Forschung in Leoben

Ausgediente Photovoltaikanlagen - was passiert damit?

Das Recycling ausgedienter Photovoltaikmodule wird in den kommenden Jahren immer wichtiger. Gernot Oreski, Projektleiter am Polymer Competence Center Leoben (PCCL), beschreibt wie die Entsorgung bisher aussieht und was in Zukunft möglich ist.

LEOBEN/STEIERMARK. Photovoltaikanlagen der ersten Generation erreichen langsam, aber sicher das Ende ihrer Leistungsspanne. Der von ihnen produzierte Strom gilt im Allgemeinen als grün - aber wie nachhaltig gestaltet sich die Entsorgung der ausgedienten Anlagen? Gernot Oreski beschäftigt sich seit 20 Jahren mit dem Thema Photovoltaik und erforscht am Polymer Competence Center Leoben (PCCL) wie ein Recycling von Photovoltaikmodulen aussehen kann.

Schicksal ausgedienter PV-Module

„Der einzige Teil, von einer PV-Anlage, welcher wirklich recycelt werden kann, ist der Aluminiumrahmen. Die Anschlussdosen, sprich die Elektronik wie auch die Kabel kommen ins normale Kabelrecycling. Und der Rest, das Paneel mit Glas, Kunststoff sowie die Siliziumsolarzellen wurden bisher geschreddert und anschließend wurde versucht das Glas herauszusieben. Aus dem Glas wurde Glaswolle gemacht“, beschreibt Oreski den bisherigen Entsorgungsprozess ausgedienter Photovoltaikanalgen. Dabei sei zu bedenken, dass die Herstellung des Glases sehr aufwändig ist, da dies eine hohe Lichttransmission gewährleisten muss.

„Und daraus wird beim Recycling ein Dämmstoff gemacht, das ist kein Recycling, sondern ein klassisches Downcycling.“
Gernot Oreski

Rückgewinnung der Wertstoffe - Gefahrenstoffe abtrennen

Um das Recycling besser zu gestalten, mehr Wertstoffe rückzugewinnen und Gefahrenstoffe der richtigen Entsorgung zuführen zu können, arbeitet das PCCL in Kooperation mit der Montanuniversität Leoben daran, die einzelnen Komponenten eines PV-Moduls wieder schichtweise aufzutrennen – dabei wird das Verfahren des Wasserstrahlschneidens verwendet. „Hierbei wird die Wasserstrahldüse so eingestellt, dass zuerst die Rückseitenfolie und danach die Solarzelle selbst abgelöst werden. Mit dem Glas ergibt das dann drei Fraktionen“, erklärt Oreski den Prozess vereinfacht. Das Ziel sei eine immer bessere Auftrennung der Komponenten. Auch der größte Massenanteil, das Glas, könnte so einem "Closed Loop Recycling" zugeführt werden, das bedeutet diese Komponente könnte komplett wiederverwendet werden.

„Das ist unser Ansatz an den wir hier in Leoben, zusammen mit unseren Partnern, arbeiten. Aber das sind alles Versuchsverfahren, da sind wir von einer Serienreife noch weit entfernt.“
Gernot Oreski

Machbarkeit vs. Wirtschaftlichkeit

Auch wenn technisch eine bessere Auftrennung ausgedienter Photovoltaikmodule möglich ist, wirtschaftlich rentabel ist es noch nicht. „Woran zurzeit alle scheitern ist die Sammlung. Um eine Recyclinganlage sinnvoll zu betreiben, gibt es eine Mindestmenge, welche laut Experten bei rund 500 Tonnen pro Jahr liegt. In den letzten Jahren sind in Österreich in etwa zwischen fünf und 20 Tonnen defekte oder ausgediente PV-Module gesammelt worden. Die Sammelmenge stellt zurzeit das größte Hindernis dar“, erläutert Gernot Oreski.

Langzeitperformance verbessern

Ein weiteres Forschungsfeld des PCCL ist die Langzeitperformance von PV-Modulen. Das Hauptziel hierbei ist es, die Lebensdauer eines PV-Modules von 25 auf 40 Jahre zu verbessern. „Wenn man versteht, wie ein Produkt altert und degradiert, dann kann man am Anfang im Design schon etwas ändern. Zum Beispiel die richtigen Materialien und Komponenten kombinieren, oder in der Geometrie etwas ändern“, sagt Gernot Oreski. Da es hierbei viele Kombinationsmöglichkeiten gibt, können kleine Veränderungen sowohl schnelle Verbesserungen als auch Verschlechterungen herbeiführen. Durch eine längere Nutzungsdauer der PV-Module verbessert sich die Nachhaltigkeitsbilanz da es zu einer deutlichen Einsparung an Ressourcen kommt.

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