Solaranlagen richtig entsorgen Wohin mit ausgedienten Solarmodulen?

Auf die Solarzelle kommt es an

Die richtige Wahl des Entsorgungsweges geht stets einher mit der Frage nach den verwendeten Materialien. Unter den handelsüblichen Solaranlagen finden sich unterschiedliche Modelle, die je nach Herstellungszeitraum und Anwendungszweck differieren. Grundsätzlich wird anhand des Halbleitermaterials zwischen poly- und monokristallinen Solarzellen sowie Dünnschichtzellen unterschieden.

Polykristalline Solarzellen basieren auf dem Rohstoff Silizium. In einem Schmelzverfahren unter Zugabe von Boratomen werden so Blöcke gegossen, die später zu sogenannten Ingots erstarren. Da sich die Kristalline in ihrer Korngröße unterscheiden, ergeben sich bei dieser Art von Solar-Panels Verluste im Wirkungsgrad. Dem gegenüber steht aber eine vergleichsweise preiswerte Herstellung.

Anders verhält es sich mit den monokristallinen Solarmodulen, deren Ingots – wie die Bezeichnung bereits verrät – aus einem Monokristall bestehen. Die ebenfalls auf Silizium basierende Zelltechnologie verspricht einen hohen Wirkungsgrad. Ihre Produktion ist jedoch energieaufwendig und teuer.

Dünnschichtzellen sind aus technologischer Sicht nur bedingt mit den kristallinen Modellen vergleichbar. Ein Trägermaterial wird hierfür mit einem Halbleiter beschichtet. Dieser kann z. B. Silizium, Cadmiumtellurid, Kupferindiumselenid, Galliumarsenid oder auch Farbstoffe enthalten. Der Rohstoffeinsatz für Dünnschichtzellen ist verhältnismäßig gering und die Herstellung ist einfach. Im Wirkungsgrad liegen Dünnschichtzellen hingegen deutlich hinter den kristallinen Solarzellen.

Warum müssen Solaranlagen entsorgt werden?

Solaranlagen finden überall da Einsatz, wo Energie gewonnen werden soll. Photovoltaik wandelt Sonnenenergie in Strom um. Dies ermöglicht die nahezu autarke Stromversorgung des eigenen Haushalts, kann aber durch groß angelegte Photovoltaik-Flächen auch der Einspeisung von Energie in das öffentliche Stromnetz dienen. Eine zweite Nutzbarmachung von Sonnenenergie ist die Solarthermie. Hierbei handelt es sich um die thermische Aufbereitung der gewonnenen Energie. Mithilfe solarthermischer Anlagen gelingt so die Wärmespeicherung, z. B. für die Beheizung von Gebäuden.

Die ersten Solar-Panels haben den Markt vor etwa 20 Jahren erobert. Mit einer Lebensdauer von bis zu 25 Jahren erreichen die ersten Module dieser Tage das Ende ihrer Funktionalität. Die Konsequenz ist ihre Entsorgung. Der Photovoltaik-Markt bietet inzwischen neue Zelltechnologien, die einen höheren Wirkungsgrad versprechen und damit die Effizienz der Energiegewinnung erhöhen und so auch Fixkosten verringern. Ein Austausch gegen veraltete Module ist also keine Seltenheit mehr und wird empfohlen. Je nach Einsatzgebiet der Anlage ist auch der Flächenbedarf von Bedeutung. Ein Umzug z. B. kann durchaus die Anschaffung neuer Solarzellen zur Folge haben.

Wie werden Solaranlagen richtig entsorgt?

Die Entsorgung von Solar-Panels ist abhängig von ihrer Nutzungsherkunft. Anlagen aus privaten Haushalten, die auch als ‚haushaltsübliche Mengen‘ gelten, können beim kommunalen Wertstoffhof abgegeben werden. Je nach Stadt oder Landkreis gilt es, sich darüber zu informieren, welche Wertstoffhöfe die Module auch tatsächlich annehmen. Die Entsorgung erfolgt durch den von der Kommune beauftragten Dienstleister.

Diese Möglichkeit der Entsorgung gilt auch für Elektrofachbetriebe, die den Aus- oder Abbau von Solarmodulen durchführen. Die Demontage muss hierzu jedoch in der betreffenden Stadt oder Kommune erfolgt sein und die Vorlage eines Arbeitsauftrags als Nachweis ist verpflichtend.

Im Falle der Entsorgung gewerblich genutzter Solaranlagen werden von den Betreibern meist Verträge mit Dienstleistern geschlossen, die die Entsorgung und mithin auch das Recycling der Module realisieren. Eines der bekanntesten Beispiele hierfür ist das europaweit agierende Entsorgungsnetzwerk PV Cycle, das auf die Entsorgung von Photovoltaikanlagen spezialisiert ist.

Zudem sind es die Hersteller selbst, die eine (freiwillige) Rücknahme anbieten. Eine gesetzliche Verpflichtung zur Rücknahme der Anlagen durch Hersteller gibt es bisher nicht. In beiden Fällen kommt der Anlageneigentümer für die Entsorgungskosten – oder zumindest den logistischen Aufwand – auf.

Kosten für die Entsorgung von Solar-Panels

In einem Interview mit dem Mitteldeutschen Rundfunk erklärt Country Manager für Deutschland Ullrich Didszun von PV Cycle, dass die „Entsorgung einer Tonne Solaranlagen etwa 180 Euro“ koste. Diese Zahl ist jedoch nur als Orientierungswert zu verstehen. Schließlich sei es „ein Unterschied, ob sie (Solaranlagen) ein kristallines Modul haben, ein Dünnschichtmodul oder gar ein Kadmium-Tellurit-Modul“ fügt er hinzu.

Auch die Frage nach der Menge ist berechtigt. Was gilt demnach als haushaltsübliche Menge? Diese Entscheidung obliegt dem kommunalen Entsorger. Ein Wertstoffhof der Leipziger Stadtreinigung soll als Beispiel dienen: Hier werden Solaranlagen von einer Fläche von bis zu 40 m² angenommen. Dieser Wert variiert jedoch bundesweit.

Gilt eine Solaranlage als gefährlicher Abfall?

Solaranlagen zählen per se nicht zu den gefährlichen Abfällen. Die Antwort auf diese Frage ist jedoch ähnlich komplex wie die Zusammensetzung der Anlagen selbst. Zunächst einmal gelten Photovoltaikanlagen laut der WEEE-Richtlinie (2012) als Elektro- und Elektronikaltgeräte mit dem Label Gerätekategorie 4. Abhängig von der Art der Solarzellen können einzelne Komponenten als gefährlich eingestuft werden.

Die in Photovoltaikanlagen verbauten Wechselrichter z. B. sind anhand der AVV unter der Abfallschlüsselnummer AVV 16 02 14 einzuordnen und gelten damit als ungefährlich. Befinden sich in den Wechselrichtern PCB-haltige Kondensatoren, so greift der Abfallschlüssel AVV 16 02 10*. Geführt werden diese Bestandteile in Kapitel 16 der AVV: Abfälle, die nicht anderswo im Verzeichnis aufgeführt sind.

Die LAGA (Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall) gibt außerdem Empfehlungen zur Anwendung von Abfallschlüsseln für die unterschiedlichen Anlagentypen:

• Cadmiumhaltige Dünnschichtmodule // Abfallschlüssel 16 02 13* (gewerbliche Herkunft) & 20 01 35* (private Herkunft)
• CdTe Dünnschichtmodule // Abfallschlüssel 16 02 14
• Module auf Silizium-Basis // Abfallschlüssel 16 02 14 (gewerbliche Herkunft) & 20 01 36 (private Herkunft)

(Angaben ohne Anspruch auf Vollständigkeit)

Recycling von Solar-Panels

Das Recycling von Solarmodulen ist möglich und wird zukünftig immer bedeutender. Veraltete Technologien werden durch neue Modelle mit höherem Wirkungsgrad ausgetauscht und Altgeräte funktionieren nach dem Überschreiten der Lebensdauer nicht mehr. Es lohnt sich die zahlreichen Rohstoffe, die in Solaranlagen verbaut sind, zu recyceln. Silber, Kupfer, Silizium, Cadmium, Blei, Glas und Aluminium gilt es herauszufiltern und in den Stoffkreislauf zurückzuführen.

Nach einer Prüfung auf Funktionstüchtigkeit entscheidet sich, ob die Anlagen verwertet, repariert oder entsorgt werden müssen. Mit einer Recyclingquote von bis zu 95 % stehen Solarmodule öko-bilanziell hoch im Kurs und beweisen sich als zukunftsträchtige Energielieferanten. Laut Mitteldeutschem Rundfunk ist das Recycling von Solaranlagen jedoch noch nicht an einem Punkt, an dem es sich als wirtschaftlich erweist. Derzeit werden jährlich circa 3.000 t recycelt. Für eine Wirtschaftlichkeit bedürfe es etwa 30.000 t im Jahr. Theorie und Praxis stehen aktuell also noch nicht in einem ausgewogenem Verhältnis.

Zu beachten gibt es beim Recycling von Solarzellen in jedem Fall, dass mit giftigen Bestandteilen wie Cadmium (karzinogen) oder Blei fachgerecht und verantwortungsbewusst umgegangen werden muss. Eine Auswaschung dieser Stoffe in das Grundwasser ist vor allem bei unsachgemäßer Entsorgung oder Deponierung der Altmodule möglich und kann Umweltschäden zur Folge haben.

Wie grün ist Solarenergie tatsächlich?

Die Ökobilanz für Solaranlagen ist viel diskutiert. Das liegt vor allem daran, dass die Zusammensetzung der Faktoren, die bei Klimabilanzen eine Rolle spielen, so zahlreich und heterogen sind. Die verhältnismäßig junge Technologie trägt definitiv zur Senkung des CO₂-Ausstoßes bei der Erzeugung von Strom bei. Zu betrachten ist dies aber unter Berücksichtigung des allgemeinen Ausbaus erneuerbarer Energien. Laut Umweltbundesamt (UBA) liefern diese inzwischen etwa 42 % des in Deutschland verbrauchten Stroms. Der durch Photovoltaikanlagen eingespeiste Stromanteil liegt bei 10 % (UBA).

Die im EEG festgelegten Förderungen haben zur Folge, dass der Markt für Solaranlagen gestärkt wurde und Verbraucher und Gewerbetreibende in Solarenergie investieren. Niedrige Preise unterstützen somit den Ersatz fossiler Brennstoffe durch Photovoltaik oder Solarthermie.

Ein wichtiger Faktor für die Ökobilanz ist die Amortisation neuer energetischer Technologien und Geräte. Wie lange braucht eine Solaranlage also, um den für die eigene Herstellung benötigten Strom zu erzeugen? Laut Fraunhofer ISE liegt diese Zahl in etwa zwischen 2,5 und 2,8 Jahren. Das Online-Portal Efahrer.com schätzt anhand dessen ein, dass „in den 25 Jahren Lebenszeit, die einer Solaranlage gewöhnlich bleiben, mehr als zehn sauber produzierte Solaranlagen“ stecken.

Nicht zu vernachlässigen sind die giftigen Stoffe und seltenen Erden, die bei der Herstellung von Solaranlagen zum Einsatz kommen. Es kann nicht immer ausgeschlossen werden, dass kleine Schadstoffmengen bei der Produktion in die Umwelt gelangen. Die Gewinnung seltener Erden bedeutet noch immer einen massiven Eingriff in die Natur und erfolgt nicht selten unter schwierigen Bedingungen. Sonderabfallwissen berichtete dazu bereits u. a. in Bezug auf den Rohstoff Lithium.

Ein letzter essentieller Faktor ist der Flächenbedarf. Dieser kann vor allem mit Blick auf groß angelegte Solaranlagen ein Problem darstellen. Mit ihrer Errichtung wird in das Landschaftsbild eingegriffen und Lebensräume von Mensch und Umwelt sind betroffen. Letzten Endes muss das Für und Wider zur Gegenüberstellung kommen, um eine abschließende Bilanz zu ziehen. Fest steht jedoch, dass erneuerbare Energien fossilen Brennstoffen im Sinne des Klimaschutz vorzuziehen sind.

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