Bis zu 1 kg Silber pro Tonne: So viel Rohstoff steckt in alten Solarmodulen

Mit dem Ausbau der Photovoltaik wächst auch die Bedeutung des Recyclings. Studien zeigen insbesondere beim Silber einen hohen künftigen Bedarf: In einem Business-as-usual-Szenario könnte die Photovoltaikbranche bis 2050 kumuliert eine Silbermenge benötigen, die 85 bis 98 % der zum Zeitpunkt der Untersuchung ausgewiesenen weltweiten Reserven entspricht. Das bedeutet allerdings nicht, dass die globalen Silberreserven bis dahin erschöpft wären.

In Deutschland waren im März 2025 rund 4,2 Mio. PV-Anlagen mit einer Nennleistung von insgesamt 98.300 MW installiert. Gleichzeitig wächst die Menge ausgedienter Module. Damit stellt sich die Frage, welchen Beitrag deren Recycling zur Rohstoffversorgung Deutschlands und der EU leisten kann – und bei welchen Materialien sich die Rückgewinnung auch wirtschaftlich lohnt.

Strategische Rohstoffe für Europa

Der Critical Raw Materials Act (CRMA) der Europäischen Union unterscheidet zwischen kritischen und strategischen Rohstoffen. Zu den strategischen Rohstoffen zählen unter anderem Aluminium beziehungsweise Bauxit, Kupfer und Siliziummetall. Sie gelten als besonders relevant für Schlüsseltechnologien und die wirtschaftliche Resilienz Europas.

Silber zählt dagegen derzeit nicht zu den kritischen oder strategischen Rohstoffen der EU. Wirtschaftlich ist seine Rückgewinnung aus ausgedienten PV-Modulen dennoch interessant: Obwohl Silber nur einen sehr kleinen Teil des Modulgewichts ausmacht, gehört es zu den wertvollsten enthaltenen Materialien.

Aluminium: Recycling bereits etabliert

Aluminium ist das dominierende Material für die Rahmen von PV-Modulen. Die Rückgewinnung ist vergleichsweise unkompliziert, da die Rahmen bei der Demontage mechanisch vom übrigen Modul getrennt werden können. Wichtig ist dabei, Verunreinigungen durch andere Materialien möglichst gering zu halten.

Für Aluminium besteht bereits eine etablierte Recyclinginfrastruktur. Die Herstellung von Sekundäraluminium benötigt rund 95 % weniger Energie als die Produktion von Primäraluminium. Gleichzeitig ist Europa bei den Rohstoffen für die Aluminiumproduktion in hohem Maße auf Importe angewiesen. Eine möglichst vollständige Rückgewinnung aus Altprodukten kann daher sowohl energetische als auch versorgungspolitische Vorteile bringen.

Deutlich anspruchsvoller ist die Trennung der Materialien innerhalb der Solarzellen. Dort sind verschiedene Schichten und Metalle fest miteinander verbunden. Zur Rückgewinnung kommen mechanische, thermische und chemische Verfahren sowie Kombinationen daraus zum Einsatz.

Silber als wirtschaftlicher Treiber

Besonders interessant ist die Rückgewinnung von Silber. Das Edelmetall wird unter anderem für die Kontaktierung der Solarzellen benötigt und besitzt einen hohen Materialwert. Gleichzeitig wächst der weltweite Silberbedarf der Photovoltaik.

Studien zufolge könnte die Solarindustrie bis 2030 einen erheblichen Anteil der jährlichen globalen Silberversorgung beanspruchen. Wie hoch der tatsächliche Verbrauch ausfällt, hängt allerdings stark von der weiteren Reduzierung des Silberanteils je Zelle, von neuen Zelltechnologien und möglichen Substitutionsmaterialien ab.

Recycling kann diesen Primärbedarf teilweise verringern. Für Deutschland wird für die kommenden Jahre mit stark steigenden Mengen ausgedienter PV-Module gerechnet. Kristalline Altmodule enthalten typischerweise etwa 0,5 bis 1 kg Silber je Tonne Modulmaterial. Entscheidend ist allerdings nicht nur der theoretische Silbergehalt, sondern auch, welcher Anteil davon technisch und wirtschaftlich tatsächlich zurückgewonnen werden kann.

Silizium: Kreislaufführung technisch möglich

Nach Glas und Aluminium zählt Silizium zu den mengenmäßig bedeutenden Bestandteilen kristalliner PV-Module. In einer Tonne Modulschrott stecken typischerweise etwa 25 bis 50 kg Silizium. Die Versorgung mit Siliziummetall ist stark konzentriert. China stellt den mit Abstand größten Anteil der weltweiten Produktion. Für Europa ist die Rückgewinnung deshalb auch unter dem Gesichtspunkt der Versorgungssicherheit interessant.

Gleichzeitig ist die Primärproduktion von Silizium energieintensiv. Recyclingverfahren können den Energiebedarf gegenüber der Gewinnung aus Primärrohstoffen deutlich reduzieren. Forschungs- und Pilotprojekte haben zudem gezeigt, dass Silizium aus ausgedienten PV-Modulen so weit aufbereitet werden kann, dass daraus erneut Solarzellen gefertigt werden können.

Damit ist grundsätzlich ein geschlossenerer Stoffkreislauf möglich. Bis diese Verfahren großtechnisch und wirtschaftlich breit eingesetzt werden können, müssen allerdings Prozesse weiterentwickelt und entsprechende Kapazitäten aufgebaut werden.

Kupferrecycling bereits industriell etabliert

Kupfer besitzt nach Silber eine der höchsten elektrischen Leitfähigkeiten und wird unter anderem in Anschlussleitungen, Verbindern und weiteren elektrischen Komponenten von PV-Modulen eingesetzt.

Im Unterschied zu Silber und hochreinem Silizium ist das Kupferrecycling industriell bereits weit entwickelt. Ein großer Anteil des in Europa eingesetzten Kupfers stammt heute aus Sekundärmaterial. Kupfer lässt sich bei geeigneter Aufbereitung wiederholt recyceln, ohne seine grundlegenden Materialeigenschaften zu verlieren.

Auch hier ist die Rückgewinnung versorgungspolitisch relevant: Die EU ist bei Primärkupfer stark auf Importe angewiesen. Kupfer aus PV-Modulen ist zwar nur eine von vielen möglichen Sekundärquellen, kann aber einen Beitrag zu einer breiteren europäischen Rohstoffbasis leisten.

Höhere Rückgewinnungsraten brauchen neue Verfahren und Kapazitäten

Ausgediente PV-Module bieten viel Potenzial für die Rückgewinnung von Rohstoffen, die für Energietechnik und Elektrifizierung benötigt werden. Wie groß dieser Beitrag tatsächlich sein kann, ist jedoch von Material zu Material unterschiedlich.

Bei Aluminium und Kupfer lässt sich weitgehend an bestehende Recyclingstrukturen anknüpfen. Schwieriger ist die hochwertige Rückgewinnung von Silber und Silizium aus dem komplexen Verbund der Solarzellen. Hier werden Verfahren bereits entwickelt und teilweise im Pilot- oder industriellen Maßstab erprobt. Für künftig stark wachsende Mengen an Altmodulen müssen jedoch sowohl die Rückgewinnungsraten als auch die Verarbeitungskapazitäten steigen.

Ökologisch kann das Recycling vor allem dann Vorteile bieten, wenn sich energieintensive Primärproduktion vermeiden und hochwertige Materialien erneut einsetzen lassen. Wie groß der Vorteil ist, hängt vom jeweiligen Recyclingverfahren, von Rückgewinnungsraten, Energie- und Chemikalieneinsatz sowie den Transportwegen ab.

Gastbeitrag von Felix Argus

Über den Autor: Felix Argus ist Student der Physik grüner Technologien an der Philipps-Universität Marburg. Er beschäftigt sich unter anderem mit Erneuerbaren Energien und zirkulärer Rohstoffwirtschaft. E-Mail: felix.argus@gmail.com