Recyclingkreislauf einer Photovoltaikanlage

Von am 9. August 2013 in der Kategorie Technologie mit 8 Kommentare
Recycling einer Solaranlage

Nach zirka 30 Jahren Nutzungsdauer nimmt die maximale Leistungsfähigkeit einer Solaranlage ab und ein Austausch der Module wäre ratsam. Aber was passiert mit Photovoltaik-Modulen, wenn sie nicht mehr gebraucht werden? Die Antwort: Alte PV-Module werden recycelt!

 

Dieser Recyclingkreislauf einer Photovoltaikanlage ist für die Wirtschaft und die Umwelt von großem Nutzen, denn ganze 95% der verbrauchten Materialen können für den Bau neuer Anlagen wiederverwendet und nur 5% müssen entsorgt werden. Das Recycling alter Photovoltaik-Module wird fortlaufend perfektioniert, sodass die Kosten weiter sinken.

 

Recyclingkreislauf im Überblick

 

Erklärung der erwähnten Fachbegriffe

pH-Wert-Fällung: Um eine Fällung bzw. Absetzung von Feststoffen (Halbleiter) zu erreichen, bedarf es eines speziellen pH-Wertes, den man künstlich durch Zugabe oder Abgabe von Säuren steuern kann.

Ionenaustausch: Ein chemischer Prozess, bei dem z.B. in Wasser gelöste positiv oder negativ geladene Teilchen durch andere, gleichgeladene Teilchen ersetzt werden. Oft handelt es sich bei Ionenaustauschern um Säulen, die mit Ionenaustausch-Material gefüllt sind.

Galvanische Abscheidung: Ein chemisches Verfahren (auch Elektroplattierung genannt), das die elektrochemische Abscheidung metallischer Niederschläge auf andere Materialien beschreibt.

Halbleiter: Feste, chemische Elemente, die je nach Temperatur leitfähig sind oder nicht. Je höher die Temperatur, umso leitfähiger sind sie für gewöhnlich. Silizium (Si) ist der gängigste Halbleiter bei Solaranlagen.

 

Rechtliche Situation

Eine Solaranlage kann also nahezu komplett recycelt werden und bleibt dadurch selbst nach ihrer durchschnittlichen Lebenszeit von ca. 30 Jahren im Zyklus der Nachhaltigkeit. Am 13. August 2012 trat die von der Europäischen Union (EU) implementierte so genannten „Waste Electrical an Electronical Equipment Directive“ (WEEE-Richtlinie)*1 in Kraft. Hersteller von Solaranlagen werden darin verpflichtet, PV-Module kostenlos zurückzunehmen und zu recyceln. Zu empfehlen ist, sich rechtzeitig bei dem entsprechenden Solaranlagen-Anbieter über Rückgabe und verwendete Recycling-Systeme zu informieren.

 

Recycling und Entsorgung von Wechselrichtern

Im Allgemeinen werden Wechselrichter bei der Verwertung von den Elektroschrott-Recyclern abfallrechtlich unter der „ungefährlichen“ Abfallschlüssel-Nr. AVV 16 02 14 eingestuft, jedenfalls solange sie keine PCB-haltigen Kondensatoren enthalten (PCB steht für Polychlorierte Biphenyle). Weisen sie doch PCB-haltige Kondensatoren auf, so müssen Sie unter der „gefährlichen“ AVV-Nummer 16 02 10 (gebrauchte Geräte, die PCB enthalten oder damit verunreinigt sind) ordnungsgemäß über ein Entsorgungsnachweisverfahren entsorgt werden.

Die neueren gebrauchten Geräte sind jedoch frei von PCB und werden in den Elektroschrott-Recyclingunternehmen aufgrund ihrer verschiedensten Baugruppen immer noch manuell per Hand demontiert. Die wesentlichen Materialanteile, abgestuft nach ihren Mengenanteilen, sind dabei Eisen, Kunststoffe, Trafoschrott und Platinen und werden auch nach diesen Materialgruppen demontiert. Lediglich bei der Platine*2 wird noch unterschieden nach Platinen mit und ohne Trafo.

 

Beim Recycling muss generell zwischen zwei verschiedenen Strategien unterschieden werden:

 

a) Materialrecycling (Rückgewinnung von Rohstoffen)

Beim Materialrecycling wird die Produktgestalt völlig aufgelöst unter Inkaufnahme eines Wertschöpfungsverlusts für die nicht mehr verwertbaren Reststoffe, die dann ordnungsgemäß entsorgt werden müssen. Die durch die Demontage des Gerätes gewonnenen „Wertstoff“-Fraktionen werden von Recyclingunternehmen entsprechenden weiteren Aufbereitungsverfahren (Metallschmelze, Kunststoffaufbereitung oder thermisches Recycling) zugeführt bzw. fachgerecht entsorgt (Deponierung). Bei der Entsorgung der von SMA an den Entsorgungsdienstleister gelieferten Wechselrichter handelt es sich ausschließlich um „Materialrecycling“. Primärer Ziel ist also die Rückgewinnung von Rohstoffen.

 

b) Produktrecycling (Wiederverwendung von Baugruppen)

Das Produktrecycling stellt das Recyclingverfahren dar, das die höchste Wertschöpfung innerhalb der Recyclinghierarchie garantiert. Dabei wird die Produktgestalt weitestgehend beibehalten und schadhafte Baugruppen (Module) werden ausgetauscht, bzw. aufgearbeitet.

 

Die jeweiligen Öko-Bilanzen dieser beiden verschiedenen Recyclingstrategien sind in der Veröffentlichung von Herrn Dipl.-Ing. Peter Fischer und Herrn Dipl.-Ing. Martin Sauter zum Thema „Entwicklung eines recyclingfähigen Solarwechselrichters“ gegenübergestellt.

 

An dieser Stelle vielen Dank an Manuel Briem vom Team der Beko Käuferportal GmbH!

 

*1EU WEEE-Richtlinie: Die neue WEEE-Richtlinie 2012/19/EU muss bis zum 1. Quartal/2014 in den EU-Staaten in nationales Recht umgesetzt werden. Sie lässt Solaranlagen nun auch unter die europäische Elektroschrott-Richtlinie fallen und sieht eine höhere Wiederverwendung für Elektroschrott vor, um im Wesentlichen 1) wichtige Rohstoffe zurückzugewinnen und 2) die Deponierung von gefährlichen Substanzen zu verringern.em>

*2Am Interessantesten ist für die Elektroschrott-Recyclingunternehmen aufgrund ihrer Werthaltigkeit die mit entsprechenden Edelmetallen versehene Platine.

 

© Bildmaterial: Beko Käuferportal GmbH (www.kaeuferportal.de)

 

Weiterführende Links

Diagramm: Recyclingkreislauf PV-Anlagen (Proteus Solutions)

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Der Autor

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Meine Aufgaben:
Social Media, Online-Marketing und interaktive Markenkommunikation für die Division Medium Power Solutions.
Meine Themen:
Produktlösungen für kleine bis mittlere PV-Anlagen, Elektromobilität, Sunny Home Manager, SMA Apps, Sponsoring, Events und Messen rund um erneuerbare Energien.
Was selbst meine Kollegen nicht von mir wissen:
Ursprünglich wollte ich mal den Beruf des Grafik-Designers ausüben.
Gerrit arbeitet mittlerweile nicht mehr bei SMA.

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    8 Kommentare

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      werner

      23. November 2016 um 12:54

      sehr interessanter Bericht … vor allem beruht er auf Fakten. Vielfach bauen Berichte einfach auf den falschen Tatsachen auf. photovoltaik ist nur dann die umweltfreundlichste Art Strom zu erzeugen, wenn Gleichspannung aufgebaut wird, die aber über Metallkontakte als Gleichstrom abgeführt wird.

      Antworten »
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      […] Dächer-Programm und den Förderungen des EEG ab dem Jahr 2004 statt. Da die meisten Anlagen eine Lebensdauer von über 30 Jahren haben, ist also erst ab 2020 bis 2025 mit größeren Abfallmengen zu […]

      Antworten »
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      Lohr

      11. Februar 2015 um 09:56

      Interessantes Bericht hat mir gut gefallen, bei der Entsorgung gibt es aber noch Schwierigkeiten.

      Antworten »
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      Alfred 'Diebold

      19. Januar 2015 um 13:07

      Hallo, seit einem Ü-Schaden in 2013 habe ich einen SMA Wechselrichter der sehr gut arbeitet.Leider habe ich seit dem Zeitpunkt auch 15 schadhafte ModuleI ( von der Versicherung ersetzt) herumstehen.Die Firma die die Teile installiert hat, gibt es so nicht mehr.Ein Entsorgungsunternehmen namens BayWa hält sich sehr zurück mit der Entgegennahmeder Module, die alle registriert sind.
      Was also ist zu tun und wo können die Dinger entsorgt werden ??

      frdl. Gruß Diebold

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      Justice

      15. August 2013 um 13:31

      Inwieweit partizipiert SMA am Recycling der eigenen Wechselrichter nach Ablauf der Nutzungsdauer? Darüber hinaus wäre es interessant zu wissen, ob bei SMA Wechselrichtern, Produktrecycling eine Option darstellt.

      Antworten »
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        Gerrit Naß

        21. August 2013 um 16:13

        Halllo Justice,

        zum Thema Produktrecycling kann man sagen, wie im Text angemerkt, dass wir dieses, mit Ausnahme der reparierten neueren Wechselrichtergenerationen, bei der Langlebigkeit unserer Produkte nicht tun. Grund dafür ist, dass bis zum Recyclingfall neue Produkte und Materialien zum Einsatz kommen und ganze Baugruppen somit veraltet wären. Jedoch ist es auf jeden Fall ein Ansatz, der durchaus auch in der Entwicklung überprüft wird/wurde.

        Sonnige Grüße
        Gerrit

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      Torsten Wegmann

      12. August 2013 um 10:09

      Hallo Gerrit,

      schöner Beitrag! Allerdings finde ich die Aussage, dass ein Austausch der Module nach 30 Jahren nötig sei, etwas zu pauschal. Evtl. rechnet es sich ja auch, die degradierten Module noch weitere 20 Jahre zu betreiben. Die sind ja aller Wahrscheinlichkeit nach ja nicht kaputt. Und wenn die Förderung abgelaufen ist, und ich sowieso schon mehr Strom produziere, als ich verbrauchen kann…

      Viele Grüße
      Torsten

      Antworten »
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        Gerrit Naß

        14. August 2013 um 10:50

        Hallo Torsten,

        zunächst einmal vielen Dank! Bzgl. deiner Anmerkung hast du natürlich recht, so ganz pauschalisieren lässt sich das nicht. Gemeint war das nach gut 30 Jahren der vom Hersteller garantierte maximale Ertrag aus der Sonnenenergie von den Modulen nicht mehr eingefahren werden kann. Im Allgemeinen nimmt man an, dass die Modulleistung jährlich etwa ein viertel bis maximal ein halbes Prozent abnimmt. Nach dieser Formel könnten Solarmodule so selbst nach 40 Jahren noch 90 Prozent ihrer Leistung erbringen. Ich habe den Text dahin gehend ein wenig angepasst.

        Vielen Dank für den Hinweis!

        Viele Grüße zurück,
        Gerrit

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