Wir unterstützten BayWa r.e. bei der Untersuchung des Business Case für die Wiederverwendung ausgemusterter Solarpaneele, wobei der Schwerpunkt auf dem italienischen Markt lag. Im Rahmen des TRUST-PV-Projekts ergaben unsere Untersuchungen wertvolle Erkenntnisse über das Potenzial im Photovoltaik(PV)-Bereich, aber auch die Grenzen einer Kreislaufwirtschaft für Solarmodule.
Ein großer Müllberg am Horizont
Die Photovoltaikbranche sieht sich mit einer wachsenden Menge stillgelegter PV-Paneele konfrontiert, die aus großen PV-Flotten stammen, die sich dem Ende ihrer Lebensdauer nähern oder mit neuerer Technologie aufgerüstet/umgerüstet werden. Bis 2050 wird das Volumen der ausgemusterten PV-Paneele voraussichtlich 80 % des Volumens der neu installierten Paneele betragen.
Derzeit werden diese Paneele in Europa recycelt und in anderen Regionen auf Deponien entsorgt, obwohl sie oft noch funktionieren und eine beträchtliche Restlebensdauer haben. Angesichts der zunehmenden Modernisierungsprojekte und des PV-"Abfalls" stellt sich vor allem die Frage, wie viel Wert durch das Recycling verloren geht und wie BayWa r.e. einen Teil dieses Wertes durch den Verkauf gebrauchter Paneele einnehmen und so eine innovative Kreislaufwirtschaft im Bereich Photovoltaik schaffen könnte. Eine weitere Frage ist, ob dies auch aus ökologischer Sicht vorteilhaft ist.
Ein Business Case für die Wiederverwendung
Die gute Nachricht zuerst: Wir haben ein überzeugendes Geschäftsszenario für die Wiederverwendung der PV-Paneele gefunden, anstatt sie zu recyceln. Wir haben die Modernisierungsdaten von Baywa r.e. verwendet, um sechs finanzielle und betriebliche Szenarien zu entwickeln. Fast alle Szenarien ergaben einen überzeugenden Business Case. Durch das direkte Recycling der Paneele geht ein erheblicher Betrag an Geld und Wert verloren.
Die untersuchten Szenarien zeigten, dass die Rentabilität stark von dem Anteil der funktionierenden Paneele abhängt, die für den Wiederverkauf in Frage kommen. Dies liegt vor allem daran, dass die Kosten für die Sichtprüfung und die Qualitätstests für alle Paneele als notwendig erachtet werden, unabhängig davon, ob sie weiterverkauft werden können oder nicht. Modernisierungsprojekte mit niedrigen Ausfallraten von PV-Modulen bieten die rentabelsten Geschäftsmöglichkeiten.
Die Wiederverwendung von PV-Solarmodulen scheint besser für die Umwelt zu sein
Auch die Wiederverwendung von PV-Paneelen scheint besser für die Umwelt zu sein als die Verwendung neuer Paneele. Der ökologische Fußabdruck der Wiederverwendung von Solarmodulen vor Ort ist etwa 50 % geringer als der des Austauschs der Module nach 10 Jahren und etwa 30 % geringer als der des Austauschs der Module nach 15 Jahren. Der Fußabdruck eines Transports über 10.000 km würde immer noch zu einem geringeren ökologischen Fußabdruck von 37 % bzw. 10 % führen. Unter dem Gesichtspunkt der ökologischen Nachhaltigkeit ist dies ein starkes Argument für Investitionen in die Wiederverwendung.
Ein kleiner Markt in Europa, ein großer im Nahen Osten, Afrika und Lateinamerika
Das Projekt war in Italien angesiedelt, und wir konnten in dem Land keinen Markt für die lokale Wiederverwendung der Menge an ausgemusterten Paneelen finden, die zur Verfügung stehen werden. Es gibt zwar einige kleine Start-ups, aber die wirtschaftlichen Argumente für die Wiederverwendung von gebrauchten gegenüber neuen Modulen sind nicht stichhaltig. Jede profitorientierte Anwendung von Photovoltaik wird sich immer für neue Module entscheiden. Und warum? Weil der Nettogegenwartswert (NPV) für wiederverwendete Paneele aufgrund ihrer kürzeren technischen Lebensdauer tendenziell niedriger ist als für neue Paneele und weil die Platzverhältnisse bei PV-Projekten oft begrenzt sind und der Ertrag pro Fläche maximiert werden muss. Ein weiteres Hindernis sind die staatlichen Anreizsysteme, die Neuanlagen den Vorzug geben und Lösungen zur Wiederverwendung ausschließen. In Italien beispielsweise hat die Regierung vor kurzem einen Steuerrabatt in Höhe von 50 % der Kosten für das PV-System, einschließlich Planung, Installation und Material, eingeführt, der über 10 Jahre verteilt werden kann. Dies schafft weitere Anreize für den Kauf neuer Module.
Außerhalb Europas gibt es Berichten zufolge im gesamten Nahen Osten, in Afrika, Lateinamerika und der Karibik einen großen Käufermarkt mit einer jährlichen Nachfrage von schätzungsweise 500 bis 600 MW für gebrauchte Module. Es ist davon auszugehen, dass die meisten Handelsplattformen für gebrauchte Solaranlagen die Module in diese Regionen exportieren werden. Die hohe Sonneneinstrahlung macht die gebrauchten Solar-PV-Paneele zu einer attraktiven Option für die dezentrale Stromerzeugung. Die allgemeinen Kaufmotive sind hier der Bedarf an erschwinglicher Energie und der Anschluss einkommensschwacher und preissensibler Haushalte an die Stromversorgung. Gebrauchte PV-Solarmodule haben in Kombination mit (langlebigen) Batterien das Potenzial, sauberen Strom in nicht angeschlossene Haushalte zu bringen und teure, umweltschädliche Diesel- und Benzingeneratoren zu ersetzen.
Der Export der Module birgt jedoch auch Risiken. Der weltweite Markt für den Handel mit gebrauchten Solarmodulen ist nicht transparent in Bezug darauf, wo und an wen die Module verkauft werden, was zu kriminellen Aktivitäten und illegalen Exporten von als Abfall gekennzeichneten Solarmodulen geführt hat. Dies bedeutet ein hohes Risiko für die Lieferanten, da sie im Rahmen der entstehenden Herstellerverantwortung haftbar gemacht werden könnten.
Exporte erfordern Rückverfolgbarkeitslösungen und Zusammenarbeit
Um die Risiken zu mindern, müssen die Anbieter in der Lage sein, gebrauchte PV-Module zu verfolgen und vertrauensvolle Partnerschaften mit lokalen Akteuren aufzubauen. Es bedarf weiterer Forschung, um zu verstehen, welche digitalen Nachverfolgungslösungen am besten geeignet sind, um den gesamten Lebenszyklus und das Ende der Lebensdauer der einzelnen Module zu verfolgen. Dies muss mit dem Aufbau von Partnerschaften in Regionen mit einer schwächeren Produktverantwortung und Recycling-Infrastruktur einhergehen, um sicherzustellen, dass die Paneele nachverfolgt und dann zur ordnungsgemäßen Behandlung zurückgebracht werden. Dies könnte das Risiko illegaler Abfallexporte oder eines ungewissen Endes der Lebensdauer von gebrauchten PV-Paneelen, die zur Wiederverwendung in andere Länder exportiert werden, mindern.
Lokale Wiederverwendung erfordert politische Reformen
Die Europäische Union hat mit ihrem Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft ehrgeizige Pläne und ein klares Interesse daran, PV-Solarmodule in Europa zu halten. Die derzeitige EU-Politik ist jedoch stark auf das Recycling ausgerichtet. Und die Anreiz- und Regulierungssysteme sind in Italien nicht auf die Wiederverwendung ausgerichtet, da wiederverwendete Paneele nicht Teil eines anderen Anreizsystems sein können und weil es keine klar formulierten Richtlinien für die Prüfung, Zertifizierung und den Vertrieb gebrauchter PV-Paneele gibt.
Es wird ein europäischer Ansatz zur Produktverantwortung für PV-Module empfohlen, um eine Kreislaufwirtschaft für diese Module zu schaffen und erfolgreiche Märkte für gebrauchte PV-Module zu etablieren. Anreize und negative Anreize sollten genutzt werden, um die Teilnahme an der Produktverantwortung zu fördern. Es ist wichtig, die Phasen und Aktivitäten innerhalb der Kreislaufwirtschaft klar zu definieren, z. B. wann ein gebrauchtes PV-Panel nicht mehr als Abfall gilt und weiterverkauft werden kann. Für die Prüfung, Zertifizierung und Reparatur gebrauchter PV-Paneele sind Normen erforderlich, ebenso wie für die Berichterstattung und Akkreditierung der Industrie. Es wird empfohlen, gezielt mit potenziellen Verbraucher:innen, dem Versicherungssektor und den Hersteller:innen von PV-Paneelen zusammenzuarbeiten, um die wahrgenommenen Hindernisse für gebrauchte PV-Paneele zu verstehen und Lösungen zu entwickeln, um diese Hindernisse in Europa abzubauen.
Die Arbeit der Autoren wurde mit Mitteln aus dem Horizon 2020 Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union unter der Grant Agreement No. 952957, Projekt TRUST-PV, unterstützt.
