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Artikel aus dem Handelsblatt Journal „Energiewirtschaft“ vom 28.08.2023
Mit der Energiewende verschieben sich die Treibhausgasemissionen der Energieversorger zunehmend vom traditionellen Anlagenbetrieb in die materialintensive Herstellung von Anlagen für erneuerbare Energien. Damit die CO2-Bilanz weiter reduziert werden kann, ist eine effiziente Kreislauf-Strategie für Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen unerlässlich.
Mindestens 1,7 Millionen Tonnen genutzter Photovoltaik-Module müssen Schätzungen der Internationalen Organisation für erneuerbare Energien (IRENA) zufolge bis 2030 weltweit entsorgt werden – weitere 60 Millionen werden bis 2050 folgen. Auf Deutschland entfallen dabei 4,4 Millionen bis 2050. Während der strukturelle Umbau auf erneuerbare Energien essenziell ist, um die Pariser Klimaziele einzuhalten, bringen die Technologien mit ihrem hohen Materialeinsatz ganz eigene Herausforderungen mit sich. Denn sowohl der Bau als auch die Entsorgung jeder Photovoltaik- und Windkraftanlage erfordert Energie und Material und emittiert damit indirekt ebenfalls relevante Mengen an Treibhausgasen. Besonders brisant: Technologien für erneuerbare Energien sind oft auf kritische und teilweise knappe Materialien – beispielsweise seltene Erden – aus risikobehafteten Herkunftsländern angewiesen.
Um die Dekarbonisierung der Energiewirtschaft ganzheitlich voranzutreiben, müssen Unternehmen Altanlagen samt wertvoller Rohstoffe daher besser wiederverwenden und recyceln. Denn bisher ist die Zirkularität der kritischen Materialien noch nicht besonders ausgeprägt. Ein Grund dafür: Materialien wie das Silizium in PV-Modulen oder der glasfaserverstärkte Kunststoff in Rotorblättern von Windkraftanlagen sind bisher nur schwer in ausreichender Quantität und Qualität zurückzugewinnen. Aktuell endet ein Großteil der Rotorblätter als Ersatzbrennstoff in der Zementindustrie und ist somit für immer verloren. Weil sich das Ende der Lebenszyklen vieler Anlagen der ersten Generation nähert, müssen Unternehmen jetzt die richtigen Infrastrukturen aufbauen, um Materialien im Bestand schnell und effizient in den Kreislauf zurückzubringen.
Technologiemetalle mit geringem CO2-Fußabdruck gefragt
Für eine Reduktion indirekter Emissionen wird es auch für Energieerzeuger immer wichtiger, eng mit ihren Zulieferern und Partnern zusammenzuarbeiten. So können Betreiber beispielsweise schon in der Beschaffung spezifische Anforderungen an Lieferanten stellen und Materialien wie grünen oder recycelten Stahl zur Voraussetzung für eine Zusammenarbeit machen.
Beispielsweise arbeiten der Windenergieanlagen-Anbieter Vestas und der dänische Energiekonzern Ørsted in diesem Bereich als Pioniere zusammen, um Stahl mit geringem CO2-Fußabdruck in Offshore-Windanlagen zu verbauen. Vestas hat zudem ein neues chemisches Verfahren entwickelt, welches hochwertiges Recycling von Rotorblättern ermöglichen soll. Aber auch bei der Entsorgung ausgedienter PV-Anlagen gibt es Fortschritte. Im französischen Grenoble extrahiert das Recycling- Werk der Firma ROSI Silber und Kupfer aus PVModulen, während das Fraunhofer Institut an einem Verfahren arbeitet, um neue Solarzellen mit 100 Prozent recyceltem Silizium herzustellen.
Investments in die Kreislaufwirtschaft zahlen sich langfristig aus
Energieversorger mit PV- oder Windkraftanlagen in ihren Portfolios können jetzt die Weichen dafür stellen, Recycling-Quoten zu erhöhen und ihre Resilienz gegenüber schwankenden Rohstoffpreisen zu verbessern. Damit der Zugriff auf die richtigen Rohstoffe gelingt und die benötigten Kapazitäten zur Verfügung stehen, ist die Zusammenarbeit mit Recyclingunternehmen essenziell. Darüber hinaus ist es von großer Bedeutung, den Produktlebenszyklus vorhandener Anlagen so weit wie möglich zu verlängern. Heißt: Unternehmen müssen Reparaturen oder den Austausch von Komponenten in der Praxis priorisieren. Hierbei ist das sogenannte Condition Monitoring ein hilfreicher Schritt. So können beispielsweise Sensorsysteme verbaut werden, die Anomalien, Vibrationen und Wetterbedingungen an Windturbinensystemen erkennen. Mit diesen Daten können Betreiber frühzeitig Korrekturmaßnahmen durchführen. Das erhöht die Lebensdauer von kritischen Komponenten, reduziert den Energie- und Materialbedarf und senkt dementsprechend die CO2-Auswirkungen.
Neben dem Einsatz von zirkulären Materialien ist das Produktdesign ein weiterer großer Hebel, um den CO2-Fußabdruck von Anlagen zu reduzieren. Das betrifft beispielsweise lebensdauerverlängernde Maßnahmen wie Design for Upgradability und ein ganzheitliches End-of- Life-Management. Solche Schritte erfordern vorab Investitionen in zirkuläre Designs, Modularisierung und Recyclingfähigkeit, zahlen sich langfristig aber finanziell aus und sichern die Erreichung der Pariser Klimaziele. Daher ist es für Energieversorger wichtig, jetzt die richtigen Partnerschaften für eine effiziente Kreislaufwirtschaft zu lancieren, Kosten zu senken, Materialverfügbarkeiten zu sichern und wichtige Skaleneffekte zu realisieren.
Die Expert:innen von PwC begleiten Sie auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft unter
https://www.pwc.de/de/nachhaltigkeit/nachhaltigkeit-in-der-energiewirtschaft.html
