Chinas Fotovoltaikbranche entwickelt Recyclingtechnologien für ausgediente Module

Als weltweit größter Produzent und Nutzer von Fotovoltaikmodulen (FV-Modulen) steht China vor einer großen Ausmusterung von ausgedienten FV-Modulen, deren Lebensdauer etwa 25 Jahre beträgt.

Ausmusterung von großen Mengen

Die internationale Organisation für erneuerbare Energien (IRENA) prognostiziert, dass in der Zeit, in der die ersten FV-Module das Ende ihrer Lebenszeit erreicht haben, China ab 2025 eine große Menge dieser Module ausmustern wird. Die Anzahl ausgedienter FV-Module für das Jahr 2030 wird weltweit auf 8 Millionen Tonnen, für 2050 auf 80 Millionen Tonnen geschätzt. 2030 wird China 1,5 Millionen Tonnen und 2050 rund 20 Millionen Tonnen recyceln müssen.

FV-Module bestehen größtenteils aus Glas, einer Rückwand, einer Batterie, einem Aluminiumrahmen, Lötband und einer Anschlussdose. Die meisten der Materialien wie z. B. Glas, Kupfer, Aluminium, Silikon, Silber, Gallium und Indium können recycelt werden. Die fluorhaltige Rückwand ist jedoch schwierig zu recyceln und kann zur Verschmutzung der Umwelt führen.

Die Schätzungen zeigen auch, dass diese Abfälle der Fotovoltaikindustrie in China bis 2027 350.000 bis 1,55 Millionen Tonnen bzw. bis 2050 33,5 Millionen Tonnen erreichen werden. Über eine Fläche von 5 Millionen Hektar verteilt, werden diese zu neuen „Minen“, die die Industrie erschließen kann.

Recyclingtechnologien

Unternehmen, Universitäten und Forschungsinstitute haben in Regionen auf Provinzebene wie Jiangxi, Hebei, Henan, Jiangsu und Ningxia mit der Entwicklung von Recyclingtechnologien für dieses neue Terrain begonnen. Dazu gehören die mechanische Demontage und die Zerlegung auf physikalische und chemische Art. Mehrere Pilotprogramme wurden bereits abgeschlossen und Demonstrationsanlagen fertiggestellt oder in Betrieb genommen.

Im April leitete Li Jin, Professorin an der School of Materials and New Energy der Ningxia University, ein Team bei der Feldforschung in Fotovoltaik-Kraftwerken in der Autonomen Region Ningxia der Hui-Nationalität, die vor 15 Jahren errichtet wurden. Das Team testete an diesen Anlagen FV-Module, um Mängel nach jahrelangem Betrieb ausfindig zu machen und den Effizienzgrad bei der Stromerzeugung zu berechnen, um zu bestimmen, wann diese Module ausgemustert werden sollten.

Lis Team hat mehrere Arten von Geräten zur Demontage von FV-Modulen entwickelt. Eines davon kann die Komponenten von FV-Modulen Ebene für Ebene ablösen, während ein anderes wie ein heißes Messer funktioniert, um defekte Paneele zu durchtrennen.

Es sei leicht, FV-Module wie Autos und Fernsehgeräte in verschiedene Teile zu zerlegen, doch diese Teile mit hohem Mehrwert wiederzuverwenden, sei eine große Herausforderung, sagte Li, deren Team plant, eine Maschine für die Zerlegung zu entwickeln, die die Materialien für die Weiterverarbeitung automatisch sortiert.

Die Zerlegung und das Recycling von FV-Modulen ist ein profitables Geschäft. Ein ausgemustertes Modul koste 30 Yuan (rund 4,16 US-Dollar), so Li. Die zerlegten und abgetrennten Rohmaterialien wie Glas, Aluminium, Silikon, Silber, Indium, Gallium und die Polymer-Rückwand haben einen Wert von 200 Yuan.

Unterstützung der Regierung

Die China Photovoltaik Industry Association gründete im Juni eine Arbeitsgruppe für das Recycling ausgemusterter FV-Module und lud Regierungsbehörden, Industrieverbände, Fotovoltaikhersteller und Recyclingunternehmen zu einem Treffen ein.

Ein Vertreter des Ministeriums für Industrie und Informationstechnik sagte auf dem Treffen, dass das Ministerium das Regelwerk für das Recycling von Solarpaneelen weiter verbessern und die Forschung, Entwicklung sowie Initiativen der Branche für demonstrative Anwendungen unterstützen werde.

Gemäß einem Aktionsplan zur Senkung der Kohlenstoffdioxidemissionen Chinas bis 2030, den der Staatsrat im Oktober 2021 veröffentlicht hat, wird China das Abfallrecycling in Wachstumsindustrien fördern, z. B. von ausgemusterten Batterien, FV-Modulen und Windturbinenblättern.

In einem Aktionsplan, der im Dezember 2021 verfasst wurde, riefen fünf Behörden, darunter das Ministerium für Industrie und Informationstechnik und das Amt für Energie zur Forschung, Entwicklung und industriellen Anwendung von Recyclingtechnologien für ausgemusterte FV-Module auf. An die umfassende Nutzung von Ressourcen wurde ebenfalls appelliert.