Mechanische Verbundsauftrennung beim Recycling von c-Si Photovoltaikmodulen: Aktueller Stand und neue Ansätze

KURZFASSUNG: Heutzutage eingesetzte Verfahren zur Verbundauftrennung im Recyclingprozess von PV-Modulen stellen für den aktuellen Rahmen eine geeignete Lösung dar. Die vorgeschriebenen Verwertungsquoten können mit annehmbaren Kosten erreicht werden. Verbesserungspotenziale hinsichtlich der Quantität und Qualität der rückgewonnen Materialien sind allerdings vorhanden. Der Einsatz von alternativen (mechanischen) Prozessen, die auf eine schichtweise Auftrennung des Modullaminats abzielen, erscheint vorteilhaft. Erste Untersuchungen, mit teils vielversprechenden Ergebnissen, sind bereits erfolgt. Eine Umsetzung im industriellen Maßstab bedarf allerdings neben der technischen Eignung des Prozesses eine umfassendere Betrachtung der Gesamtsituation. Dies inkludiert u. a. die nötige weitere Aufbereitung, Qualität und Markt der Sekundärrohstoffe sowie die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. 1 EINLEITUNG Die Energiegewinnung mittels Photovoltaik (PV) hat in den letzten Jahren stetig an Bedeutung gewonnen. Während die weltweite Kapazität im Jahr 2000 1.5 GW betrug, waren 2018 bereits über 500 GW installiert (Jäger-Waldau 2019). Prognosen gehen davon aus, dass diese Entwicklung auch in Zukunft anhalten wird (4.500 GW bis 2050). In diesem Zusammenhang ist auch ein Anstieg der zu behandelnden Mengen an End-of-Life (EOL) Modulen zu erwarten (Weckend et al. 2016). Das Thema Recycling hat daher in letzter Zeit immer mehr Beachtung in der PV-Industrie gefunden, obwohl die aktuell anfallenden Abfallmengen immer noch sehr gering sind. Verschiedene PV-Technologien sind am Markt verfügbar. Module auf Basis von Solarzellen aus kristallinem Silizium (c-Si) machen allerdings den mit Abstand größten Anteil aus und stehen daher auch im Fokus dieses Beitrags – in weiterer Folge sind, wenn nicht explizit angeführt, mit dem Begriff PV-Module nur c-Si-Module gemeint. Ein schematischer Aufbau solcher Module ist in Abb. 1 zu sehen.