Seit Beginn der 2000er Jahre wurden in nationalen und in EU-Forschungsprojekten für die unterschiedlichen PV-Technologien die grundlegenden Aufbereitungsprozesse von Solarmodulen erarbeitet. Hierbei hat das ZSW insbesondere für die CIGS-Dünnschichttechnik die prinzipielle Machbarkeit aufzeigen können.
Allen PV-Technologien gemeinsam ist, dass ihr gewichtsmäßig größter Bestandteil Glas ist und für eine Lebensdauer für > 30 Jahren ein sehr stabiler Verbund des Glases mit Polymeren aufgebaut wird. Dieser sehr stabile Verbund wiederum ist nur aufwendig aufzutrennen und ist daher die größte Herausforderung für ein wirtschaftliches Recycling von ausgedienten Solarmodulen.
Heute werden lediglich die Komponenten Aluminium-Rahmen, Kabel mit Anschlussdose sowie Glas in den Kreislauf zurückgeführt. Die weiteren energie- und ressourcenintensiv hergestellten metallischen Wertstoffe gehen verloren, da keine der in Forschungsprojekten erarbeiteten Aufbereitungsmethoden sich bislang als wirtschaftlich umsetzbar erwiesen hat. Da Verwertungsquoten gesetzlich vorgeschrieben sind, kann das wirtschaftliche Recycling von Solarmodulen in Deutschland und Europa bislang nur auf Basis einer durch die Hersteller und Importeure von Solarmodulen gezahlten Umlage erfolgen.
Deutschland war ein Vorreiter bei der Installation von Solarmodulen und bis 2015 der größte Einzelmarkt. Daher werden am Standort Deutschland auch in den nächsten Jahren größere und damit wirtschaftlich verwertbare Mengen an ausgedienten Solarmodulen zur Entsorgung erwartet. Die Frage nach einer langfristig funktionierenden Recyclinginfrastruktur gewinnt somit deutlich an Relevanz.
In dem aktuell von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Vorhaben „PeroCycle“ wird mit den Partnern Solaveni GmbH, Solar Materials GmbH und ZSW an einem Recyclingverfahren für Perowskitsolarzellen geforscht. Perowskitsolarzellen sind eine vielversprechende neuartige PV-Technologie, die sich unter anderem hervorragend als Topzelle in einem Tandemverbund mit Silizium- oder anderen Solarzellen eignet. Da Perowskit-haltige PV-Module bis 2034 einen Marktanteil von 10% erreichen könnten, sollte bereits jetzt an die Entsorgung der Module nach Erreichen der Lebensdauer gedacht werden.
