Digitalisierung hilft auch beim Recycling von Solarmodulen

In Deutschland werden dieses Jahr circa 10.000 Tonnen an alten Photovoltaik-Module auf dem Recyclingmarkt landen. Ab 2030 werden es bereits mehr als 500.000 Tonnen pro Jahr sein. Um mit Solarenergie langfristig CO2-armen, ressourcenschonenden Strom bereitstellen zu können, braucht es auf absehbare Zeit eine Kreislaufwirtschaft. Das Start-Up Solar Materials gehört zu den ersten, die sich dem Recycling von PV-Modulen widmen. Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Centers für Silizium-Photovoltaik CSP in Halle (Saale) haben das junge Unternehmen nun dabei unterstützt, seinen Aufbereitungsprozess mithilfe automatisierter Datenerfassung effizienter zu gestalten. Die dazugehörige Datenbank mit hunderten Proben unterschiedlicher PV-Module ermöglicht es Solar Materials auch, den Schadstoff- und Silberertrag der Solarmodule abzuschätzen sowie den Recyclingprozess anzupassen.

Solarmodule halten in der Regel 20 bis 30 Jahre, ehe sie ersetzt werden müssen und damit auch für das Recycling interessant werden. Noch sind die Mengen ausgedienter Solarmodule überschaubar. Für dieses Jahr rechnen Fraunhofer-Forscher mit etwa 10.000 Tonnen an alten Solarmodulen, die auf dem Recyclingmarkt landen werden. Doch ab 2030 werden es bereits mehr als 500.000 Tonnen sein. Daher gilt es, eine Kreislaufwirtschaft zu etablieren, dass die Rohstoffe aus den ausgedienten Solarmodulen wiedergewonnen und aufbereitet werden können.

Diesem Thema widmet sich das Start-up Solar Materials. Es wird unterstützt von Forschern des Fraunhofer-Centers für Silizium-Photovoltaik CSP in Halle. Diese hätten den aufgesetzten Aufbereitungsprozess mittels automatisierter Datenerfassung effizienter gestaltet, wie sie am Montag erklärten. Eine dazugehörige Datenbank mit hunderten Proben unterschiedlicher Photovoltaik-Produkte ermöglicht es zudem, den Schadstoff- und Silberertrag der Solarmodule abzuschätzen sowie den Recyclingprozess anzupassen.

„Durch den stark ansteigenden Zubau in den kommenden Jahren wird der Entsorgungsbedarf auf hohem Niveau bleiben und ansteigen“, erklärte Andreas Bett, Standortverantwortlicher am Fraunhofer CSP und Institutsleiter des Fraunhofer ISE. „Es müssen daher im Vorfeld kostengünstige Prozesse und Verfahren zur Rückgewinnung der Materialien in ausgedienten Modulen aufgebaut werden.“

Solar Materials aus Magdeburg hat bereits eine Pilotlinie aufgebaut, mit der es seit Jahresbeginn Solarmodule recycelt. Im September sei dort die digitale Optimierungsstütze implementiert werden. Gleichzeitig begann im vergangenen Monat der Aufbau einer großskaligen Recyclingstraße am Standort Magdeburg.

„Aktuell umfasst die Moduldatenbank, die wir dafür aufgebaut haben, circa 150 Photovoltaik-Modultypen, und sie wird stetig ergänzt“, erklärte Andreas Obst, Projektleiter am Fraunhofer CSP, zum aktuellen Stand. „Die PV-Module werden zu Beginn des Recyclingprozesses anhand ihres Typschildes automatisch erkannt und das folgende Verfahren entsprechend angepasst. Diese Feinabstimmung der verschiedenen Paramater im Recyclingprozess spart Energie und führt zu besseren Endergebnissen.“ Die Entwicklung erfolge im Zuge des Forschungsprojekts „RESCUE – Effizientes Recycling von Solarmodulen durch computergestützte und datengetriebene Prozessoptimierung“. Es war vom Bundesland Sachsen-Anhalt und der Europäische Union finanziert worden, um den Aufbereitungsprozess von Solar Materials Recycling-Linie zu verbessern.

Mit der Datenbank sei zudem eine bessere Analyse der eingehenden Solarmodule möglich. „Wir können jetzt von vornherein besser abschätzen, wie hoch der Silber-, aber auch der Schadstoffgehalt der Solarmodule ist, die uns zum Recycling geliefert wurden, und unsere Preise entsprechend anpassen“, ergänzte Jan Bargel, verantwortlich für die Entwicklung bei Solar Materials.