Die Verwendung von erneuerbarer Solarenergie ist eine der zentralen Forderungen der modernen Ökologie. Jedoch haben Solarmodule eine begrenzte Lebensdauer und ihre effektive Entsorgung ist eine wesentliche Voraussetzung für ein effizientes Ressourcenmanagement.
Wie hoch ist die Lebensdauer von Solarmodulen?
Photovoltaik ist eine sich ständig weiterentwickelnde Technologie, bei der jedes Jahrzehnt erhebliche Verbesserungen mit sich bringt. Die Haltbarkeit von Solarmodulen ist eines der wichtigsten Themen, das sich direkt auf die Rentabilität der gesamten Investition auswirkt. Der Ausbau von Photovoltaik ist nicht nur finanziell vorteilhaft für die Kunden, sondern auch für den Umweltschutz von enormer Bedeutung.
Es gibt keinen allgemein gültigen Standard zur Bestimmung der Lebensdauer von Solarmodulen. Das älteste in Betrieb befindliche Solarkraftwerk ist bereits über 60 Jahre alt, und obwohl die meisten Hersteller heute eine garantierte Lebensdauer von 25 Jahren anbieten, zeigen gemittelte Schätzungen, dass die tatsächliche Lebensdauer der Anlage bis zu 40-50 Jahre betragen kann.
Das Kernproblem liegt jedoch nicht in der physikalischen Haltbarkeit der Solarmodule, da praktisch keine defekten Komponenten auftreten. Die Metallstruktur ist äußerst langlebig und die Zellen sind mit einer Schutzschicht aus Plexiglas bedeckt, wodurch das Risiko von mechanischen Schäden oder negativen Witterungseinflüssen sehr gering ist.
Die Lebensdauer von Solarmodulen sollte eher anhand des Rückgangs ihrer Effizienz gemessen werden. Experten gehen davon aus, dass dieser Verlust bis zu 0,5 % pro Jahr betragen könnte. Ein Effizienzverlust von 20 % wird bereits als technischer Fehler betrachtet und sollte zu einem Ersatz führen.
Wechselrichter – die am wenigsten langlebige Komponente der Photovoltaik
Um ihre Funktion zu erfüllen, benötigen Solarmodule einen Wechselrichter, der die erzeugte Energie für den Hausgebrauch umwandelt. Dieser Wechselrichter hat in der Regel eine Lebensdauer von etwa 10 Jahren, und in seltenen Fällen kann sie sogar bis zu 20 Jahre betragen. Die Möglichkeit, den Wechselrichter jederzeit eigenständig auszutauschen, hat daher keinen Einfluss auf die Gesamtlebensdauer der PV-Anlagen.
Was beeinflusst die Haltbarkeit von Solarmodulen?
Die neuesten Generationen von Solarmodulen minimieren den Produktivitätsverlust auf ein Minimum. Die Lebensdauer der Anlage wird nicht nur von der Technik selbst, sondern auch von externen Faktoren beeinflusst, wie beispielsweise:
1. extreme Temperaturen in Verbindung mit hoher UV-Strahlung;
2. eiskaltes Wasser während extrem kalter Winter;
3. heftige Hagelstürme;
4. hohe Temperaturschwankungen, insbesondere bei starkem Wind; 5. übermäßige und langanhaltende Feuchtigkeit.
Ist es möglich, die Lebensdauer von Solarmodulen zu verlängern?
Um die maximale Lebensdauer von Solarmodulen zu gewährleisten, ist der erste Schritt eine fachgerechte Installation und ein optimaler Standort. Es ist entscheidend, hochwertige Komponenten zu verwenden und sicherzustellen, dass das Wechselrichtergehäuse luftdicht ist. Bei bestehenden Gebäuden können regelmäßige Wartungsarbeiten die Haltbarkeit und Effizienz der Module weiter verbessern.
Es ist wichtig, dass Solarmodule regelmäßig auf ihre Stromversorgung überprüft werden. Der Zustand der Verkabelung und die Effizienz der Verbindungen sollten ebenfalls überwacht werden. Die Lebensdauer der Module kann auch durch eine regelmäßige Reinigung von Staub und anderen Rückständen verlängert werden. Dieser Service kann von spezialisierten Unternehmen auf Anfrage durchgeführt werden.
Die Betriebsbedingungen des Wechselrichters sind ebenfalls wichtig. Aufgrund der hohen Belastung bei der Umwandlung von Sonnenenergie in Strom sollte der Wechselrichter bei niedrigen Temperaturen betrieben werden. Eine gute Luftzirkulation am Installationsort verhindert zudem eine Überhitzung des Wechselrichters.
Ist das Recycling von Solarmodulen möglich?
Beschädigte oder ineffiziente Solarmodule sollten ausgetauscht werden. Angesichts der Größe der Anlagen, die in Polen bereits über 5 GW erreicht haben, wird die Nutzungseffizienz zu einem zentralen Thema. Dadurch wird nicht nur die Menge an Abfall auf Deponien reduziert, sondern es ermöglicht auch die Wiederverwertung wertvoller Metalle im Rahmen der sogenannten Kreislaufwirtschaft. Gemäß der geltenden Gesetzgebung werden gebrauchte Solarmodule als “Elektro- und Elektronikgeräte” behandelt.
Da sie aus verschiedenen Materialien bestehen, können sie nicht einfach als herkömmlicher Siedlungsabfall eingestuft werden. Daher werden sie von spezialisierten Unternehmen entsorgt. Gemäß den EU-Richtlinien liegt die Verantwortung für das Recycling von Solarmodulen bei den Herstellern. Das polnische Recht regelt dieses Problem nicht genau, aber laut offiziellen Aussagen des Ministeriums für Staatsvermögen liegt die Verpflichtung zur Entsorgung von PV-Abfällen bei dem Unternehmen, das die Module auf den Markt bringt. In der Praxis übernehmen jedoch häufig die Eigentümer selbst die Entsorgung der Solarmodule.
Methoden zur Entsorgung von Solarmodulen
Beim Recycling von Solarmodulen ist der erste Schritt die Demontage der Anlage. Dies beinhaltet das Trennen der Kabel und anderer Geräte sowie das Zerschneiden oder Zerdrücken der Paneele selbst. Die einzelnen Materialien werden getrennt und entsprechenden Entsorgungsprozessen unterzogen.
Die Entsorgung von Solarmodulen gliedert sich in die Aufbereitung der einzelnen Komponenten:
- Glas und Aluminium werden zu 90-100 % recycelt und zu Rohstoffen für die weitere Produktion eingeschmolzen.
- Bis zu 80 % der Siliziumwafer können nach Säureätzung und Anreicherung in der Regel wiederverwendet werden. Beschädigte Wafer werden eingeschmolzen und zur Produktion neuer Solarmodule verwendet.
- Die restlichen Komponenten werden bei 500 °C eingeschmolzen, um die Kunststoffelemente zu verdampfen.
Das Recycling von Dünnschicht-Solarmodulen erfolgt etwas anders. Spezielle Zerkleinerer zerlegen die gesamten Module in Bruchstücke von etwa 5 mm. Das Glas wird zu einem ähnlichen Grad von 90 % wiedergewonnen, während feste und flüssige Metalle mithilfe einer Zentrifuge getrennt werden.
Wie man sieht, ermöglicht das Recycling von Solarmodulen mit der richtigen Technologie die Wiederverwertung der meisten Materialien und erfüllt somit den Anspruch an umweltfreundliche Solarenergie.
Kosten für die Entsorgung von Solarmodulen
Einige Hersteller von Solarmodulen zeigen bereits Bereitschaft, gebrauchte Geräte zurückzunehmen und ordnungsgemäß zu entsorgen. Dadurch ist die Recyclinggebühr (lesen Sie auch über Upcycling) bereits in den Kosten der Technologie enthalten. Es wird erwartet, dass diese Praxis bald zur Norm wird.
Die tatsächlichen Kosten für die Entsorgung von PV-Modulen variieren je nach dem Gewicht des Abfalls. Die offiziellen Preise liegen in etwa bei 1,5 PLN pro Kilogramm netto und beinhalten oft auch den Transport. Abhängig von der Leistung der Anlage belaufen sich die Gesamtkosten für das Recycling von Solarmodulen im Einfamilienhausmaßstab auf etwa 300 bis 850 PLN netto.
Die Zukunft des Photovoltaik-Recyclings
Nach Expertenmeinung erleben wir derzeit eine Phase wachsenden Interesses an Solarmodulen. Dennoch werden die meisten der installierten Systeme in den nächsten 20 bis 30 Jahren genutzt werden. Eine umfangreichere Nutzung steht uns daher erst in einigen Jahrzehnten bevor.
Dennoch werden bereits spezielle Anlagen zur Recycling von Solarmodulen errichtet. Nicht nur die Verarbeitungskapazitäten entwickeln sich weiter, sondern auch die Technologie selbst. Zum Beispiel wurde ein Patent für die abfallfreie Entsorgung von PV-Modulen vorbereitet, das in Deutschland bereits im Jahr 2023 umgesetzt werden könnte!
