10.02.2015 | Erneuerbare Energien

Solarzellen gibt es auch ohne Schwermetalle

Solarzellen brauchen keine Schwermetalle
Bild: Stadt und Land

Viele Solarzellen enthalten Schwermetalle. Das könnte problematisch werden, wenn's brennt. Aber eigentlich gibt es Alternativen.

In der Diskussionen um Schadstoffe in Solarmodulen geht es vor allem um Blei und Cadmium. Blei ist im Lötzinn enthalten. Cadmium ist als Cadmiumtellurid in bestimmten Dünnschichtsolarzellen verarbeitet. Beide Schwermetalle können in der Umwelt giftige Wirkung haben.

Sind in allen Solarzellen Schadstoffe verbaut?

Die meisten Hersteller verwenden noch Blei im Lötzinn, sagt Jürgen Werner, Leiter des Instituts für Photovoltaik (IPV). Den Marktanteil für Deutschland aller Dünnschicht-Technologien, von denen aber nicht alle Cadmiumtellurid enthalten, bezifferte der Bundesverband Solarwirtschaft  - auf rund 1 Prozent.

Könnten Photovoltaikanlagen aus schadstofffreien Solarzellen gebaut werden?

Werner sagt eindeutig: Ja. Früher angeführte Gründe wie günstigere Produktion spielten wegen des technischen Fortschritts keine Rolle mehr. Er verwies wie das Bundeswirtschaftsministerium auf Hersteller, die bereits heute ohne Blei und Cadmium produzieren.

Für Solarzellen gilt Ausnahmeregelung

Die EU-Richtlinie zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten (2011/65/EU) definiert zwar Höchstkonzentrationen:

  • Für Blei liegt der Wert bei 0,1 Prozent am Gesamtgewicht.
  • Für Cadmium, das noch giftiger ist, bei 0,01 Prozent.

Allerdings sind Photovoltaikanlagen von der Richtlinie ausgenommen. Trotz heftiger Kritik hatte das EU-Parlament 2010 einer Neufassung der Richtlinie in der Form mit großer Mehrheit zugestimmt.

Will die Politik etwas an der Ausnahmeregelung für Solarzellen ändern?

Dass Photovoltaikmodule aus dem Anwendungsbereich der EU-Richtlinie 2011/65/EU ausgenommen sind, erklärte eine Sprecherin des Bundesumweltministeriums damit, dass diese "einen wichtigen Beitrag zur Erreichung sowohl der nationalen als auch der europäischen Klimaschutzziele leisten". Auch aus abfallpolitischer Sicht erschien eine Aufnahme leider nicht erforderlich. Es lägen keine Erkenntnisse vor, die zu einer Neubewertung der Situation führen würden.

Auch beim WEEE hinkt Deutschland hinterher

Beim europäischen Rücknahme- und Recyclingprogramm PV Cycle verweist man darauf, dass Photovoltaikmodule unter den Geltungsbereich der Richtlinie über Elektro- und Elektronikgeräte-Abfall (WEEE) fallen. Demnach haben die Hersteller und Importeure die rechtliche Verpflichtung, die Rücknahme ihrer Altmodule sicherzustellen. Deutschland hat bislang kein nationales WEEE-Gesetz verabschiedet. Laut einer Sprecherin wird dies aber im Laufe dieses Jahres erwartet.

Was wissen die Forscher schon über mögliche Schwermetall-Emissionen

Die Stuttgarter Forscher der Institute für Photovoltaik (IPV) und für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) haben in einer Studie gezeigt, dass die Schadstoffe durch saure Lösungen aus defekten Modulen freigesetzt werden können.

Allerdings wurden die Solarzellen dafür solange zermahlen, bis sie einem Pulver glichen. Michael Koch vom ISWA betont, dabei habe es sich um ein "Worst-Case-Szenario" gehandelt, also eine Annahme des schlechtesten Falls.

"Von intakten Photovoltaikmodulen, die diese Stoffe verwenden, geht keine Gefahr aus", betont auch eine Sprecherin des Bundeswirtschaftsministeriums.

Koch betont, dass Löcher etwa durch Hagel wohl nicht ausreichten, um Schaden anzurichten. "Wir wollen nicht sagen, dass die Technologie gefährlich ist. Solange das Modul in Ordnung ist, ist alles gut", sagt er.

Schwermetalle in Solarzellen - unklar sind die Folgen von Feuer

Laut baden-württembergischem Umweltministerium ist eine Deponierung der Photovoltaikmodule grundsätzlich nicht zulässig. Sollten sie im Ausnahmefall - etwa nach einem Brand - doch auf einer Deponie landen, könnte das die Gefahr einer Auswaschung erhöhen. Allerdings seien die speziellen Deponien für Brandschutt besonders abgedichtet.

Warum interessiert die Forscher das Thema Schwermetalle in Solarzellen überhaupt?

Weltweit sind nach Angaben der Uni Stuttgart mehr als 17 Millionen Tonnen an Modulen installiert. Die Nutzungsdauer werde heute auf 20 bis 25 Jahre geschätzt. Zwar gibt es Recyclingverfahren auch seitens der Hersteller. Die Wissenschaftler sehen aber die Gefahr, dass kaputte oder weniger ertragreiche Module unsachgemäß entsorgt werden könnten, etwa nach weiterer Verwendung in Entwicklungsländern. Dort könnten sie auf wilden Müllkippen landen, warnt IPV-Leiter Jürgen Werner.

Forscher der Universität Stuttgart wollen daher untersuchen, auf welchen Wegen diese Schwermetalle aus Photovoltaikmodulen austreten können. Ziel ist es, die Vorgänge so gut zu verstehen und die Schwachstellen zu identifizieren, dass das Austreten künftig verlangsamt oder sogar verhindert werden kann.

Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Projekt der Institute für Photovoltaik (IPV) und für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) mit mehr als 800 000 Euro.

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Schlagworte zum Thema:  Erneuerbare Energien, Solarenergie, Solarmodul, Solaranlage, Photovoltaik-Anlage, Photovoltaik, Schwermetall, RoHS

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