Serie PV-Recycling Teil1: Die weltweiten PV-Recycling-Märkte

31.01.2023 – Für die PV-Branche rückt das Recycling der Komponenten in den Fokus. Denn inzwischen ist klar: Die Photovoltaik wird weltweit einen großen Anteil an der Energieerzeugung haben, die Installationszahlen steigen in den meisten Märkten rasant. In den Ausbau-Szenarien der einzelnen Länder ist für die nächsten Jahrzehnte rund um den Globus eine steile Kurve nach oben vorgezeichnet.

Damit richtet sich der Blick auch auf die verfügbaren Ressourcen – für die PV vor allem Silizium, Kupfer, Silber, Aluminium und Glas. Gleichzeitig setzt sich die Erkenntnis durch, dass es ohne Recycling keinen stetigen Ausbau geben kann. Die schiere Masse an Modulen und Komponenten macht dies notwendig.

In einem speziellen Report hat die Internationale Energieagentur (IEA) 2022 erstmals den Recyclingmarkt für Photovoltaikmodule in den Fokus genommen. Der Bericht geht auf aktuelle regulatorische und industrielle Gegebenheiten für wichtige Photovoltaikmärkte ein und bewertet das End-of-Life-Management (EOL-Management) in den jeweiligen Regionen.

Der IEA-Report schätzt die bis 2050 insgesamt weltweit anfallende Menge an Altmodulen auf 60 bis 80 Millionen Tonnen, wobei diesen Schätzungen viele Annahmen zugrunde liegen und somit das Ergebnis je nach Annahme stark variieren kann.

Rahmenbedingungen und Schätzungen zu erwarteten Altmodulmengen in Asien, Australien und Amerika werden in diesem Artikel beleuchtet. Aussagen zu erwarteten Mengenströmen in Europa finden sich im zweiten Teil der PV-Recycling-Serie. In weiteren Artikeln werden Recycling-Technologien und Nachhaltigkeitsaspekte in der Modulherstellung erörtert.

Asien und Pazifik-Region

In Japan, Südkorea, China und Australien gibt es derzeit keine landesweiten Programme für das Recycling von PV-Modulen, jedoch werden verschiedene Modelle diskutiert bzw. stehen in den Startlöchern. In Japan begann der Ausbau der Photovoltaik ähnlich wie in Deutschland sehr früh, deshalb erreichen dort bereits in absehbarer Zeit viele Module ihr Lebensende.  Es gibt dort mehrere Recyclingaktivitäten und Forschungsprojekte zur Unterstützung des EOL-Managements. Kommerzielle PV-Recyclingtechnologie ist laut dem Report der IEA verfügbar. Schätzungsweise 6.300 Tonnen PV-Abfälle fielen 2020 in Japan an. Ein großer Teil davon wurde durch Naturkatastrophen wie Taifune, Erdbeben und Überschwemmungen verursacht. Bis Mitte der 2030 gehen die Prognosen von 170.000 bis 280.000 Tonnen PV-Modulabfällen pro Jahr aus.

In Südkorea ist die Behandlung von PV-Abfällen noch nicht verpflichtend. 2022 sollte eine Sammelinfrastruktur und Recyclingtechnologien aufgebaut werden, Module als eigene Produktgruppe der Abfallwirtschaft definiert werden.

In China befinden sich Richtlinien und Vorschriften zum Recycling von PV-Modulen und zum EOL-Management noch in der Entwicklung. Anfang 2020 wurde das Programm ECO-PV mit dem Ziel gegründet, eine grüne PV-Lieferkette zu etablieren. Von einer Recycling-Industrie ist allerdings auch das Land mit dem größten PV-Installationszahlen noch weit entfernt. 2022 wurde das China PV Recycling Center gegründet, dass den Weg der zukünftigen Abfallströme ebnen soll.

Australien und USA

Down under, in Australien, hat der Bundessstaat Viktoria hat ein Gesetz erlassen, das generell die Deponierung von Elektroschrott verbietet, darin eingeschlossen PV-Module, Wechselrichter und Stromspeicher. Aber dies allein reicht nicht. Auch die Australier arbeiten an einer Strategie zum wirtschaftlichen PV-Recycling und loben dafür auch Fördergelder aus. Bis Mitte der 2020er Jahre wird mit 10.000 Tonnen PV-Abfall jährlich gerechnet, Tendenz steigend.

In den USA herrscht ein Flickenteppich an Verordnungen in den einzelnen Bundesstaaten. Anreize zum Aufbau einer Recycling-Industrie wurden gesetzt. Die Menge an PV-Modulabfällen könnte bis 2050 voraussichtlich 5,5 bis 10 Millionen Tonnen jährlich erreichen. Zahlen für 2030 nennt der IEA-Report nicht.

Rystad Energie zu Materialwert in Solarmodulen

Das Beratungsunternehmen Rystad Energy hat ebenfalls Schätzungen veröffentlicht. Rystad schätzt das weltweite Volumen von Photovoltaik-Abfällen auf 27 Millionen Tonnen jährlich ab 2040. Mit den wachsenden Altmodulmengen steigt der in den Modulen gebundene Materialwert. Während heute in Altmodulen recycelbare Materialien im Wert von 170 Millionen Dollar stecken, könnten das 2030 bereits 2,7 Milliarden Dollar sein, 2050 gar 80 Milliarden Dollar, so die Berechnungen von Rystad.

Die Mengen im PV-Recycling sind derzeit nur grobe Schätzungen. Viele Module generieren weitaus länger als 20 Jahre Strom. Andererseits kommt es durch Extremwetter oder andere Ereignisse immer wieder zu Schäden, die nicht vorhersehbar sind. Darüber hinaus werden Solarparks immer öfter repowert, vor allem in Europa. Funktionierende ältere Module mit geringeren Wirkungsgraden werden abgebaut, auf einem Zweitmarkt verkauft und auf der vorhandenen Fläche leistungsstärkere Module montiert. Es gibt immer wieder Berichte darüber, dass ein beträchtlicher Teil der abgebauten Module am neuen Bestimmungsort nicht wieder in Betrieb geht, somit eigentlich als Elektroschrott recycelt werden sollte.

Aus all diesen Gründen sind die Zahlen für den wachsenden Recyclingmarkt nicht sehr belastbar. Fest steht, dass der Transport und die Logistik – sowohl der Altmodule zum Recycling als auch der rückgewonnenen Materialien zur weiteren Verwendung – eine Herausforderung darstellen. Die Länder und Weltregionen müssen die richtige Balance zwischen Regionalität und wirtschaftlichem Betrieb finden. Darüber hinaus steht und fällt das Geschäftsmodell des Recyclings mit der Reinheit der rückgewonnenen Materialien und der Preisschere zwischen Rezyklat und Primärrohstoff. Petra Franke

Die Serie zum PV-Recycling im Überblick

Teil 1: Globale PV-Recycling-Märkte

Teil2: PV-Recycling-Markt in Europa

Teil3: Nachhaltigkeit beginnt in der Herstellung

Teil4: Recycling-Technologien und Forschung

Teil5: Flaxres – Blick auf ein spezielles Verfahren zum Modulrecycling

Teil6: Sammelsystem und rechtliche Rahmenbedingungen in Europa

Teil7: Exkurs zum Gebrauchtmarkt