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So lassen sich Solarmodule recyceln
Start-up will Silizium und Silber zurückgewinnen - Pilotanlage soll im Frühjahr 2022 in Betrieb gehen

In den vergangenen 25 Jahren hat sich die Solarenergie von einer Nischenanwendung zu der Stromerzeugungstechnologie entwickelt, die weltweit am stärksten wächst. Nach Schätzungen der Internationalen Energieagentur (IEA) sind im vergangenen Jahr weltweit Solaranlagen mit einer Gesamtleistung von 156 Gigawatt gebaut worden. Mit dem Ausbau der Solarenergie rückt eine neue Herausforderung in den Blick: das Recycling. Was passiert mit den Solarzellen, wenn sie nach einer durchschnittlichen Lebensdauer von rund 25 Jahren außer Betrieb genommen werden?

Die erfreuliche Antwort: Solarmodule werden heutzutage schon teilweise recycelt. Allerdings können bei den üblichen Recycling-Verfahren nicht alle Rohstoffe wiederverwertet werden. Gerade wertvolle Bestandteile wie beispielsweise Silber gehen in der Regel verloren. Deshalb wird jetzt verstärkt nach neuen Recyclingverfahren geforscht, um den Einsatz von Solaranlagen noch nachhaltiger zu machen. Ein deutsches Start-Up hat sich nun solch ein Verfahren patentieren lassen und will es industriell einsetzen.

Solarmodule: Das steckt drin

Um zu verstehen, warum das Recycling von Solarzellen anspruchsvoll ist, lohnt sich ein Blick ins Innenleben der Solarmodule. Verbaut ist vor allem Glas (Anteil von rund 75 Prozent bei den handelsüblichen Modulen). Weitere Bestandteile sind Metalle wie Aluminium (Rahmen) und Kupfer (Leitungen) sowie Kunststoffe, beispielsweise für die Isolierung. Der Schichtenaufbau eines Solarmoduls sieht folgendermaßen aus:

  • Frontglasscheibe bzw. -folie,
  • Folie,
  • Solarzelle,
  • Folie und
  • Rückseitenglas bzw. -folie.

Glas und Aluminium sind leicht recycelbar: Sie werden aus dem Verbund gelöst, zerkleinert und können für eine neue Produktion genutzt werden. Andere Elemente sind dagegen mit Kunststofffolien eng zusammengeschweißt und lassen sich technisch nur mit sehr aufwändigen Verfahren trennen.

Start-up gewinnt Silizium und Silber aus Solarmodulen zurück

Das deutsche Start-up Unternehmen Solar Materials mit Sitz in Braunschweig hat nach eigenen Angaben nun einen Weg gefunden, Silizium und Silber aus Solarmodulen zurückzugewinnen. Laut dem Unternehmen ist es das erste Verfahren weltweit, mit dem sämtliche Rohstoffe wirtschaftlich und energieeffizient zurückgewonnen werden können.

„Bisher war die Entwicklung des Verfahrens ein Pilotprojekt, aber dieses Frühjahr wird die erste Pilotanlage in Betrieb genommen“, berichtet Jan Bargel, technischer Geschäftsführer von Solar Materials. Die innovative Recyclingtechnologie ist bereits zum Patent angemeldet.

„Mit der von uns entwickelten Technologie sind wir in der Lage, die verbindende Kunststoffschicht zielgenau anzugreifen. Ist diese erst einmal gelöst, lässt sich das Deckglas entfernen und wir kommen an die aufgedruckten Silberbahnen auf den Solarzellen sowie die Zelle selbst”, erläutert Bargel das Verfahren. Weitere Details gibt das Unternehmen zum aktuellen Zeitpunkt nicht bekannt.

Recycling braucht weniger Energie als Rohstoffgewinnung 

Für den Geschäftsführer vereint das neue Verfahren gleich mehrere Vorteile: „Unser Recyclingverfahren benötigt deutlich weniger Energie als die Gewinnung neuer Rohstoffe und ist im Vergleich zu vielen anderen Recyclingverfahren im Bereich des Solarmodulrecyclings deutlich energieeffizienter.“ So spare die Herstellung neuer Komponenten aus recycelten Stoffen etwa 80 Prozent Energie im Vergleich zur Produktion aus Primärrohstoffen. Außerdem sei es durch das neue Verfahren möglich, das Silber und Silizium in dem Prozess nahezu vollständig und in hoher Reinheit zurückzugewinnen.

Dadurch wolle das Start-up den Rohstoffkreislauf von Solarmodulen schließen. So wie das Glas der Solarmodule könne dann auch Silizium und Silber wieder für neue Produkte verwendet werden. Damit soll das Recyclingverfahren einen wertvollen Beitrag leisten, die Ressourceneffizienz von Solarmodulen zu verbessern.

Erste industrielle Recyclinglinie entsteht in Magdeburg

Solar Materials plant nun im nächsten Schritt eine erste industrielle Recyclinglinie in Magdeburg aufzubauen. Sie soll bis Ende 2023 stehen und ist so dimensioniert, dass jährlich etwa 4.500 Tonnen Solarmodule mit dem neuen Verfahren recycelt werden können.

Recyclingmaterial dürfte in Zukunft ausreichend vorhanden sein, da die Zahl der ausgedienten Solarmodulen drastisch steigen wird. Allein in Deutschland schätzt man bis zum Ende des Jahrzehnts mit Mengen von mehr als 100.000 Tonnen zu recycelnden Solarmodulen pro Jahr.

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