API src

PV-Module

Description: Im Jahr 2020 wurden rund zwei Millionen Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von 54 Gigawatt installiert. Dies entspricht etwa 51,4 Terawattstunden Stromerzeugung. PV-Module verbleiben rund 25 Jahre im Betrieb. Daher sind die Mengen zur Verwertung aus der Nutzungsphase aktuell noch überschaubar. Dennoch muss sich die Entsorgungs- und Recyclingbranche zukünftig mit dem zunehmenden Wertstoffstrom der PV-Module auseinandersetzen. Die Menge an PV-Modulen, die in den letzten Jahren in Verkehr gebracht wurden, nimmt deutlich zu. So konnte seit dem Jahr 2017 eine jährliche Steigerung von rund 50.000 – 60.000 Tonnen verzeichnet werden. Im Jahr 2020 wurden insgesamt 320.000 Tonnen an PV-Modulen in Verkehr gebracht. Im Vergleich ist die Menge, die einer Erstbehandlung zugeführt wird, mit 15.400 Tonnen für das Jahr 2020 vergleichsweise gering. Grund dafür ist die Lebensdauer der PV-Module von rund 25 Jahren. Es ist davon auszugehen, dass in Zukunft die Mengen an ausgedienten PV-Modulen, die einer Verwertung zuzuführen sind, zunehmen, denn die ab den 1990er Jahren verbauten PV-Module erreichen langsam ihr Lebensende. Im Vergleich der Jahre 2016 und 2020 ist ein deutlicher Zuwachs von 2.000 Tonnen auf 15.000 Tonnen zu verzeichnen. So stieg auch die Anzahl der Entsorgungsanlagen, die PV-Module annehmen, von 13 Anlagen im Jahr 2016 auf 27 Anlagen im Jahr 2020. * Statistisches Bundesamt (2022): Zur Erstbehandlung angenommene Elektro- und Elektronikaltgeräte (online). Statistisches Bundesamt, 11.02.2022 (abgerufen am: 28.10.2022) © VDI ZRE (In Anlehnung an Statistisches Bundesamt (2022): Zur Erstbehandlung angenommene Elektro- und Elektronikaltgeräte (online). Statistisches Bundesamt) Mengenentwicklung von PV-Modulen (2017 – 2020) PV-Module können in drei Generationen unterteilt werden. Nur die erste Generation, die zu rund 90 Prozent verbaut ist, und die zweite Generation, die zu rund zehn Prozent verbaut ist, spielen aktuell in der Entsorgungsbranche eine Rolle. Durch das Recycling von einer Tonne PV-Module auf Siliziumbasis können rund 800 bis 1.200 kg CO 2 äq eingespart werden. Dies wird hauptsächlich durch die Rückgewinnung der Glas- sowie der Aluminiumfraktion erreicht. * Fraunhofer IBP (2012): Life Cycle Assessment (LCA) screening of the Maltha recycling process for Si-PV modules. Fraunhofer IBP - Department Life Cycle Engineering, Stuttgart (abgerufen am: 28.10.2022) In der Praxis wird das Glas nach dem Recycling in der Herstellung von Isolier-/Akkustikdämmung, Glaswolle oder Schaumglas eingesetzt, da hier geringere Qualitätsstandards gefordert sind als in der Flach- und Behälterglasindustrie. Das entspricht einem Downcycling, obwohl ein hochwertiges Recycling für die Flach- und Behälterglasindustrie technisch möglich ist. * Wolf, J.; Brüning, R.; Nellesen, L. und Schiemann, J. (2017): Anforderungen an die Behandlung spezifischer Elektroaltgeräte unter Ressourcen- und Schadstoffaspekten. Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau (abgerufen am: 31.10.2022) Aufgrund der aktuell noch geringen Mengen an PV-Modulen, die einem Recycling zugeführt werden, gestaltet sich die Umsetzung jedoch bisher unwirtschaftlich. Dies gilt auch für weitere Bestandteile der PV-Module wie u. a. Silizium, Indium, Gallium und Silber. * Kummer, S.; Strobelt, A.; Kohlmeyer, R.; Kitazume, C.; Oehme, I. und Schnepel, C. (2020): Empfehlungen des UBA für die Weiterentwicklung der Behandlungsanforderungen nach ElektroG. Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau (abgerufen am: 28.10.2022) Vor der stofflichen Verwertung werden die PV-Module nach Modultypen entsprechend der Kennzeichnung der PV-Module bzw. den Informationen der Datenblätter getrennt. Eine Sortierung nur nach optischen Merkmalen wird aufgrund von Fehleinschätzungen nicht empfohlen. * Hofmann, A. (2018): Mitteilung der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) 31 B. Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall, München (abgerufen am: 28.10.2022) Nach der Demontage des Rahmens (oder der Backrails), der Anschlussdosen und Kabel werden die PV-Module einer mechanischen Behandlung zugeführt. Siliziumbasierte Dickschicht- (c-Si) und teils auch Dünnschicht-Module (a-Si) können gemeinsam recycelt werden. Untersuchungen zeigten zudem, dass eine Separation von monokristallinen und polykristallinen PV-Modulen (1. Generation) das Recyclingergebnis nicht beeinflusst, jedoch das herstellerspezifische Produktdesign einen Einfluss aufweist. * Pohl, R. und Heitmann, B. (2019): Aufarbeitung von Altmodulen und Rückführung von Wertstoffen in den Stoffkreislauf (EoL-Cycle) : Abschlussbericht. Reiling Glas Recycling GmbH & Co. KG, Marienfeld (abgerufen am: 31.10.2022) Die mechanische Behandlung setzt sich dabei grundsätzlich aus der Konditionierung, der Klassifizierung und Sortierung zusammen (Abbildung 6). © VDI ZRE (In Anlehnung an Hofmann, A. (2018): Mitteilung der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) 31 B. Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall) Mechanische Behandlung von siliziumbasierten PV-Modulen Das Recycling von Dünnschicht-Modulen kann aufgrund der Kunststofflaminierung in grundsätzlich drei Schritten erfolgen: * Marwede, M. (2013): Cycling critical absorber materials of CdTe- and CIGS-photovoltaics – Material efficiency along the life-cycle. Universität Augsburg, Augsburg Weitere Verfahren sind in der Entwicklung. Es wird gefordert, dass das Recycling von PV-Modulen rechtlich an realistische, aber ambitionierte Recyclingquoten gebunden wird, um insbesondere für Glas, Aluminium und kritische Metalle wie Indium, Gallium etc. künftig qualitativ hochwertige, geschlossene Kreisläufe zu etablieren. * Deutsche Umwelthilfe e.V. (2021): Weißbuch zur Stärkung der Wiederverwendung und des Recyclings von Photovoltaik-Modulen. Deutsche Umwelthilfe e.V., Radolfzell (abgerufen am: 21.10.2022)

Types: 
Text {
    text_type: Editorial,
}

Origin: /Bund/BMUV/VDI-Zentrum Ressourceneffizienz

Tags: Glas ? München ? Radolfzell ? Stuttgart ? Dessau-Roßlau ? Downcycling ? Recycling ? Kraftwerksleistung ? Aluminium ? Elektro- und Elektronik-Altgeräte ? Glasherstellung ? Silber ? Wiederverwendung ? Wolf ? Stoffliche Verwertung ? Photovoltaikanlage ? Absorber ? Gallium ? Silizium ? Indium ? Glaswolle ? Mechanisches Verfahren ? Ökobilanz ? Recyclingquote ? Stromerzeugung ? Wertstoff ? Metall ? Bund-Länder-Zusammenarbeit ? Rückbau ? Abschlussbericht ? Verkehr ? Stoffkreislauf ? Produktdesign ?

License: all-rights-reserved

Language: Deutsch

Resources

Status

Quality score

Accessed 1 times.