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Brennende Windräder, blinde Solaranlagen Der Schrott der Erneuerbaren

Seit Jahren beherrscht die Energiewende in Deutschland die Schlagzeilen. Weg von Kohle, Öl und Gas - die alternative Energieerzeugung ist klimaschonend und nachhaltig – aber die Anlagen halten nicht ewig. Wohin mit dem Schrotthaufen der erneuerbaren Energien?

schrott

Schwermetalle, neue Kunststoffe und wertvolle Rohstoffe

2013 war ein Rekordjahr: Rund 2.500 Megawatt an Windenergieleistung wurden in Deutschland neu installiert – der höchste Zubau seit zehn Jahren. Aber jedes noch so moderne Windrad ist irgendwann mal schrottreif. Es gibt einen Zweitmarkt für Windkraftanlagen, insbesondere im osteuropäischen Ausland, also Rumänien, Bulgarien und Polen. Zwar kann niemand sagen, wie lange solche "Second-hand-Windräder" noch laufen und in der Regel werden sie auch ohne den Service eines Wartungsvertrags geliefert. Aber dafür kosten sie nur den Bruchteil einer Neuanlage – bis zu 90 Prozent Preisrabatt sind drin. Und für den ehemaligen Betreiber ist verkaufen allemal besser, als die Einzelteile teuer zu lagern oder zu entsorgen.

Secondhandmarkt für Windräder

Windrad von oben

Eine Windkraftanlage abzubauen will gut kalkuliert sein

Andere Anlagentypen, die einfach für den Zweitmarkt nicht mehr interessant sind, werden für Ersatzteile und die Verschrottung ausgeschlachtet. Stahl ist der einzige Rohstoff aus einem demontierten Windrad, für den sich am Markt lohnende Preise erzielen lassen. Doch auch einzelne Teile sind oft wiederverwertbar: Ein funktionstüchtiges Getriebe z.B. lässt sich noch als Ersatzteil nutzen. Die riesigen Rotorblätter aufzubewahren lohnt meist nicht wegen der hohen Lagerkosten. Eine Windkraftanlage abzubauen ohne dass man einen Käufer an der Hand hat, will deshalb gut kalkuliert sein.

Seit den Anfängen der Windenergiegewinnung in Deutschland vor bald 25 Jahren hat sich eine eigene Recycling-Industrie für diesen Zweig entwickelt. Beton-Fundamente demontierter Anlagen z.B. können zerkleinert im Straßenbau eingesetzt werden. Die stählernen Schäfte können zu neuem Stahl eingeschmolzen werden. Stahl und Beton sind, was die Masse angeht, auch die Hauptwerkstoffe einer Windkraftanlage.

Rotorblätter in Flammen

Von einem Sturm beschädigte Rotorblätter einer Windkraftanlage

Von einem Sturm beschädigte Rotorblätter

Am Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie in Pfinztal bei Karlsruhe untersucht Elisa Seiler die Wiederverwertbarkeit von Windkraftanlagen. Mehr als 80 Prozent des Schrotts lassen sich derzeit recyceln: Kupfer, Aluminium und andere Metalle – für fast alle verwendeten Materialien gibt es bereits sinnvolle Entsorgungswege. Bei ihren Versuchen stolperten die Wissenschaftlerin und ihr Team allerdings über die riesigen Windradflügel. Das Manko an den Rotorblättern ist, dass sie aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen, den man nicht mehr einschmelzen, sondern nur verbrennen kann.

Das Silizium in der Glasfaser-Asche kann den Sand ersetzen, der bei der Herstellung von Zement normalerweise zugesetzt werden muss. Für dieses Recyclingverfahren gibt es bundesweit bislang nur eine einzige Anlage in Norddeutschland.

Anbringung von Sprengschnüren an der gewünschten Trennstelle

Anbringung von Sprengschnüren an der gewünschten Trennstelle

Doch die Karlsruher Wissenschaftlerin will noch mehr: Sie würde die Glasfasern gerne zurückgewinnen, statt sie zu verbrennen. In den Rotoren neuerer Windräder wird auch Carbonfaser eingesetzt. Die hat noch vorteilhaftere Eigenschaften und ist noch wertvoller. Aber wie kommt man da ran?

In die Luft sprengen hilft

Einmal gezielt sprengen statt ewig mühsam zu sägen heißt eine mögliche Lösung für das Recycling. In der Fachsprache: energetische Demontage. Was sich im ersten Moment abenteuerlich anhört, ist längst keine Theorie mehr. Ein Mitarbeiter des Frauenhofer Instituts hat in früheren Versuchen mit gezielten Sprengladungen Waschmaschinen in ihre Einzelteile zerlegt. Dabei wird mit sogenannten Sprengstoffschnüren gearbeitet. Sie sehen aus wie Staubsauger-Kabel.

Material für die energetische Demontage am Fraunhofer ICT

Material für die energetische Demontage am Fraunhofer ICT

Die Ummantelung ist allerdings mit Sprengstoff gefüllt. Die Schnüre werden exakt an den Stellen aufgeklebt, wo das Bauteil auseinanderbrechen soll. Wird gezündet, dann explodiert die Schnur auf ihrer gesamten Länge. Eine Sprengkraft, die auch Glasfaserverstärkten Kunststoff im Windradblatt zerlegen kann. In einem Bunker am Rand des Institutsgeländes haben die Karlsruher Forscher erste Versuche gemacht, mit Erfolg.

Aus Windradflügeln könnten zum Beispiel Bahnschwellen hergestellt werden – eine Idee, die noch in den Anfängen steckt. Aber die Energiewende macht es nötig, Recycling-Methoden für all die in die Jahre gekommenen Windräder zu finden, deren Schrott spätestens im nächsten Jahrzehnt auf uns zukommt.

Solarschrott

Ein altes, fleckiges Solarmodul kurz vor dem Recycling

Ein altes, fleckiges Solarmodul kurz vor dem Recycling

Weil seit rund 15 Jahren immer mehr Solaranlagen in Deutschland installiert werden, werden in naher Zukunft auch alte, ausrangierte Solarmodule in großer Zahl anfallen. Um eine optimale Ökobilanz der grünen Technik Solarenergie zu erreichen, müssen Altanlagen so gut wie möglich in ihre Bestandteile getrennt und recycelt werden. Glas macht den größten Anteil des Schrotts von Solarmodulen aus. Der Wertstoff wird – wie anderes Altglas – geschreddert und wiederverwertet. Die Rahmen der Module bestehen aus Aluminium, das als Rohstoff auch begehrt ist und vollständig recycelt wird. Damit haben Photovoltaik-Module bereits heute eine Verwertungsquote von gut 80 Prozent.

Alte Solarmodule kurz vor dem Recycling

Im Freiberger Solar-Unternehmen Solarworld

Doch einige Bestandteile sind problematisch. Gesundheitsgefährdende Schwermetalle wie Blei wurden in den Modulen zwar schon weitgehend ersetzt. Doch manche, so genannte Dünnschicht-Module enthalten das giftige Cadmiumtellurid, für das bereits ein eigenes Recyclingverfahren entwickelt wurde.

Alter Müll der Erneuerbaren Energien

Aber auch weitere zum Teil wertvolle Rohstoffe lassen sich aus alten Solarmodulen gewinnen. In den Leiterplatten stecken z.B. seltene Metalle und Halbmetalle wie Indium und Germanium und Seltene Erden. Die meisten ausgedienten Photovoltaik-Module gehen an Firmen für Flachglasrecycling. Das sind Unternehmen, die Autoscheiben, Hausfenster, Fassadenglas oder gläserne Computerbildschirme wiederwerten. Es gibt auch Unternehmen die das Silizium aus dem Solarzellenbruch aufbereiten.

Herstellung eines Solarmoduls aus recycelten Zellen

Herstellung eines Solarmoduls aus recycelten Zellen

Abfallmengen der Erneuerbaren Energien werden steigen. Die Europäische Union hat in einer Richtlinie Hersteller und Importeure von Solaranlagen verpflichtet, Altanlagen kostenlos zurückzunehmen und zu entsorgen: Mindesten 85 Prozent der Altanlagen müssen eingesammelt und mit einer Quote von mindestens 80 Prozent recycelt werden. Eigentlich regelte die EU-Richtlinie die wachsenden Berge von Elektroschrott: alte Handys, Computer, Fernseher oder Waschmaschinen. Die Hersteller sollen zur Verantwortung gezogen werden, Altgeräte umweltverträglich zu entsorgen und zu recyceln. Die Idee der Herstellerverantwortung wurde dann auch auf die Solarbranche ausgeweitet. Wo die Europäische Union vorgeprescht ist, hinken ihre Mitgliedstaaten allerdings hinterher. Auch in Deutschland wurde die Umsetzung durch die Bundestagswahlen verzögert. Man rechnet damit, dass das Elektroschrottgesetz bis Ende 2014 entsprechend novelliert wird.

Ökobilanz versus Energiebilanz

Erneuerbare Energiematerialien benötigen spezielles Recycling

Erneuerbare Energiematerialien benötigen spezielles Recycling

Bei grüner Technologie sollte auch die Ökobilanz stimmen. Das betrifft auch die Energiebilanz. Doch was den Windrad-Schrott der näheren Zukunft angeht, lässt sich die Menge schwer schätzen. Wie viele Anlagen können auf dem Gebrauchtmarkt im Ausland verkauft werden? Wie viele liefern länger Strom als die veranschlagten 20 Jahre, wie viele gehen vorher kaputt? Elisa Seiler vom Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie in Karlsruhe hat in ihrer Studie zur Recyclingfähigkeit von Windkraftanlagen die künftige Schrottmenge zu schätzen versucht. Laut ihren Berechnungen steht der große Anstieg noch bevor.

In den nächsten zehn bis zwanzig Jahren wird das Recycling von Windkraftanlagen und Solarmodulen wirtschaftlich erst interessant. Bisher standen Forschung und Industrie nicht unter Handlungsdruck. Erst die EU hat mit ihrer neuen Richtlinie Tempo gemacht. Der Ansatz, die Hersteller zur Verantwortung zu ziehen, wenn es um eine möglichst umweltfreundliche Verwertung und Entsorgung ihrer Produkte geht, hat in anderen Abfallbereichen schon funktioniert: Altautos, Elektrogeräte, Batterien. Warum nicht auch beim Schrott der Erneuerbaren?