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Umweltschutz und Recyling

Wir lösen die Klimakrise, aber schaffen Millionen Tonnen Sondermüll

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Manchmal ist Umweltpolitik wie Fußball: Wer den Ball führt, kann nicht einfach den Kopf abschalten. Der Spielzug ist erst zu Ende, wenn der Ball sauber zur Mitspielerin gepasst wurde, und später am besten im Tor landet. Es braucht volle Konzentration, von Anfang bis Ende.

So ähnlich ist das bei den Erneuerbaren Energien und alternativen Antrieben für den Verkehr. Sie sollen unser Klimaproblem lösen. Aber Solaranlagen zu installieren und Windräder aufzustellen, ist nur ein Teil der Aufgabe. Allein in Deutschland fallen bald jedes Jahr 70.000 Tonnen schwer verwertbarer Windradmüll an, bis 2030 müssen etwa 400.000 Tonnen Solaramodule verschrottet werden. Es kann sein, dass wir das Klimaproblem lösen, aber das Müll- und Ressourcenproblem sich verschärft.

Um im Bild des Fußballspielens zu bleiben: Wenn wir uns nur so lange damit beschäftigen, bis das Windrad steht oder die Solaranlage auf dem Dach ist, ist das, als würden wir mitten im Spielzug die Konzentration verlieren. Wir müssen die Frage stellen: Was passiert eigentlich mit dem Windrad, dem Solarmodul, der E-Auto-Batterie, wenn sie ausrangiert werden?

Einerseits muss der Müll irgendwo hin. Andererseits stecken in den Teilen Rohstoffe, deren Abbau ökologische Schäden verursacht und Menschen ihrer Heimat beraubt. Rohstoffe, die zum Teil auch knapp werden können. Deswegen habe ich mir angesehen, was mit dem Müll von Windrädern, Solaranlagen und Batterien von E-Autos passiert. Soviel vorweg: Das kann noch besser gehen.

So werden Windkraftanlagen recycelt

Welcher Müll fällt an?
Der Müll von Windkraftanlagen lässt sich grob in zwei Gruppen einteilen: Jene Stoffe, die sich schon gut recyceln lassen und jene, bei denen das schwierig ist. Zu Gruppe 1 gehören Beton, Stahl, Kupfer und Aluminium – das steckt im Fundament, im Turm und der Gondel (quasi der Kopf des Windrads). In Gruppe 2 sind die Rotorblätter. Sie bestehen aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) und teilweise carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK), aus klassischem Sondermüll.

Das Umweltbundesamt (UBA) hat in einer Studie berechnet, wie viel Windkraft-Müll in den kommenden Jahren anfallen wird. Dabei ist es davon ausgegangen, dass eine Windkraftanlage im Schnitt 20 Jahre hält, wobei der Zeitraum durchaus länger sein kann. Das UBA schreibt, dass jedes Jahr etwa 5,5 Millionen Tonnen Beton und etwa eine Million Tonnen Stahl anfallen. Bei den Rotorblättern geht das UBA davon aus, dass ab 2024 „relevante Mengen“ anfallen – etwa 70.000 Tonnen pro Jahr. Zum Vergleich: Allein im Land Berlin fällt jedes Jahr etwa eine Million Tonnen Betonmüll an, zum Beispiel weil Häuser abgerissen werden.

Das UBA geht in seiner Studie davon aus, dass Windkraftanlagen 20 Jahre lang stehen. Allerdings können sie nach einer Prüfung auch noch länger betrieben werden, etwa fünf bis zehn Jahre laut dem Bundesverband Windenergie. Eine andere Möglichkeit ist das sogenannte Repowering – dabei tauschen die Betreiber nur Teile der Windkraftanlage aus, das Fundament und der Turm bleiben aber oft stehen.

Wie werden Windkraftanlagen bisher entsorgt?
Recycelten Beton nutzen Baufirmen zum Beispiel, um neue Straßen anzulegen – für Häuser hingegen bisher noch selten, weil die Recyclingverfahren dafür oft noch nicht gut genug sind. Stahl kann man einschmelzen und danach genauso wiederverwenden – die Qualität bleibt gleich. Auch Kupfer und Aluminium lassen sich relativ gut recyceln und wiederverwenden.

Problematischer wird es bei den Rotorblättern. Die älteren bestehen größtenteils aus GFK. Es gibt ein Verfahren, um GFK zu recyceln, allerdings lohnt sich das momentan wirtschaftlich nicht, wie das UBA in seiner Studie schreibt. GFK landen bisher auf Deponien, in Müllverbrennungsanlagen oder werden für die Zementindustrie aufbereitet. Dabei wird ein Teil verbrannt, um Energie zu erzeugen, ein anderer Teil kommt in die Zementmasse. Dafür benötigt man spezielle Aufbereitungsanlagen, eine davon steht in Bremen. Das UBA nennt diese Methode die aktuell beste, allerdings existieren momentan nicht genug solcher Anlagen.

Neuere Rotorblätter haben auch einen Anteil an CFK. Den kann man mit der sogenannten Pyrolyse recyceln, allerdings werden die Carbonfasern dabei kürzer und irgendwann kann man sie nicht mehr benutzen. Außerdem gibt es auch hierfür nicht genug Anlagen in Deutschland.

Wie könnte das besser gehen?
Ende 2020 fallen alle Windkraftanlagen aus der Förderung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), die bis Ende 2000 gebaut wurden. Es kann passieren, dass Betreiber ihre Windkraftanlagen abbauen müssen, weil es sich für sie finanziell nicht lohnt, sie weiter zu betreiben. Der Bundesverband Windenergie fordert daher eine zusätzliche Förderung für Windkraftanlagen, sodass sie weiter wirtschaftlich bleiben. Dadurch würde weniger Müll anfallen, weil Anlagen länger stehen bleiben können.

Wenn es ums Recycling geht, fehlen schlicht Anlagen, mit denen man CFK und GFK möglichst gut wiederverwerten kann. Das UBA sieht eine Möglichkeit darin, dass die Politik die Hersteller dafür verantwortlich macht, die Stoffe anschließend umweltgerecht zu entsorgen. Das würde Anreize schaffen, solche Anlagen zu bauen. Außerdem könnte es sinnvoll sein, sie dazu zu verpflichten, anzugeben, aus welchen Materialien die Rotorblätter bestehen. Die Information ist wichtig, um zu recyceln, bisher aber nicht verpflichtend.

Das ist der Müll von Solaranlagen

Welcher Müll fällt an?
Es gibt verschiedene Arten von Photovoltaik-Modulen. Die, die aktuell am häufigsten vorkommen, haben Solarzellen aus Silizium. Außerdem bestehen sie aus Glas, Plastik, Aluminium, Kupfer und einer kleinen Menge Silber. Die Internationale Organisation für Erneuerbare Energien (IRENA) geht davon aus, dass bis 2030 in Deutschland insgesamt mindestens 400.000 Tonnen alter PV-Module anfallen.

Wie werden Solaranlagen entsorgt?
Wenn man selbst alte PV-Module zuhause hat, kann man die kostenlos zum Wertstoffhof bringen. In der Regel kommen aber Unternehmen, um die PV-Module abzubauen und nehmen sie dann mit. Die EU verpflichtet alle Hersteller, die PV-Module innerhalb der EU verkaufen, das Sammeln und Verwerten zu finanzieren. 2007 gründeten verschiedene Solarmodulhersteller das Unternehmen „PV Cycle“, das sich ums Sammeln und Recyceln kümmert. Inzwischen hat es auch eine Tochterfirma in Deutschland.

Glas lässt sich gut recyceln, genau wie Stahl kann man es unendlich oft einschmelzen und wiederverwenden. Das Aluminium, aus dem der Rahmen besteht, lässt sich auch gut trennen und recyceln. Problematischer sind die Solarzellen – Silizium und Kupfer sind mit dem Plastik verbunden und nur schwer davon zu trennen. Deshalb landen sie oft in Müllverbrennungsanlagen.

Wie kann das besser gehen?
Es gibt eine gute Nachricht: Die Solarzellen-Hersteller können weniger Stoffe benutzen, die sich nur schwer recyceln lassen. Bei den gängigsten Modulen wird in der neueren Version etwas mehr Glas verwendet, dafür weniger Silizium.

Wie bei der Windkraft könnte man auch die PV-Module manchmal noch länger nutzen. Oft sind nur einzelne Zellen kaputt und die kann man reparieren. Ein Team unter anderem unter der Leitung von Ubbo Ricklefs von der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM) hat einen Prozess entwickelt, um die Module zu reparieren. „Das Verfahren ist aber zu aufwendig, um es in Europa konkurrenzfähig zu machen“, sagt Ricklefs. Damit scheitert die Reparatur wie bei vielen anderen Dingen daran, dass es günstiger ist, ein neues Modul zu kaufen, als einzelne Solarzellen auszutauschen. Ändern könnte man das nur durch gesetzliche Anreize oder durch eine gesellschaftliche Bewegung, die Reparaturen eine hohe Priorität einräumt.

Das Team um Ricklefs hat sich nicht nur die Reparatur, sondern auch das Recycling angeschaut. Sie konnten das Silizium und Silber gut trennen und zurückgewinnen. Verpflichtend wäre das aber erst, wenn die Politik Recyclingquoten für die einzelnen Stoffe vorgeben würde – also gesetzlich festlegen, wie viel man von dem Stoff zurückgewinnen muss. Momentan gibt es nur eine Recyclingquote für die PV-Module insgesamt. „Diese Vorgabe wird erreicht, wenn die Hauptanteile Aluminium und Glas abgetrennt und dem Recycling-Kreislauf zugeführt werden“, sagt Ricklefs. Der Rest werde zum Beispiel geschreddert, verbrannt und als Füllmaterial im Straßenbau verwendet oder deponiert.

Das passiert mit alten E-Auto-Batterien

Welcher Müll fällt an?
In den E-Auto-Batterien stecken wertvolle Rohstoffe: unter anderem Lithium, Mangan, Kobalt, Nickel und Grafit. Außerdem sind in den Batterien meist Aluminium, Stahl und Kunststoff verbaut. Anfang dieses Jahres gab es in Deutschland laut Kraftfahrtbundesamt etwa 170.000 Elektroautos – fünf Jahre zuvor waren es etwa 19.000. Die Zahl an ausgedienten E-Auto-Batterien ist also momentan noch gering. Es ist schwierig, konkrete Zahlen dazu zu finden, aber klar ist, dass bald viele alte Batterien recycelt werden müssen.

Was passiert damit?
Wenn die E-Auto-Batterie nicht mehr genug Kapazität fürs Auto hat, können die Eigentümer sie immer noch gut zum Beispiel als Energiespeicher im Haus verwenden zusammen mit einer Solaranlage. Dieser Ansatz nennt sich „Second Life“. Auf dem BMW-Werksgelände in Leipzig steht zum Beispiel eine Speicherfarm mit Batterien aus dem BMW i3. Bis zu 700 Batterien haben darin Platz und sie können soviel Energie speichern, dass ein E-Auto damit etwa 100.000 Kilometer fahren kann. BMW speichert damit Energie, welche die Windräder auf dem Werksgelände erzeugen.

Laut Umweltbundesamt gibt es in Deutschland aktuell mindestens sechs Recyclinganlagen für Batterien, die Lithium enthalten. Dort werden E-Auto-Batterien recycelt, genauso wie Handyakkus oder Knopfzellen. Aber: Das Recycling von Batterien ist nicht perfekt. Nicht alle Stoffe können wiedergewonnen werden. Laut UBA konzentrieren sich die Verfahren darauf, die Stoffe Kobalt, Nickel, Kupfer, Eisen und Aluminium zurückzugewinnen. Das Lithium zum Beispiel wird meistens verbrannt. Ein Verfahren mit dem man es auch zurückgewinnen kann, hat zum Beispiel die Firma Duesenfeld in Niedersachsen entwickelt.

Geht das besser?
Im November will die Europäische Union eine neue Recyclingrichtlinie für Lithium-Ionen-Akkus verabschieden. Momentan ist für die sonstigen Batterien (unter die E-Auto-Batterien noch fallen) eine Recyclingquote von 50 Prozent vorgeschrieben. Die wird bei den E-Auto-Batterien schon erfüllt, wenn man Aluminium, Stahl und Kunststoff recycelt. „Damit die Rohstoffe in Elektrofahrzeugbatterien in Zukunft effektiv und in großem Stil wiederverwendet werden, braucht es für die einzelnen strategischen Rohstoffe jeweils eigene, rechtlich bindende Recyclingquoten“, sagt Kerstin Meyer, Projektleiterin Fahrzeuge und Antriebe beim Thinktank Agora Verkehrswende. „Dies gilt insbesondere für Kobalt, Lithium und Nickel.“

Wenn es diese Vorgaben gibt, wird es wirtschaftlich attraktiv, in Anlagen zu investieren, mit denen man diese Stoffe in großem Stil recyceln kann – besonders Lithium. Auch das UBA empfiehlt, mehr Anlagen zu bauen, mit denen man E-Auto-Batterien recyceln kann oder die bestehenden Anlagen auszubauen.

Fazit

Wie ließe sich die Sachlage also zusammenfassen? Vorsichtig optimistisch. Denn es gibt ein Problembewusstsein, so fragt zum Beispiel ihr, die Leser:innen von Krautreporter, immer wieder nach dem Müll, der anfällt. Gleichzeitig gibt es in allen drei Bereichen, die ich mir angeschaut habe, schon technische Konzepte, um die Recyclingquote hochzufahren. Was fehlt, wie eigentlich immer, ist ein politischer Schubs. Beim Bundesumweltministerium (BMU) habe ich nachgefragt, ob sie das Problem auf der Agenda haben, und was sie konkret vorhaben. Die Antwort: Ja, das BMU sieht die Notwendigkeit, die Recyclingkapazitäten zu erhöhen.

Was das Recycling von Rotorblättern angeht, ist laut BMU und Umweltbundesamt noch Forschung nötig: unter anderem in Bezug auf die Frage, wer die Verantwortung fürs Recycling tragen soll. Ein Forschungsvorhaben des Umweltbundesamts geht noch bis 2022. Dann soll ein konkretes Konzept stehen. Ein Gesetz gibt es dann aber noch nicht.

Was die Recyclingkapazitäten für E-Autos und Solarmodule angeht, könnten die Anlagenbetreiber diese vergrößern, sobald es mehr Bedarf gibt. Damit sich das Recycling von Lithium lohnt, braucht man eine spezielle Vorgabe für dessen Rückgewinnung. Laut BMU setzt sich die Bundesregierung für ein entsprechendes Gesetz auf europäischer Ebene ein.

Auch politisch ist also durchaus ein Bewusstsein für das Problem da. Jetzt muss nur noch etwas passieren.


Redaktion: Rico Grimm, Schlussredaktion: Susan Mücke, Bildredaktion: Martin Gommel

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