Photovoltaik-Recycling: So werden alte Solarmodule zu Rohstoffen

Solarmodule sind heute Alltag: auf Reihenhäusern, Parkplätzen und Fabrikdächern. Aus dem Blickfeld verschwinden sie aber nicht — früher oder später erreichen sie das Ende ihrer Lebensdauer. Dann beginnt eine Kette aus Abholung, Sortierung und Trennung, die über Rohstoffgewinn, Umweltbelastung und Kosten entscheidet. Für einzelne Hausbesitzer bleibt das abstrakt; für die Industrie sind es Milliarden Euro an Materialien, die wieder nutzbar wären.

Viele Module bestehen zu großen Teilen aus Glas und Aluminium, enthalten aber auch kleine Mengen Silber und Silizium sowie Verbundkunststoffe wie EVA (Ethylvinylacetat), das die Solarzellen einkapselt. Genau diese Mischung macht die Rückgewinnung technisch anspruchsvoll und wirtschaftlich anspruchsvoll. Der Text erklärt Schritt für Schritt, was heute möglich ist, wo Forschung ansetzt und welche rechtlichen Vorgaben die Abläufe prägen.

Ein Solarmodul ist kein einziger Werkstoff, sondern eine Kombination: Glas bildet meist die Vorderseite und macht rund 70–80 % des Gewichts aus. Ein Aluminiumrahmen trägt das Modul, und darunter liegen die Solarzellen aus Silizium, dünne Lötstellen mit Silber und Kupfer sowie eine Rückseitenfolie. Die Zellen sind mit einem Kunststoff, EVA genannt, verkapselt. EVA steht für Ethylvinylacetat und ist klebend und temperaturfest, was die spätere Trennung erschwert.

Recyclingverfahren lassen sich grob in drei Klassen einteilen: mechanisch, thermisch und chemisch. Mechanische Verfahren zerkleinern und sortieren Glas, Metalle und grobe Kunststoffe. Thermische Verfahren, etwa Infrarot-Delamination, erwärmen das Modul so, dass die EVA-Schicht spröde wird und sich lösen lässt. Chemische Verfahren greifen gezielt Klebstoffreste oder Metalle an, um hohe Reinheiten zu erreichen. Kombiniert lassen diese Methoden in Laboren Rückgewinnungsraten von sehr hohen Werten erwarten; industriell sind sie teils noch im Aufbau.

Glas dominiert die Masse; Metalle und Kunststoffe bestimmen den Wert und die technische Herausforderung.

Für die Praxis wichtig sind zwei Größen: Rohstoffanteil und Reinheit nach der Trennung. Glas lässt sich vergleichsweise einfach als Sekundärrohstoff nutzen. Silber und hochreines Silizium sind dagegen kleinvolumig, aber wertvoll — ihre Rückgewinnung ist technisch möglich, aber bei kleinen Stückzahlen teuer. Einige Studien und Projekte zeigen, dass industrielle Anlagen in geeigneter Größe wirtschaftlich arbeiten können; andere Verfahren bleiben derzeit noch Forschungsgegenstand. Die SilverKey-Studie aus 2023 etwa untersucht Silberschichten ausdrücklich (Diese Studie stammt aus dem Jahr 2023 und ist damit älter als zwei Jahre.).

Wenn Angaben zu Anteilen genannt werden, sind sie zur Orientierung: Glas 70–80 % des Gewichts, Aluminiumrahmen größtenteils wiederverwendbar, Kunststoffe und Verbundmaterialien die größte technische Hürde.

Der Weg eines Moduls nach dem Ausbau beginnt mit Logistik. Kleine Mengen von Privathaushalten können oft bei kommunalen Sammelstellen abgegeben werden; größere Installationen gehen über spezialisierte Rücknahmesysteme. In Europa organisieren Systeme wie PV Cycle die Sammlung und den Transport zu Behandlungsanlagen. In Deutschland gilt seit einigen Jahren das Elektrogesetz, das Hersteller zur Rücknahme und Verwertung verpflichtet. In der Praxis führen Unterschiede in Registrierung, Dokumentation und Kapazität aber zu Lücken.

Vor der eigentlichen Trennung steht die sogenannte Depollution: Entfernen von Rahmen, Anschlussdosen und Kabeln, sowie das Sortieren nach Modultypen (z. B. kristallines Silizium oder Dünnschicht). Anschließend kommen mechanische Aufbereiter zum Einsatz: Zerkleinern, Sieben, magnetische und dichtebasierte Trennung. Für die besonders problematischen Kunststoffschichten nutzen Anlagen thermische Delamination oder gezielte chemische Bäder.

Aktuelle Sammelquoten sind weiterhin niedrig, weil viele alte Module noch installiert sind oder exportiert werden. Einige Pilotanlagen verarbeiten derzeit jährlich mehrere tausend Tonnen; die Kapazität muss jedoch in den kommenden Jahren stark wachsen, weil die Menge an Modulen, die aus dem Betrieb genommen wird, nach Prognosen deutlich steigen wird. Behörden und Branchenakteure diskutieren deshalb erweiterte Nachverfolgung, digitale Produktpässe und eine bessere Finanzierung der Rücknahmesysteme.

Aus ökologischer und ökonomischer Sicht sind drei Materialgruppen zentral: Glas, Metalle und wiederverwertbare Komponenten. Glas ist mengenmäßig dominant und lässt sich häufig ohne Qualitätsverlust weiterverwenden oder als hochwertiger Sekundärrohstoff einsetzen. Aluminiumrahmen sind leicht zu trennen und wiederverwendbar.

Die höheren Werte stecken in kleinen Mengen: Silber in Kontakten, hochreines Silizium in Wafern und Kupfer in Anschlussleitungen. Hier lohnt sich eine aufwendigere Rückgewinnung, sofern genügend Menge in einer Anlage zusammenkommt. Kleine einzelne Module einzeln aufzubereiten ist oft unwirtschaftlich; skalierte Sammelströme sind entscheidend.

Bei den Risiken spielt die Materialverbindung eine Rolle: EVA und Rückseitenfolien sind schwer trennbar. Thermische Prozesse können Energieintensiv sein; chemische Trennungen erzeugen Abfälle, die behandelt werden müssen. Deshalb ist Design-for-Recycling zentral: Module, die von vornherein auf Trennbarkeit ausgelegt sind, vereinfachen spätere Prozesse.

Weitere Spannungsfelder sind regulatorisch und logistischer Natur. Gesetzliche Pflichten zur Rücknahme entlasten zwar Kommunen, erzeugen aber Kosten für Hersteller, die sich in Produktpreisen niederschlagen können. Gleichzeitig führt unzureichende Sammlung zu Exportrisiken und illegaler Entsorgung. Insgesamt sind Chancen und Risiken eng verknüpft: Gute Datengrundlage, geschlossene Logistikketten und Investitionen in geeignete Anlagen entscheiden darüber, ob Recycling ökologisch und ökonomisch Sinn macht.

Die nächsten Jahre werden entscheidend: Gesetzgeber in der EU arbeiten an Vorgaben, die Hersteller stärker in die Verantwortung nehmen und digitale Produktpässe prüfen. Solche Pässe könnten Materiallisten, Herstellungsjahr und Recyclinghinweise enthalten — das erleichtert Sortierung und Second-Life-Anwendungen. Brancheninitiativen schlagen vor, standardisierte Datensätze pro Modul zu hinterlegen, um den Transport und die Behandlung zu beschleunigen.

Für Hersteller heißt das: schon beim Produktdesign auf Trennbarkeit achten, leichte Klebstoffe vermeiden und standardisierte Anschlusskomponenten nutzen. Für Installateure und Eigentümer bedeutet es, Module so zu dokumentieren, dass spätere Rücknahme einfacher wird. Betreiber großer Anlagen profitieren heute schon davon, ihre Ausbaupläne frühzeitig mit Recycler und Rücknahmesystemen zu koordinieren.

Wirtschaftlich kann sich das auszahlen: Werden Recyclingströme größer und besser dokumentiert, steigt die Ausbeute an verwertbaren Metallen und die Prozesse werden günstiger. Parallel sollten Politik und Industrie Förderprogramme für Pilotanlagen, Normen für Wiederverwendung und verbindliche Sammelsysteme vorantreiben. Ein Beispiel sind Projekte, die industrielle Delaminationstechniken und metallurgische Veredlung kombinieren, um Silber und Silizium in hoher Reinheit zurückzuführen.

Photovoltaik-Recycling ist technisch machbar, aber nicht automatisch wirtschaftlich. Glas- und Aluminiumanteile sind leicht wiederzuverwenden; die Rückgewinnung von Silber und hochreinem Silizium erfordert größere Mengen und spezialisierte Verfahren. Gesetzliche Vorgaben stärken die Rücknahmepflicht, doch Logistik, Sammlung und standardisierte Produktdaten bleiben Engpässe. Wenn Hersteller, Gesetzgeber und Betreiber kooperieren, können die wachsenden Mengen an Altmodulen zu einem verlässlichen Rohstoffstrom werden. Am Ende zählt: bessere Dokumentation, größere Sammelströme und ein Design, das spätere Trennung erleichtert.