Wind- und Solar-Recycling: Ressourcen retten, aber wie?

Rotorblätter, die es in sich haben

Die jetzt zurückgebauten Rotorblätter bestehen überwiegend aus glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK). Sie werden zum großen Teil stofflich-energetisch verwertet. Für feingemahlene GFK-Fraktionen gibt es innovative Anwendungen. So stellt zum Beispiel Novo-Tech in Aschersleben aus GFK-Material langlebige MPC-Dielen und -Platten her, aber auch in Sportgeräten, Möbeln oder Fahrzeugteilen lassen sich die Glasfaserfraktionen verwenden. Diese stammen übrigens nicht nur aus Rotorblättern, sondern aus zahlreichen Industrien: Fahrzeugbau, Luftfahrt, Schienenverkehr, Rohrleitungsbau und Medizintechnik.

Ab den 2030-er Jahren werden zunehmend kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) anfallen. Grundsätzlich lohnt sich das Recycling von Carbonfasern, da sie etwa 20-mal so wertvoll wie Glasfasern sind. Als vielversprechend gilt die Pyrolyse. Im Vergleich zum Schreddern haben die zurückgewonnenen Fasern dann eine deutlich höhere Qualität und Länge, was ihre Wiederverwendung in neuen Faserverbundwerkstoffen ermöglicht. Nachteile der Pyrolyse sind der hohe Energiebedarf und mögliche Schädigungen der Faseroberfläche. Forschungsinstitute wie das Fraunhofer IFAM entwickeln daher optimierte Pyrolyseverfahren, etwa unter Einsatz von Mikrowellentechnik oder durch verbesserte Prozessführung, um Faserqualität und Energieeffizienz zu verbessern.

Neben den thermischen Verfahren rückt die chemische Auflösung in den Fokus. Dabei wird das Harz in geeigneten Lösungsmitteln, teils unter Zusatz von Katalysatoren, selektiv aufgespalten, während die Carbonfasern nahezu unbeschädigt zurückgewonnen werden. Solche Verfahren ermöglichen es, Fasern zurückzugewinnen, deren Eigenschaften denen von Neumaterial sehr nahekommen – ein entscheidender Vorteil. Allerdings haben die Verfahren noch nicht den Sprung aus den Laboren in die industrielle Umsetzung geschafft. Geforscht wird dazu unter anderem am Fraunhofer IWES. Erst kürzlich hat das Fraunhofer IWU das Modell eines Rotorblatts präsentiert, bei dem Verschleißteile wie die Vorderkante austauschbar sein könnten.

Spektakulär, aber nur vereinzelt sind Ansätze zu finden, Rotorblätter direkt als konstruktive Bauelemente zu nutzen, etwa für Designermöbel, als Schalldämmwände, als tragende Elemente in Freilichtbühnen oder sogar als Tiny-House.

Solarmodule mit Lichtblitz zerlegt

Kristalline Solarmodule sind schwer auseinanderzunehmen. Um ihrer Langlebigkeit willen werden ihre Bestandteile im Produktionsprozess nahezu untrennbar miteinander verbunden. Zwei Beispiele zeigen innovative Lösungen, die zum Sprung in die industrielle Anwendung ansetzen.

Das Unternehmen Flaxres aus Dresden greift auf eine Erfindung von Harald Gross zurück: Er ertüftelte einen Prozess, bei dem Solarmodule einem extrem kurzen und hochintensiven Lichtblitz, achttausend Mal intensiver als Sonnenlicht, ausgesetzt werden. Binnen Bruchteilen von Sekunden wird der Wafer auf mehrere 100 Grad erwärmt und dabei die Verbindungen an den Grenzschichten aufgebrochen, die zwischen dem Siliziumwafer und der EVA-Folie bestehen. Zudem entsteht eine mechanische Bewegung, die Wärme provoziert eine kurzzeitige Ausdehnung der Siliziumwafer und lässt sie in mehrere Einzelstücke zerbrechen. Die Wafer sind komplett von der Folie getrennt, wenn auch in vielen Einzelteilen, die wie ein großes Waferpuzzle beieinanderliegen.

Der Lichtblitz-Prozess wird seit mehreren Jahren ständig verbessert und verfeinert. Aber auch um die Peripherie müssen sich die Unternehmer jede Menge Gedanken machen, wie Geschäftsführer Nico Bernstein berichtet. „Die große Herausforderung besteht darin, am Markt Maschinen zu bekommen, die die Vorteile des Prozesses bis zum Ende durchtragen“, erzählt Bernstein und führt als Beispiel eine Maschine zum automatisierten Abtrennen der Aluminiumrahmen an. Dafür hat das Unternehmen nun einen eigenen Prototyp entwickelt.

In diesem Jahr sollen am Standort Heidenau bei Dresden die einzelnen Anlagenteile zu einer Gesamtanlage verbunden werden und die zurückgewonnenen Materialien in hoher Qualität das Gelände verlassen. Die Anlage in Heidenau gilt aber immer noch als Pilotanlage. Zwei industrielle Anlagen, die größere Stückzahlen verarbeiten können, sind in Planung. Eine davon soll in Korea stehen und perspektivisch im 30-Sekunden-Takt Module belichten, theoretisch sind damit 15.000 Tonnen im Jahr zu schaffen.

Thermomechanisch in Magdeburg

Eines der Unternehmen, die mit ihrem Konzept bereits in größerem Maßstab arbeiten, ist Solar Materials. Seit April 2025 werden 7.000 Tonnen im Jahr in der Anlage in Magdeburg im Dreischichtbetrieb zerlegt. Das Auseinandernehmen der Module erfolgt in verschiedenen Schritten. Zunächst werden mechanisch Kabel, Anschlussdosen und Rahmen vom Laminat getrennt – ein automatisierter Prozess, bei dem Kameras in Verbindung mit Datenbanken und KI den Modultyp erkennen und die Werkzeuge entsprechend ansetzen.

Das Tranchieren des Laminats – die Trennung von Glas, Kunststoff und Solarzellen – erfolgt thermomechanisch. Am Ende sind Glas in sehr guter Reinheit, Silber- und Siliziumstaub gewonnen, die ihrer jeweiligen Zweitverwertung entgegensehen. Das Glas kann zur Behälterglasproduktion verwendet werden, das Silber erbringt gute Erlöse als Rohstoff und der Siliziumstaub findet als Legierungselement in der Aluminiumproduktion seine Abnehmer.

Solar Materials will in diesem Jahr einen Standort in Italien aufbauen und seine Kapazitäten am Standort Magdeburg verdreifachen. Das mittelfristige Ziel: In fünf Jahren will Solar Materials ein global agierendes Unternehmen sein.