinien auferlegt werden.

In ganz Europa sind Länder wie Deutschland, Italien, Japan und China dank strengerer Vorschriften für Elektroschrott und größerem Umweltbewusstsein führend bei der Umsetzung fortschrittlicher Recyclingtechnologien. Die Europäische Union verpflichtet Hersteller und Importeure von Photovoltaikmodulen durch verschiedene Richtlinien, Recyclingsysteme zu organisieren und zu finanzieren, die darauf abzielen, die Effizienz der Ressourcenrückgewinnung zu steigern und die negativen Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern.

Ist es möglich, Photovoltaikmodule zu recyceln? Wenn ja, welcher Teil kann recycelt werden?

Generell sind alle Photovoltaikmodule recycelbar. Tatsächlich gibt es risikofreie Verfahren sowohl für Silizium-basierte Panels als auch für Dünnschicht-Panels, die Cadmium enthalten. Darüber hinaus wird das Recycling durch die europäische Richtlinie 2012/19/EU über Elektro- und Elektronik-Altgeräte geregelt, die durch das Gesetz vom 9. Juni 2022 über Elektro- und Elektronik-Altgeräte in nationales Recht umgesetzt wird: Dieser Rahmen erfordert derzeit mindestens 80 % die Masse eines Photovoltaikmoduls, die für die Wiederverwendung oder das Recycling vorbereitet werden soll, und 85 % der Masse müssen zurückgewonnen werden.

Dennoch liegt die Recyclingquote von Photovoltaikmodulen bei nahezu 100 %, wenn man bedenkt, dass die Module in der Regel hauptsächlich aus Glas, Aluminium und anderen Metallen bestehen. Netzmodule enthalten in der Regel nur sehr begrenzte Mengen an synthetischen Materialien wie Silizium oder anderen Mineralien. Allerdings ist es technisch möglich, diese Elemente zu recyceln, auch wenn die Verfahren zu ihrer Gewinnung noch nicht wirtschaftlich sind. Daher werden diese Materialien derzeit hauptsächlich zur thermischen Verwertung eingesetzt.

Der Recyclingprozess für Photovoltaikmodule, der das Sammeln und Sortieren, Zerlegen, Schreddern, thermische Behandlung, chemische Prozesse und Reinigen umfasst, ermöglicht die Rückgewinnung wichtiger Materialien wie Glas, Metalle (einschließlich Silber und Aluminium), Silizium und anderer Substanzen. Diese Maßnahmen tragen nicht nur zum Umweltschutz bei, sondern unterstützen auch die Entwicklung nachhaltiger Solarenergie und bieten den zurückgewonnenen Materialien ein zweites Leben. Lassen Sie uns die wichtigsten Phasen dieses Prozesses verfolgen, die die Umwandlung gebrauchter Photovoltaikmodule in wertvolle Ressourcen ermöglichen.

Phasen des Recyclingprozesses

Der Recyclingprozess von Photovoltaikmodulen besteht aus mehreren Phasen:

  • Sammeln und Sortieren: Die Platten werden gesammelt und zu Recyclingzentren transportiert, wo sie nach Art und Materialzusammensetzung sortiert werden. Die anfängliche Aufteilung umfasst die Einteilung der Elemente in Hauptkategorien: Panels, Geräte, Verkabelung, Wärmequellen usw.
  • Demontage: Bei der vorläufigen Demontage werden Aluminiumrahmen und -verbindungen entfernt, die relativ leicht wiederhergestellt und wiederverwendet werden können.
  • Zerkleinern: Anschließend werden die Platten zerkleinert, um ihre Größe zu reduzieren und die Trennung verschiedener Komponenten zu erleichtern.
  • Wärmebehandlungen: Bei einigen Methoden werden Platten hohen Temperaturen ausgesetzt, um Glas von anderen Materialien zu trennen.
  • Chemische Prozesse: In dieser Phase werden verschiedene chemische Methoden eingesetzt, um wertvolle Materialien wie Silber, Blei oder Silizium zurückzugewinnen.
  • Reinigung: In der letzten Phase werden die zurückgewonnenen Materialien gereinigt, sodass sie für die Wiederverwendung bei der Herstellung neuer Photovoltaikmodule oder anderer Produkte bereit sind. Zurückgewonnene Stoffe und Materialien

Beim Recycling von Photovoltaikmodulen werden eine Reihe wertvoller Materialien zurückgewonnen:

  • Glas: Macht etwa 75 % der Plattenmasse aus und lässt sich leicht zur Wiederverwendung zurückgewinnen. Die Wahrscheinlichkeit, Glas aus Photovoltaikmodulen zurückzugewinnen, ist hoch und liegt bei etwa 90–95 %. Dieses Glas kann bei der Herstellung neuer Paneele oder anderer Produkte wiederverwendet werden.
  • Metalle wie Silber für Drähte und Aluminium für Plattenrahmen. Auch die Rückgewinnung von Metallen aus Photovoltaikmodulen ist effizient, wobei die Rückgewinnung von Silber bis zu 95 % und von Aluminium bis zu 100 % erreicht. Diese Metalle können in verschiedenen Industriebereichen wiederverwendet werden.
  • Silizium: Kann zurückgewonnen werden, allerdings ist die Reinigung zur Wiederverwendung in Photovoltaikmodulen komplizierter. Die Rückgewinnung von Silizium ist komplexer, doch die Recyclingtechnologien entwickeln sich weiter, um die Rückgewinnungseffizienz zu steigern. Derzeit können etwa 85 % des Siliziums zurückgewonnen werden, das nach ordnungsgemäßer Reinigung bei der Herstellung neuer Photovoltaikmodule wiederverwendet werden kann.
  • Auch andere Materialien, darunter Kupfer, Blei und Kunststoffe, werden zurückgewonnen, allerdings ist ihr prozentualer Anteil an der Plattenmasse geringer.

Enthalten Photovoltaikmodule gefährliche Stoffe?

Bei Zellen aus Silizium, die auf dem luxemburgischen Markt mit Abstand am weitesten verbreitet sind, kommen bei den derzeitigen Produktionstechniken keine umweltschädlichen Stoffe zum Einsatz.

Dünnschichtzellen verwenden Elemente wie Cadmium oder Tellur. Allerdings sind die Einsatzmengen für die Produktion entsprechender Module minimal, insbesondere für Zellen aus Cadmiumtellurid, kurz CdTe genannt. CdTe weist eine geringe Toxizität auf und die Auswirkungen auf die Umwelt werden im Vergleich zu den Auswirkungen, die durch andere Arten der Stromerzeugung verursacht werden könnten, als vernachlässigbar angesehen.

Welche Auswirkungen haben Photovoltaikmodule auf die Umwelt?

Die Umweltauswirkungen werden über den gesamten Lebenszyklus berücksichtigt. Somit werden bei der Herstellung und dem Betrieb der Photovoltaikanlage Umweltauswirkungen (z. B. Auswirkungen auf den Klimawandel, Abbau von Mineralien, Toxizität für den Menschen usw.) berücksichtigt, einschließlich der Einsparungen aufgrund der dabei erzeugten Energie sein Lebenszyklus.

Selbst wenn man bedenkt, dass die Herstellung bestimmter Photovoltaikmodule knappe Ressourcen und gefährliche Materialien erfordert, ist die Umweltbelastung während ihres gesamten Lebenszyklus geringer als die, die durch den nationalen oder europäischen Strommix verursacht wird. Diese Gesamtauswirkung kann durch das Recycling ausgedienter Platten oder durch die Aufbereitung gebrauchter Platten für die Wiederverwendung in einem zweiten Leben weiter reduziert werden.

Recyclinggesetz für Photovoltaikmodule in Luxemburg

In Luxemburg ist gemäß dem Gesetz vom 9. Juni 2022 über Elektro- und Elektronikaltgeräte der Hersteller für die Sammlung und Verarbeitung von Photovoltaikmodulen verantwortlich.

Unter Hersteller versteht man jede natürliche oder juristische Person, die in Luxemburg Photovoltaikmodule herstellt oder diese erstmals auf den luxemburgischen Markt importiert. Als Hersteller gilt jede Person mit Sitz in einem anderen Mitgliedstaat oder einem Drittland, die gewerbsmäßig Photovoltaikmodule direkt an einen Nutzer in Luxemburg liefert. In der Praxis ist dies in den meisten Fällen der Installateur der Photovoltaikanlage in Luxemburg.

Möglichkeiten für Eigentümer, ihre alten Photovoltaikmodule zu entsorgen

Für Photovoltaikmodule, die vor dem 13.08.2005 in Verkehr gebracht wurden:

  • Im Falle eines Austauschs der Photovoltaikmodule ist die Rücknahme des alten Moduls kostenlos und muss durch das Unternehmen sichergestellt werden, das die neue Ausrüstung liefert
  • Im Falle einer Demontage des Photovoltaikmoduls (kein Austausch des Moduls) erfolgt die Demontage durch einen professionellen Sammler gegen Bezahlung durch den Nutzer

Für Photovoltaikmodule, die nach dem 13.08.2005 in Verkehr gebracht wurden:

  • Kostenlose Rücknahme durch den Hersteller, der die Kosten für die Sammlung und Verwertung der Photovoltaikmodule trägt.

Zusammenfassend

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Entwicklung von Technologien zum Recycling von Photovoltaikmodulen in Europa und Luxemburg ein Schlüsselelement der nachhaltigen Entwicklungsstrategie ist, die die Rückgewinnung wertvoller Materialien, die Abfallreduzierung und die Verringerung der negativen Auswirkungen auf die Umwelt ermöglicht. Dank des Engagements auf nationaler und EU-Ebene erscheinen die Aussichten für das effiziente Recycling von Photovoltaikmodulen vielversprechend und haben erhebliche Auswirkungen auf die Zukunft der Solarenergie.

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