Recycling und Entsorgung: Was mache ich mit meiner alten PV-Anlage?

Wie lange hält eine PV-Anlage?

Da geht was beim Photovoltaik-Ausbau: Im Mai 2023 ging in Deutschland die dreimillionste PV-Anlage ans Netz. Dabei ist das immer noch der Anfang. Läuft alles nach Energiewende-Plan sollen bis 2030 80 % des Stroms in Deutschland aus erneuerbaren Energien kommen. Die Photovoltaik soll dabei eine führende Rolle übernehmen und 45 % des Stroms liefern. Klar ist auch: Je mehr neue PV-Anlagen dazu kommen, desto mehr Anlagen müssen auch irgendwann entsorgt oder recycelt werden. Viele der PV-Anlagen aus dem ersten Solarboom Anfang der 2000er Jahre haben bald ausgedient. Denn in der Regel halten PV-Anlagen rund 25 bis 35 Jahre, manchmal auch länger.

So groß ist der Berg an alten PV-Modulen.

Dem Ausbau-Boom steht also die Entsorgungsfrage gegenüber. Laut der Internationalen Organisation für erneuerbare Energien (IRENA) könnten bis 2030 weltweit rund 1,7 Millionen Tonnen Altmodule anfallen. Es könnten sogar bis zu 8 Millionen Tonnen sein, sollten bestehende PV-Anlagen frühzeitig ausgetauscht werden. Bis zur Mitte des Jahrhunderts rechnet IRENA mit mehr als 60 Millionen Tonnen an Altmodulen. Zum Vergleich: Laut Bundesumweltministerium wurden in 2018 in Deutschland gerade mal 8.000 Tonnen an alten PV-Modulen verschrottet. Bei einer Gesamtmenge an Elektroschrott von 850.000 Tonnen.

Lassen sich PV-Module recyceln?

Die gute Neuigkeit ist, dass der Berg an PV-Altgeräten noch sehr nützlich sein wird, auch für die Herstellung von neuen PV-Modulen. Die Produktion mit recycelten Materialien ist nicht nur ressourcenschonend, die Kreislaufwirtschaft selbst könnte noch zu einem wichtigen Wirtschaftszweig der Energiewende werden, vor allem in Europa.

Gewinnung von Rohstoffen ist energieintensiv.

Das Recycling und Weiterverwenden alter Module ist auch deshalb so wichtig, weil die Produktion von neuen Modulen sehr energie- und ressourcenintensiv ist. In den alten PV-Modulen stecken kleine Schätze wie Silizium, Silber, Aluminium oder Kupfer, die man zurückgewinnen kann und nochmals verarbeiten kann. Deshalb ist in Europa das Recycling von Solarpanels bereits vorgeschrieben. Würden sie einfach in der Müllverbrennungsanlage landen, wären die verwendeten Materialien verloren.

PV-Module können zu mindestens 95 % recycelt werden.

Die WEEE-Richtlinie (Waste of Electrical and Electronic Equipment) der Europäischen Union schreibt vor, dass mindestens 80 % des Modulgewichts sogar recycelt werden müssen. Weil diese Anforderung bereits durch das Recycling von Aluminium und Glas erfüllt wird, ist die Quote meist viel besser und liegt bei etwa bei 95 % Aufgrund der hohen Quote haben PV-Module selbst am Ende ihrer Tage eine positive Umweltbilanz. Und weil sich die Module laut Umweltbundesamt meist nach einem Jahr energetisch amortisieren. Das bedeutet, dass eine PV-Anlage bereits so viel Energie erzeugt hat, wie für ihre Produktion eingesetzt wurde.

PV-Anlage werden klimafreundlicher.

Jedes PV-Modul, für das nicht wieder neue Ressourcen gefördert werden müssen, hilft dem Klima und der Umwelt. In dieser Hinsicht hat sich der ökologische Fußbadruck von Solarzellen in den letzten zehn Jahren schon stark verbessert, weil die Produktions- und Recyclingtechniken immer ausgefeilter werden. So hat etwa das Fraunhofer ISE gemeinsam mit dem Recycling-Unternehmen Reiling eine Technik entwickelt, aus recyceltem Silizium neue PERC-Solarzellen herzustellen. Genauso kann das zurückgewonnene Silizium für andere Industriebereiche genutzt werden, zum Beispiel für die Batterieherstellung. Das ist insofern eine spannende Entwicklung, weil lange Zeit nur das Aluminium, Kupfer und Glas wiedergewonnen werden konnte. Beim ReProSolar-Projekt wiederum werden alle Bestandteile von PV-Modulen komplett zurückgewonnen werden. Es sind nur zwei Beispiele für die umfangreichen Möglichkeiten beim Recycling von Solarmodulen. Geforscht, getüftelt und entwickelt wird natürlich in sämtlichen Ecken der Welt.

Wie entsorge ich meine alte PV-Anlage?

Grundsätzlich zählen PV-Module zu den Elektrogeräten und fallen entsprechend unter das Gesetz zur Rücknahme alter Elektrogeräte. Heißt: Der Hersteller deiner alten PV-Anlage muss sie zurücknehmen und entsorgen. Das kann auch das Unternehmen sein, über das du die PV-Anlage bekommen hast, weil der Hersteller seinen Sitz natürlich auch in einem anderen Land haben kann. Du kannst genauso selbst aktiv werden und deine ausgedienten Module von einem:r Elektriker:in demontieren lassen und zum Wertstoffhof bringen. Bis zu 20 Module dürfen dort entsorgt werden. Allerdings solltest du die Aktion vorher beim Wertstoffhof ankündigen. Im Wertstoffhof wird deine alte Anlage erst einmal gelagert, bis sie von einem Entsorgungsunternehmen abgeholt wird. Entweder wird deine alte Anlage dann doch noch mal repariert, wenn’s irgendwie geht. Oder sie wird recycelt, falls sie doch kaputt ist. Dann werden die Schadstoffe extrahiert und die Materialien getrennt und sortiert. Zum Beispiel wird Aluminium aus den Rahmen zurückgewonnen und Kuper aus den Kabeln. Glas kann bislang nur zu Glaswolle weiterverarbeitet werden, das sich nicht weiterverwenden lässt. Natürlich kannst du auch ein Unternehmen beauftragen, dass deine PV-Anlage abholt. Besteht deine Anlage aus mehr als 40 Solarmodulen kannst du sie zum Beispiel von PV Cycle abholen lassen. Das ist ein Zusammenschluss vieler Solarunternehmen, die weltweit Sammelstellen von alten PV-Modulen anbieten. Allein in Deutschland gibt es schon mehr als 60 Standorte. Ist der Hersteller deiner Anlage selbst Mitglied der Vereinigung, wird deine Anlage kostenfrei recycelt.

Dass du deine alte PV-Anlage korrekt entsorgt hast, musst du nachweisen können. Diesen Nachweis erhältst du vom Entsorgungsunternehmen oder vom Wertstoffhof.

Das machst du mit einem alten Speicher.

So eine PV-Anlage kommt ja meistens nicht alleine, sondern im Verbund mit einem Speicher, und auch die halten nicht für immer. Aber wie sieht es da mit der Entsorgung und Second-Life-Ansätzen aus?

Second Life für den Stromspeicher.

Das Recycling des Lithiums in Lithium-Ionen-Speicher ist aktuell recht aufwendig. Stattdessen macht oft ein Second-Life-Konzept mehr Sinn. Das bedeutet, dass ein Akku nach seinem „First Life“ – beispielsweise der Nutzung in einem Elektroauto – ein sogenanntes „Second Life“ bekommt. Dabei werden mehrere Akkus, die im Laufe der Nutzung an Speicherkapazität einbüßen, zusammengeführt und können gemeinsam noch ausreichend Leistung für andere Anwendungszwecke erbringen, etwa als Stromspeicher bei Unternehmen zur Zwischenspeicherung zum Beispiel von Wind- und Sonnenenergie. Auch als private Stromspeicher oder für die Primärenergieregelung können alte Batteriespeicher von Elektroautos weitergenutzt werden.

Ein Projekt von Vattenfall, BMW und Bosch zeigt, dass die Batteriemodule von mehr als 100 BMWs zusammengeschaltet einen effektiven Stromspeicher bilden. Auch Renault und Powervault arbeiten gemeinsam an einem solchen Projekt: Gebrauchte Batterien aus Elektroautos sollen für Solarspeicher genutzt werden und so die Kosten für die Speicher senken. Das Potenzial solcher Geschäftsmodelle wird erst im Großen skalierbar, wenn es genug Lithium-Batterien gibt, die ihr „First Life“ hinter sich haben.

Gewinnung von Rohstoffen aus Batterien von Elektroautos.

Batterien für Elektroautos bestehen aus Lithium, Kobalt, Nickel und weiteren Materialien. Diese Stoffe werden vorrangig in Südamerika, Afrika und Asien abgebaut. Durch ihr Recycling könnte Deutschland jedoch einen Teil der Rohstoffe selbst wiedergewinnen. Davon profitiert nicht nur die Umwelt, sondern auch die Wirtschaft, weil die Nachfrage nach diesen Rohstoffen steigt. Laut einer Studie von Agora Energiewende werden 2030 bereits 10 % der notwendigen Metalle für die Batterien von Elektroautos aus Recycling gewonnen, bis 2050 sollen es sogar 40 % sein.

Aktuell werden die Batterien meist mechanisch oder thermisch aufgeschlossen und die Wertstoffe dann durch pyro- bzw. hydrometallurgische Verfahren wiedergewonnen: Beim pyrometallurgischen Verfahren werden die Akkus zuerst in ihre Bestandteile zerlegt und dann in einem Ofen erhitzt, sodass die Metalle schmelzen und sich trennen lassen. Beim hydrometallurgischen Verfahren werden die abgetrennten Materialien mit einer Lauge behandelt und so die Metalle herausgelöst. Dadurch können die einzelnen Rohstoffe wiederverwendet werden.

Der finnische Energiekonzern „Fortum“ versucht mit seinem neuen Recyclingverfahren für Lithium-Ionen-Batterien, Elektroautos noch nachhaltiger zu gestalten und über 80 % der Materialien zu recyceln. Dabei soll eine spezielle Technologie auch ein Reycling der seltenen Metalle ermöglichen, die in den Batterien zu finden sind. Zuerst werden Kunststoffe, Aluminium und Kupfer recycelt. Die restlichen Stoffe wie Lithium, Mangan, Kobalt und Nickel, werden durch chemische Fällung zurückgewonnen und bei der Herstellung neuer Batterien wiederverwendet. Dieses Verfahren wurde in einem Forschungsprojekt mit dem Start-up „CrisolteQ“ entwickelt.

Unser Fazit: Es gibt immer mehr Recycling-Ansätze.

Das Hinterfragen von Technologien rund um die Nutzung erneuerbare Energien und die Bedeutung der umweltfreundlichen Entsorgung sind berechtigt und wichtig. Gleichzeitig muss klar sein, dass es keine Standardlösung gibt und vermutlich geben wird, sondern viele gute Ansätze für die verschiedenen Techniken.

Um flächendeckend große Recyclinganlagen zu haben, braucht es zudem ausreichend ausgedientes Material, das recycelt werden muss. Eine alte Industrieanlage, die vor Jahrzehnten installiert wurde als die ersten PV-Anlagen auf den Markt kamen, wäre heute schon veraltet und damit viel Geld verschwendet worden. Daher gilt: Direkt mit der Anlagen-Entwicklung muss auch die Recyclingfrage einher gehen und an Lösungen dafür gearbeitet werden. Fertige Recyclinganlagen, die auch produzieren, wird es aber erst geben, wenn ausreichend alte PV-Anlagen und Speicher recycelt werden müssen.

Und was wir da sehen ist ermutigend: Es gibt viele spannende Lösungsansätze und Pilotprojekte und auch erste Recyclinganlagen in der Wirtschaft. Gleichzeitig entwickelt die Forschung immer effektivere und nachhaltigere Prozesse.

Nachhaltige Stromversorgung: Eigene Photovoltaikanlage und Ökostrom.

Wenn du bis hierher gelesen hast, gehen wir davon aus, dass dir eine umweltfreundliche Lösung der eigenen Stromversorgung mit PV-Anlage inklusive ihrer Entsorgung wichtig ist. Weil du mit deiner Anlage kaum 100 % autark bist, wirst du immer etwas Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen müssen. Und so ist deine Stromversorgung auch mit PV-Anlage nur dann nachhaltig, wenn du Ökostrom aus 100 % erneuerbaren Quellen wählst. Ansonsten würdest du der Umwelt zuliebe zwar Solarstrom nutzen, aber in Zeiten mit geringer Produktion mit Strom aus fossilen Quellen genau das Gegenteil anrichten. Deshalb: Nutze Ökostrom für deinen restlichen Strombedarf. Polarstern bietet dir mit Wirklich Eigenstrom einen rein verbrauchsabhängigen Stromtarif ohne Grundgebühr – kompatibel zu jeder PV-Anlage und jedem Speicher.

Statt teure, intransparente Flatrates zahlst du nur den Strom, den du wirklich benötigst. Und der kommt aus 100 % Wasser- und Solarkraft, sodass du dich auch bei miesem Wetter nicht schlecht fühlen musst, wenn Waschmaschine und Co. laufen.