Studie: Recyclingpotenzial von Photovoltaikmodulen in Deutschland

Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP hat im Auftrag der Deutschen Rohstoffagentur das Recyclingpotenzial von Photovoltaikmodulen untersucht. Die Analyse zeigt, dass allein in den bis 2023 installierten kristallinen Siliziummodulen ein potenzieller Materialwert in Höhe von rund 4,8 Milliarden Euro steckt.

Für die 80 Seiten starke Auftragsstudie „Recycling von Photovoltaikmodulen in Deutschland“ haben die Forscher des Fraunhofer CSP geprüft, in welchem Umfang und unter welchen Voraussetzungen sich aus alten PV-Modulen Rohstoffe zurückgewinnen lassen. Dafür haben sie zunächst die Entwicklung des Solarenergieausbaus seit 2005 untersucht und die Zahl der in Deutschland installierten PV-Module abgeschätzt. Anschließend stellten sie das Aufkommen, die chemische Zusammensetzung und die zur Aufbereitung eingesetzten Technologien dar, um das perspektivisch verfügbare Rohstoffpotenzial abschätzen zu können.

Mehr als 600.000 Tonnen PV-Abfall

Die Analyse ergab, dass Deutschland bis 2023 insgesamt rund 5,35 Millionen Tonnen PV-Module verbaut hat. Weil die Betriebsdauer der Module in der Regel 20 bis 30 Jahre beträgt, rechnen die Forscher damit, dass 2030 PV-Abfälle in Höhe von mehr als 600.000 Tonnen vorliegen werden. Kristalline Siliziummodule stellen mit einem Weltmarktanteil von mehr als 95 Prozent den Löwenanteil des künftigen Abfallaufkommens dar. Deshalb haben die Forscher sie bei der Studie in den Fokus gestellt.

Potenzial in Milliardenhöhe

Den Berechnungen zufolge enthalten die bis 2023 in Deutschland installierten kristallinen Siliziummodule insgesamt rund 660.000 Tonnen Aluminium und 3.900 Tonnen Silber, was bei den aktuellen Preisen einem potenziellen Materialwert von etwa 4,8 Milliarden Euro entspricht. Die Rückgewinnung ist nach Ansicht der Autoren insbesondere beim Silber rohstoffwirtschaftlich bedeutsam, da die PV-Industrie 2023 rund 19,3 Prozent der weltweiten Silberproduktion verbraucht hat.

Wie gut sich die Rohstoffe tatsächlich zurückgewinnen lassen, hängt nach Auffassung der Forscher vom Entwicklungsstand des jeweiligen Recyclingverfahrens ab. Aktuell verarbeiten nur zwei Anlagen in Deutschland kristalline Siliziummodule im industriellen Maßstab. Dabei lasse sich hochreines Glas als Hauptfraktion sowie auch Aluminium und Kupfer zurückgewinnen. Silber wird dagegen durch Raffination separiert, während der geringe Siliziumanteil (rund 4 Gewichtsprozent) wirtschaftlich nicht nutzbar ist. Insgesamt erreichen die Verfahren laut Studie eine stoffliche Recyclingquote von rund 85 % und eine Verwertungsquote von über 95 %.

Rücklaufmengen mit Kapazitäten abstimmen

Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass eine effiziente Rückgewinnung der in PV-Modulen enthaltenen Rohstoffe dazu beitragen könnte, den künftigen Primärrohstoffbedarf zu senken und die Versorgung mit Recyclingrohstoffen zu verbessern. Die Recyclingkapazitäten und die tatsächlichen Rücklaufmengen müssten dazu aber besser aufeinander abgestimmt werden. So sei - entgegen der Erwartungen - die tatsächlich gesammelte Menge an PV-Abfall zwischen 2022 und 2024 gesunken, was die Planung entsprechender Recyclingkapazitäten erschwere. Die Forscher gehen davon aus, dass dieser Rückgang an längeren Nutzungszeiten oder dem Export von Gebrauchtmodulen liegt.