Solarmodule liefern auf nachhaltige Weise Strom. Noch nachhaltiger wären PV-Module, wenn sie – nachdem sie ausgedient haben – wieder verwendbar wären. Eine technologische Lösung hierfür Problem soll nun ein Forschungsvorhaben entwickeln, bei dem die TH Mittelhessen mit mehreren Partnern kooperiert.
Unter der Projektleitung von Prof. Dr. Harald Weigand (Kompetenzzentrum für Energie- und Umweltsystemtechnik) soll das Vorhaben eine „modulare Cradle-to-Cradle Prozesskette zum funktionserhaltenden Recycling von Photovoltaik-Modulen (PVM)“ entwickeln. „Cradle-to-Cradle“ (von der Wiege bis zur Wiege) steht dabei für ökoeffiziente Ansätze in der Produktion. Auf technologischem Gebiet sind damit Komponenten gemeint, die dauerhaft in technischen Kreisläufen eingesetzt werden können.
Herstellerunabhängig recyceln
Die Neuordnung des Elektro- und Elektronikgerätegesetzes, die 2015 in Kraft getreten ist, fordert hierzulande für Photovoltaik-Altgeräte eine Verwertungsquote von mindestens 80 Prozent. Auf den dazu bislang beschrittenen Wegen – unter anderem das Zerkleinern der PVM und Trennen von Glas, Metall und Silizium – könnte man diese Quote erfüllen. Sie führen aber zum Verlust der wertvollen technologischen Komponente. Die Projektpartner konzentrieren sich deshalb auf innovative Methoden, die durch ein technologierhaltendes Recycling den weitgehenden Werterhalt von Silizium-PVM ermöglichen. Ihr Lösungskonzept soll für Geräte unterschiedlicher Hersteller anwendbar sein.
Die Prozesskette sieht drei Phasen vor: Auf eine Schadensanalyse, die unterscheidet, ob ein Modul partiell wiederverwendbar oder nur für ein rohstoffliches Recycling geeignet ist, folgt die mechanische Zerlegung der wiederverwendbaren PVM. Schließlich werden aus nicht reparaturfähigen Modulen die brauchbaren Siliziumscheiben (wafer) und andere Komponenten entnommen und unter Einsatz neuartiger Verfahren werterhaltend zu „Second-Life-Modulen“ zusammengebaut. Der verbleibende Rest (Glas, Silizium-Bruch, Aluminiumrahmen, Edelmetalle) wird im bestehenden Markt rohstofflich verwertet.
Projekt läuft bis 2018
Das Forschungskonsortium aus THM, Rühl Solar, ZME Elektronik Recycling, SM InnoTech sowie der Abfallwirtschaft Lahn-Dill erhält für die Arbeiten Fördermittel von rund 370.000 Euro aus der „Landes-Offensive zur Entwicklung wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz“ (Loewe, Förderlinie 3). Zum Gesamtvolumen des Projekts von mehr als 500.000 Euro trägt die Abfallwirtschaft Lahn-Dill 100.000 Euro bei.
Das Projekt hat eine Laufzeit vom August 2016 bis Ende Juli 2018. Es umfasst analytische und konzeptionelle Arbeiten, Laborversuche, den Aufbau und Betrieb einer Pilotanlage sowie einen abschließenden Praxistest. Am Ende will das Konsortium „eine innovative, wirtschaftlich tragfähige und regional verankerte Lösung“ bieten, die einen zweiten Lebenszyklus für ausgediente PVM ermöglicht.
