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Sachgerechte Entsorgung von Solaranlagen

Genauso wie man Elektro- und Elektronikgeräte recycelt, so werden auch PV-Anlagen nach ihrer Lebensdauer von 20-30 Jahren zurückgebaut. Vor allem die Metalle wie Aluminium, Eisen und Silber sind wertvoll.

Sonja KöppelSonja Köppel6 min

PV-Module bestehen durchschnittlich zu 80-90% aus Glas. Dieses schützt die Solarmodule vor Hagel und Verschmutzung. Metalle wie Kupfer, Silber (Lötverbindungen) oder Aluminium (Rahmen) und Kunststoffe machen rund weitere 10-20% aus. Der eigentliche Kern eines Solarmoduls, nämlich der Halbleiter, fällt nur in sehr kleinen Mengen an. Bei Silizium-basierten Modulen macht der Halbleiter rund 2% des Modulgewichts aus. Bei nicht Silizium-basierten Modulen verringert sich der Halbleiteranteil (Gewicht) auf ca. 0,1%-1,15%. 

Wenn die Module ausgedient haben, können praktisch alle Elemente kostengünstig und effizient zurückgewonnen werden. Nicht nur das Metall, sondern auch das Glas kann wiederverwendet werden, zum Beispiel in PV-Modulen als Flachglas oder in Dämmstoffen. Der Kunststoff in PV-Modulen allerdings, das erklärt Roman Eppenberger, Mitglied der Geschäftsleitung bei der Stiftung Entsorgung Schweiz (SENS), gehöre zu den «wertlosen» Kunststoffen und werde daher nicht recycelt. Die Wiederaufbereitung lohne sich schlichtweg nicht. Roman Eppenberger ergänzt: «Für Kunststoff existiert in der Schweiz eine Verwertungs- oder Verbrennungspflicht. So dient er – falls es sich dabei nicht um hochwertigen Kunststoff handelt – in Kehrichtverbrennungsanlagen zur Produktion von Strom und Wärme (energetische Verwertung) oder er wird in der Zementindustrie als Brennstoff verwendet.» Auch ein Recycling der seltenen Erden rentiere laut Eppenberger noch nicht. Sie seien nicht so selten, als dass sich der Aufwand zu ihrer Wiederaufbereitung lohnen würde. Dieser sei schlicht zu gross.

Zusammenfassend lässt sich laut Eppenberger sagen: «Metall ist am wertvollsten und ermöglicht uns eine Finanzierung des PV-Recyclings. Glas ist wenig wert und Kunststoff kostet.»

Umgang mit gefährlichen Stoffen

Die auf dem Markt gängigen mono- und polykristallinen Module bestehen aus kristallinem Silizium, welches aus Quarzsand gewonnen wird. Silizium ist umweltverträglich in der Verarbeitung und Entsorgung. Die Module enthalten also keine Schadstoffe in der aktiven Schicht. Allerdings durfte man früher noch mit Blei löten, weshalb für die Herstellung der Kontakte Blei verwendet wurde. Eppenberger gibt zu bedenken: «Blei zählt zu den Schwermetallen. Es kann nicht zerstört, sondern nur unter konditionierten Bedingungen deponiert werden. Beim Recycling gelangt es deshalb in eine Metallschmelze (Aluminium oder Eisenschmelze) und wird dort in der Schlacke deponiert.» Eppenberger sagt weiter: «Auch Silber und Kupfer, welche in PV-Anlagen als Leitmaterial dienen, gehören zu den Umweltgiften. Sie dürfen nicht unkontrolliert in die Umwelt gelangen und gehen deshalb ins Metallrecycling.»

Im Weiteren basieren etwa 10% der produzierten Module auf der sogenannten «Dünnschicht-Technologie». Diese Dünnschichtmodule können folgende Schadstoffe beinhalten: 

- CdTe (Cadmium-Tellurid)
- CIS (Kupfer-Indium-Selen)
- CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Selen)

Dünnschichtmodule kommen aber selten im Schweizer-Markt vor, denn Sie sind aufgrund ihres geringen Wirkungsgrads nicht für Hausdächer geeignet. Dank ihrer geringen Dicke und hohen Flexibilität werden sie beispielsweise in Taschenrechnern eingesetzt. Im Gegensatz zur Schweiz wurden sie aber in Deutschland des Öfteren in freistehenden Solaranlagen verbaut.

Eine mögliche Freisetzung der Schadstoffe in den PV-Modulen kann die Umwelt gefährden. Leider liegen bislang nur wenige Studien zur Umweltfreundlichkeit von PV-Modulen oder dem Austrittspotential von deren Schadstoffen vor. Diejenigen, die vorliegen, weisen zu allem Übel vereinzelt Widersprüche auf. Deshalb haben drei Institute der Universität Stuttgart (das Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft sowie das Institut für Photovoltaik) eine Abschätzung von möglichen Umweltbelastungen von Photovoltaikmodulen vorgenommen. Mittels Auslaugexperimenten haben sie die Freisetzung von Schadstoffen aus den Modulen im (teilweise) zerstörten Zustand im Kontakt mit Wasser ermittelt. 

In ihrem Abschlussbericht von 2011 «Photovoltaikmodule – Umweltfreundlichkeit und Recyclingmöglichkeiten» gehen sie davon aus, dass bei ordnungsgemässem Betrieb von PV-Modulen keine Gefahr ausgeht. Die Module seien gegenüber Witterungseinflüssen geschützt. Regenwasser, Staub und gasförmige Atmosphären könnten keine Schadstoffe aus den Modulen herauslösen. Dies gelte jedoch nicht mehr, wenn Module durch mechanische Einflüsse beschädigt würden. Durch Regenwasser könnten dann gewisse Anteile der PV-Komponenten herausgelöst und damit in die Umwelt freigesetzt werden. Aus diesem Grund sei es umso wichtiger, dass PV-Module sachgerecht recycelt oder entsorgt würden.

Sachgerechte Entsorgung

Die Energie-Experten haben Roman Eppenberger, Mitglied der Geschäftsleitung bei der Stiftung Entsorgung Schweiz (SENS), einige Fragen zur sachgerechten Entsorgung von PV-Modulen gestellt.

Energie-Experten: Anders als einen Ventilator kann man eine PV-Anlage nicht ins Geschäft zurückbringen. Wie soll ein Besitzer einer PV-Anlage vorgehen, wenn er diese recyceln muss?

Roman Eppenberger: Wenn eine PV-Anlage durch Brand, Sturm oder Hagel beschädigt wurde oder nach 20-30 Jahren das Ende ihres Lebenszyklus erreicht hat, dann setzt sich der Anlagenbesitzer am besten mit einem Solarinstallateur seiner Wahl in Verbindung. Dieser unterbreitet ihm dann zumeist ein Angebot für die Deinstallation sowie den Neuaufbau. Wenn dieser einen Vertrag mit SENS eRecycling abgeschlossen hat, stellt die SENS den Container kostenlos. Der Installateur, welcher die Anlage abbaut, muss dafür unter eRecycling.ch ein Abholauftragsformular downloaden. Die SENS wird dann auch den Abtransport und das Recycling des Materials organisieren. 

Energie-Experten:  Was macht ein Besitzer, wenn nur einige Module beschädigt wurden, beispielsweise durch ein Unwetter?

Roman Eppenberger: Auch hier muss ein Solaranlagenbesitzer zuerst prüfen, ob auf die von ihm verwendeten Solarmodule eine vorgezogene Recycling Gebühr (vRG) entrichtet wurde. Dies ist auch der Fall, wenn auf den Modulen «vRG» steht. Falls ja, dann kann er kleinere Mengen (bis zu 10 ausgediente Solarmodule) an jeder SENS Sammelstelle gratis abgeben. 

Energie-Experten: Worauf soll bei der Demontage und beim Transport geachtet werden?

Roman Eppenberger: Für das Recycling ist es wichtig, dass die PV-Module in unbeschädigtem Zustand sind und keine Bestandteile entfernt wurden. Die Module dürfen also auf keinen Fall vom Dach in den Container geworfen werden, sondern müssen von Hand in den Container gelegt oder bei kleineren Mengen auf Paletten gestapelt werden. 

Wenn die Module gestapelt werden, dann ist darauf zu achten, dass die Laminate und die eingebetteten Zellen nicht beschädigt werden. Wir raten den Beteiligten jeweils auch, das oberste Modul umzudrehen. Wenn dieses nämlich zufällig in Kontakt steht mit anderen Modulen, dann kann das dazu führen, dass bei Sonneneinstrahlung noch Strom produziert wird. 

Um das Brechrisiko der Glas- bzw. Modulflächen zu minimieren, sollten grössere Module immer zu zweit getragen werden. Während dem Transport müssen die Teile dann gut befestigt und am Ende auch sachgemäss entladen werden. 

Energie-Experten: Was passiert anschliessend mit den Modulen?

Roman Eppenberger: Die Sammelstellen nehmen die PV-Anlagen entgegen und sammeln diese, bis eine sinnvolle Menge vorhanden ist. Wechselrichter, Schaltungen und Elektronik verarbeiten die Recycler. Die PV-Module, welche zu 80-90% aus Glas bestehen, gehen jedoch weiter in das Flachglasrecycling. In der Schweiz gibt es dafür zwei Betriebe, die im Auftrag der SENS Solarmodule annehmen (GVS Glas Verbund Schweiz AG und KWB Planreal AG). Sie trennen schadstofffreie von schadstoffhaltigen Modulen und demontieren Metallrahmen, Anschlusskabel sowie Anschlussdosen. Der Glas-Kunststoffverbund wird anschliessend noch einmal weitergeliefert an einen Betrieb im Ausland, der die Module wie Verbundglas verarbeitet und verwertet.

Film: Das Recycling von Wechselrichter und Elektronik übernimmt der Recycler (hier Immark AG in Regensdorf) vor Ort. Die PV-Module werden weitergegeben.

Energie-Experten: Erheben alle Hersteller die vorgezogene Recyclinggebühr (vRG)? 

Roman Eppenberger: Bei PV ist die vRG nicht Pflicht und es gibt Händler, die nicht bei der SENS mitmachen. Dies ist problematisch, da die Solaranlage nicht zwingend in dem Verkaufsgeschäft zurückgegeben wird, in dem sie gekauft wurde. Die SENS führt auf ihrer Website deshalb eine Liste der vRG-Partner. Dort ist ersichtlich, welcher Installateur dabei ist. Man sollte diesen noch vor der Kaufentscheidung fragen, ob die Entsorgung garantiert ist und er sich an diesem Rücknamesystem beteiligt. Da nicht alle Hersteller und Importeure bereit sind, die vorgezogene Recyclinggebühr (vRG) zu erheben, ist es wichtig, dass Kundinnen und Kunden beim Kauf von Elektro- und Elektronikgeräten auf die vRG achten. Der Kauf bei SENS-Partnern ermöglicht eine fachgerechte Entsorgung ausgedienter Elektro- und Elektronikgeräte.

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