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Ein Mann steht auf einem Solardach in der Steiermark. © cc-by-sa KEM, 2017

Kalifornien kämpft mit der ersten Welle Photovoltaikschrott

Daniela Gschweng /  90 Prozent der ersten Panel-Generation werden in Kalifornien nicht recycelt. Die EU und die Schweiz sind besser vorbereitet.

Seit 2006 investiert Kalifornien erfolgreich in die Verbreitung von Solarmodulen. 1,3 Millionen Kunden im  «Sunshine State» haben mit Hilfe grosszügiger Subventionen 10’000 Megawatt erneuerbarer Energiespeicher installiert – es entstand der grösste Solarmarkt der USA. Der US-Bundesstaat bezieht 15 Prozent seiner Energie aus erneuerbaren Quellen.

Weil die Panels der ersten Generation das Ende ihrer Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren erreicht haben, macht Kalifornien auch frühe Erfahrungen Photovoltaikschrott. Es geht um Lastwagenladungen an potenziell kontaminiertem Abfall.

Nur eins von zehn Modulen wird recycelt

«Eine riesige Menge Müll», sagte Serasu Duran, Assistenzprofessor an der Haskayne School of Business der Universität Calgary, Kanada zur «LA Times». Die Zeitung hat sich mit der ersten Welle ausgedienter Panels beschäftigt, die gerade auf Recyclingunternehmen und Deponien zurollt. Kalifornien sei darauf mangelhaft vorbereitet, sagen Verwerter wie Forschende.

«Während man sich auf den Aufbau der erneuerbaren Kapazitäten konzentriert hat, wurde das Ende der Lebensdauer dieser Technologien nicht besonders berücksichtigt», sagt Duran. Laut dem CEO eines Recyclingunternehmens wird derzeit schätzungsweise ein Zehntel der Panels recycelt. Das liest er aus aktuell verfügbaren Daten.

Das heisst, 90 Prozent allen Solarmülls wird auf Deponien entsorgt, wo die Panels das Grundwasser mit Schwermetallen wie Blei, Selen und Cadmium verseuchen können. Ein Tracking-System gibt es nicht.

Kalifornien ist auf den Müllberg nicht vorbereitet

Recycling von Solarlpanels ist aufwendig. Zuerst müssen der Alurahmen und die Anschlussdose vom Glas getrennt werden, ohne es zu zerbrechen, dann werden die Panels in speziellen Öfen erhitzt, um das Silizium zurückzugewinnen.

Solarpanel-Recycling lohne sich kaum bis gar nicht, sagt AJ Orben, Vizepräsident des Unternehmens We Recycle Solar, das seinen Sitz im Nachbarstaat Arizona hat. Aus jedem Panel liessen sich Rohstoffe für etwa zwei bis vier Dollar zurückgewinnen, am meisten kostet dabei Arbeitskraft. Das National Renewable Energy Lab schätzt laut der «LA Times», dass es 20 bis 30 Dollar kostet, ein Panel zu recyceln und ein bis zwei Dollar, es auf eine Deponie zu bringen.

We Recycle Solar transportiert gebrauchte Panels aus Kalifornien nach Arizona, um sie dort zu recyceln. Die Vorschriften für toxische Materialien machen es schwer für Recyclingunternehmen, sich in Kalifornien niederzulassen. In den meisten US-Staaten werden Solarpanels als Gefahrgut eingestuft. Der grösste Teil basiert auf kristallinem Silizium, vor allem ältere Panels können Blei enthalten. Dünnschichtsolarzellen enthalten Cadmium und Selen.

Damit mehr recycelt wird, wird Kalifornien in die Tasche greifen müssen

Bis letztes Jahr mussten Nutzer ausgediente Panels selbst zu einer Recyclingstelle oder Deponie bringen. Inzwischen sind sie als Universalabfall klassifiziert und können von einem Abfallunternehmen abgeholt werden. Von diesem werden sie eingestuft und materialgerecht entsorgt – was aber meist nur bedeutet, dass sie auf Deponien mit speziellem Auslaufschutz gebracht werden.

Um die Abfallverwerter davon zu überzeugen, mehr Solaranlagen zu recyceln, braucht es wieder Subventionen. Bezahlen wird das sehr wahrscheinlich der Staat Kalifornien – weil es sonst kaum machbar ist. Auf den US-Bundestaat kommt die Welle dabei nur zuerst zu. Das gesamte Land wird früher oder später vor dem gleichen Problem stehen.

Das kalifornische Ministerium für toxische Substanzen geht davon aus, dass die Zahl der installierten Solarmodule in den nächsten zehn Jahren allein in Kalifornien Hunderte von Millionen übersteigen wird und mehr billigere Module mit kürzerer Lebensdauer gekauft werden.

Europa ist auf die Schrottwelle besser vorbereitet

Die EU und die Schweiz sind auf die erste Welle an Altmodulen besser vorbereitet. In der EU sind die Produzenten nach der WEEE-Richtlinie für den gesamten Lebenszyklus von Solaranlagen verantwortlich – also auch für das, was nach der Nutzung mit ihnen passiert. Bisher gibt es in Europa aber noch wenige ausgediente Solarpanels. In der Schweiz wird auf Solaranlagen die vorgezogene Recyclinggebühr erhoben, recycelt werden die Panels dann in Frankreich oder Deutschland.

Ein echter Kreislaufprozess ist Solarmodul-Recycling auch nicht: Weiterverwendet werden Glas im Downcycling, zum Beispiel als Glaswolle, Aluminium und Kupfer. Für Silizium gibt es noch kein lohnendes Verfahren. Allerdings gibt es Programme, um die Lebensdauer eines gebrauchten Moduls zu verlängern, etwa als «Balkon-Kraftwerk». Einige Unternehmen planen, andere Wertstoffe wiederzugewinnen, was sich derzeit aber noch kaum lohnt. 

DUH warnt vor illegaler Entsorgung und Müllexport

Die Deutsche Umwelthilfe (DUH) und einige andere Akteure drängen auf eine Registrierungspflicht und die Etablierung von Rücknahmesystemen, da Direktimporte unter Umständen nicht erfasst und illegal entsorgt oder in Länder ausserhalb der EU exportiert werden. Bis 2030 soll es laut der DUH allein in Deutschland um eine Million Tonnen Solarabfall gehen.

Weltweit, schreibt die «MIT Technology Review» etwas zurückhaltender, erwarte man bis 2030 etwa acht Millionen Tonnen ausgediente Panels, bis 2050 sollen es 80 Millionen Tonnen werden.


Themenbezogene Interessenbindung der Autorin/des Autors

Keine
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9 Meinungen

  • am 15.09.2022 um 11:31 Uhr
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    Weil die Panels der ersten Generation das Ende ihrer Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren erreicht haben, macht Kalifornien auch frühe Erfahrungen Photovoltaikschrott.
    Da ging wohl ein mit vor Photovoltaikschrott vergessen.
    Vielen Dank für diesen Artikel. Wieder was gelernt.

    1
  • am 15.09.2022 um 11:36 Uhr
    Permalink

    Ich hätte nicht gedacht, dass dies schon ein Problem ist. Meine persönliche Erfahrung ist dass Solarpanels länger halten als 25-30 Jahren, d.h. dann immer noch ordentlich Strom produzieren, sicher mehr als die Hälfte der ursprünglichen Leistung. Die Abnahme der Leistung von kristallienen Zellen liegt bei 0,1-0,5% pro Jahr.
    Auch wenn sie ersetzt werden, um die ursprüngliche oder eine bessere Leistung zu erhalten, bleiben sie nützlich. Es braucht innovative Projekte mit echter Wiederverwertung, also nicht Entsorgung. Bei uns nicht ganz einfach wegen den vielen Vorschriften und den hohen Kosten z.B. von Montierungssystemen, aber in Kalifornien würde ich mit ziemlichem Erfindergeist rechnen. Bei uns können immerhin 600 W ohne Installation und bewilligungsfrei angeschlossen werden. Dachdecker sind also gefragt, günstige Dächer aus alten Panels anzubieten, oder einfache Aufdach- oder Balkonlösungen!

    1
    • am 15.09.2022 um 18:59 Uhr
      Permalink

      Super Link! Der Artikel macht auch darauf aufmerksam, dass das Problem nicht das Alter der Solarzellen ist, sondern dass die Förderung irgendwann ausläuft und dann die Anlagen oft mit neuen Zellen aufgemöbelt werden mit vielleicht neuer Förderung. Besser bezüglich Abfall und grauer Energie wäre es also auch Alt-PV zu fördern.
      In der Schweiz gibt es mehrere Anbieter von solchen Anlagen, z.B. https://www.energiegenossenschaft.ch/wp2/produkte/ade-geranium/. Leider immer mit neuen Solarmodulen. Die Mikrowechselrichter bekommt man auch separat, z.B. hier ein deutsch/slovakisches Produkt: https://www.solar-komplett.ch/de/Letrika_Sol.c673.2.html Sonst scheinen sie alle aus China oder den USA zu kommen.

      0
  • am 15.09.2022 um 17:12 Uhr
    Permalink

    Vielen Dank für den spannenden Artikel. Hinzuzufügen wäre evtl. noch, dass Dünnschichtmodule kaum eingesetzt werden, weswegen das Cadmium- und Selen-Problem eher übersichtlich sein dürfte.

    Bezüglich Lebensdauer ist unten stehender Artikel sehr lesenswert. Nur weil die Module nicht mehr 100% der ursprünglichen Leistung bringen, braucht man sie auch nicht gleich zu entsorgen.
    https://www.pv-magazine.de/2022/08/22/aelteste-photovoltaik-anlage-europas-mit-netzanschluss-liefert-seit-40-jahren-strom/

    Seit 2016 haben wir Solarmodule auf dem Dach unseres Kastenwagen-Wohnmobils installiert. Mit China-Modulen haben wir schlechte Erfahrungen gemacht (muss aber sicher nicht sein). Seit 4 Jahren werkeln bei uns auf dem Dach deutsche Module (SolarSwiss) zur vollen Zufriedenheit und bringen nach wie vor 100% der Leistung.

    0
    • am 16.09.2022 um 09:33 Uhr
      Permalink

      Vielen Dank! Der Link sagt, dass «eine detaillierte Untersuchung 2017 zu dem Ergebnis kam, dass die Mehrheit der Module [nach 40 Jahren] immer noch mindestens 80 Prozent der ursprünglichen Leistung lieferte.»
      Leider sind Module von SolarSwiss oder fast alle andern «made in Germany» oder «in Switzerland» für mich keine Lösung, da die Zellen selbst seit 2009 praktisch ausschliesslich aus dem asiatischen Raum kommen, vor allem aus China. Das ändert sich erst ganz langsam und somit finde ich es wichtig besonders darauf zu achten, wenn möglich gebrauchte Panels zu verwenden, deren Zellen damals oft in Europa hergestellt wurden, und die auch keine «Kinderkrankheiten» aufweisen.

      0
  • am 17.09.2022 um 08:51 Uhr
    Permalink

    Danke für den interessanten Artikel!
    Ich habe danach zu diesem Thema etwas weiterrecherchiert und bin dabei auf eine Replik zum Artikel in der Los Angeles Times gestossen (https://www.greenclean-solar.com/post/how-does-california-keep-solar-panels-out-of-landfills). Gemäss den dort geschilderten Gesprächen und Besuchen auf Deponien konnten die Angaben aus dem Zeitungsartikel nicht bestätiget werden.
    Interessant ist übrigens auch der Abschnitt „Addressing Myths & Facts on Panel Recycling“.
    Frau Gschweng, wie schätzen Sie diese Gegendarstellung ein?

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    • am 17.09.2022 um 09:16 Uhr
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      Hm, nach Schnelldurchsicht: viele Fakten decken sich mit Angaben aus anderen Quellen, zwei Dinge machen mich allerdings ein wenig skeptisch. Zum Ersten: Green Clean Solar (die Site, die Sie verlinkt haben) ist ein Abfallverwerungsunternehmen, das auf der Site auch Angebote für seine Services macht. Die beschriebene Untersuchung und Befragung wurde durchgeführt von CEO des Unternehmens. Zweitens: Im Artikel steht «When speaking to staff at the Deshecha site, they said panels were sent to Arizona for recycling». Das bestätigt, wie die LA Times beschreibt, die bisher wohl gängigste Lösung.

      0
  • am 17.09.2022 um 17:26 Uhr
    Permalink

    InfoSperber «at it’s best». Ein lesenswerter Artikel und Kommentare, die nicht nur Meinungsäusserungen sind (wie meiner – «Zwinkersmiley»), sondern nützliche Zusatzinformationen enthalten. Weiter so!

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