04.07.2013, 08:59 Uhr | 0 |

Erneuerbare Energien Recycling für Ökostromanlagen erst am Anfang

Die Stromerzeugung mit Photovoltaik und Windrädern gilt als umweltgerecht, doch eine ökologische Verwertung der Energieanlagen ist in Deutschland keineswegs ausreichend geregelt. Das wurde auf dem 4. Urban Mining Kongress in Iserlohn deutlich.

Silizium-Recycling
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Überschüssiges Silizium bei der Produktion von Solarmodulen werden wie hier bei Solar World direkt recycelt. Das Recycling von ausrangierten Solarmodulen steckt in Deutschland noch in den Kinderschuhen. Einheitliche Rückholsysteme fehlen.

Foto: Solar World

Ende 2012 waren in Deutschland 1,5 Mio. Photovoltaikanlagen installiert. Das sind 150 Mio. Module, die irgendwann entsorgt werden müssen. Sei es, weil sie am Ende ihrer Lebenszeit angekommen oder defekt sein werden.

Kein einheitliches Rücknahmesystem für Solaranlagen

Es mutet etwas seltsam an: In Deutschland ist für ausgelesene Zeitungen und geleerte Flaschen das Recycling vorgezeichnet. Doch für Hightechanlagen, die Halbleiter und wertvolle Metalle enthalten, ist das mitnichten so. Derzeit steht im Prinzip der Hersteller für die Rücknahme gerade. Doch was sind Rücknahmegarantien wert, wenn wie zuletzt in der Solarindustrie die Firmen insolvent gehen?

Neben den Rücknahmesystemen der Hersteller unterhält die Firma PV-Cycle 89 Sammelstellen in Deutschland. "Die Rückführung wird meist über den Installateur laufen", sagt Karsten Wambach, Gründer von PV-Cycle. Das hat auch einen praktischen Grund: Angesichts eines Gewichts von leicht über 100 kg für eine Gesamtanlage und der Größe der Module dürfte der Familienkombi mit dem Transport überfordert sein.

"Für größere Mengen fehlen aber auch uns die Voraussetzungen, sie zu behandeln", räumt Wambach ein. Die sind derzeit aber auch noch nicht zu erwarten. Wambach geht davon aus, dass erst ab 2020 die Abfallmenge ausgedehnter Solarmodule nennenswert zunimmt.

Künftig fallen 42 000 Tollen Solarmodule an

In Zukunft könnten bis zu 42 000 t Abfall durch ausgediente Solarmodule im Jahr anfallen. Nicht eingerechnet dabei sind die Abfälle aus der – allerdings rückläufigen – Produktion in Deutschland. Den größten Anteil mit bis zu 90 % nimmt Glas ein.

Wesentlich geringer ist die Menge an Kabeln und wertvollen Halbleitern, die allerdings von Kunststoff umschlossen sind und so das Recycling aufwendig gestalten. Das erfolgt bei den Firmen entweder thermisch oder mechanisch, so Karsten Wambach: "Da braucht es robuste Methoden zum Modulaufschluss." So kommen auch Schredder und Hammermühlen zum Einsatz, um an die begehrten Rohstoffe zu gelangen.

Dass die zunehmende Stromerzeugung durch die Nutzung der Photovoltaik die Metallnachfrage weiter anheizen wird, steht für Christian Hagelüken vom Materialtechnologiekonzern Umicore fest. So werden Tellur und Indium wesentlich für die Leiterplatten der Solarmodule benötigt.

Bedarf an seltenen Metallen steigt

"Die Randbedingungen verschlechtern sich fortlaufend", warnt Hagelüken. So nehmen die Erzgehalte ab oder es müssen zunehmende Teufen erschlossen werden. Umstritten ist der Abbau in ökologisch sensiblen Gebieten. "Neben der absoluten gibt es auch eine temporäre Ressourcenknappheit", führt Hagelüken weiter aus. Sie werde durch Naturkatastrophen oder kriegerische Auseinandersetzungen ausgelöst.

Indium und Germanium werden nicht in Bergwerken gewonnen. Sie sind Koppelprodukte der Zink- und Kupfergewinnung. Die Substitution knapper Metalle ist für Hagelüken keine Lösung, da das Substitut häufig aus der gleichen Metallfamilie kommt. Das Problem würde sich also nur verlagern. Die Herausforderungen für das Metallrecycling liegen darin, die Zugänglichkeit bei den Modulkomponenten zu verbessern.

Bei Windenergieanlagen ist derzeit der Windparkbesitzer für deren Verwertung und Beseitigung zuständig. "Die Industrie muss sich stärker mit dem Thema beschäftigen", appellierte Henning Albers von der Hochschule Bremen auf dem Urban-Mining-Kongress an die Hersteller.

Windkraftanlagen lassen sich unproblematisch recyceln

Dabei ließen sich die meisten Windkraftanlagen unproblematisch recyclen. Mit bis zu 65 % ist Beton Hauptwerkstoff, Stahl macht etwa 30 % bis 35 % aus. Auf die Gesamtanlage bezogen, liegt die Recyclingquote bereits bei bis zu 90 %.

Potenzial für Recycling gibt es noch bei den Rotorblättern, die meist aus Glasfaserkunststoff (GFK) gefertigt sind. Sie werden bislang in Zementwerken als Ersatzbrennstoff und bei der Zementherstellung selbst eingesetzt, wobei die Glasfasern die Aufgabe von Sand übernehmen. Die zerkleinerten Rotorblätter landen mitunter auch im Müllheizkraftwerk.

"Die stoffliche Verwertung von GFK steht erst am Anfang", so Albers. Dabei werden immer mehr Windkraftanlagen wieder abgebaut. 183 Anlagen waren es 2011, 325 Anlagen im Jahr 2012. Treiber ist hier das Erneuerbare-Energien-Gesetz, das mit einem Repowering-Bonus von 0,5 Cent/kWh auf den eingespeisten Strom den Austausch älterer Anlagen gegen neue fördert.

Trotz höherer Nennleistung der Anlagen ist der Materialeinsatz nach Angaben von Albers im Wesentlichen gleich geblieben. Je 1 kW installierte Leistung werden durchschnittlich 10 kg Rotorblattmaterial benötigt.

Funktionierender Zweitmarkt für Wind- und Solaranlagen

Wie bei der Photovoltaik rechnen die Experten damit, dass nach 2020 das Materialaufkommen steigen wird. "Im Jahr könnten dann rund 10 000 t Rotorblattmaterial zur Entsorgung anfallen", schätzt Elisa Seiler vom Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie in Pfinztal.

Außerdem: Sowohl bei der Photovoltaik als auch bei der Windenergie gibt es einen funktionierenden Zweitmarkt für Anlagen, die hierzulande ausgedient haben. "In Schwellenländern können gut gebrauchte Solarmodule eingesetzt werden. Durch die höhere Sonneneinstrahlung können auch Module ausreichend Strom erzeugen, die hier nur noch 60 % ihrer Leistung haben", erläutert Frank Fiedler.

Mit der SecondSol hat Fiedler einen Onlinemarktplatz gegründet, auf dem Käufer gebrauchte Module handeln. Windenergieanlagen aus den 90er-Jahren werden so nach Südosteuropa exportiert. Das ist möglich, weil die Anlagen noch nicht so groß sind, dass der Straßentransport ein unüberwindliches Hindernis darstellt.

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Von Thomas Gaul | Präsentiert von VDI Logo
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