Reichen die Rohstoffe?

Das betrifft weniger die natürlichen Vorkommen der Metallerze, ihre geologischen Lagerstätten sind weltweit relativ weit verbreitet. Der Flaschenhals ist vielmehr die energieintensive Aufbereitung. "China ist weltweit der größte Produzent mineralischer Rohstoffe", sagt Viktoriya Tremareva von der Deutschen Rohstoffagentur Dera in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe.

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Deutschland und Europa seien daher bei Rohstoffimporten stark auf China angewiesen. In einem Ende März veröffentlichten Report bestätigt das Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung ifo in München diese Abhängigkeit der PV-Branche. "Der Anteil der EU wird auf maximal sechs Prozent bei den Rohstoffen und fünf Prozent bei den verarbeiteten Materialien geschätzt", schreiben die ifo-Forscher Andreas Baur und Lisandra Flach. China dagegen ist mit einem Anteil von knapp 53 Prozent bei der Rohstofflieferung nach Europa im PV-Sektor führend.

Setzen neue Solarzellfabriken künftig weltweit auf die derzeit für hohe Wirkunsgrade vielversprechendste Heterojunction-Technologie - wie in Europa bereits üblich - oder auf Tandemzellen aus Silizium und Perowskiten, sind sogar generelle Rohstoffengpässe zu erwarten. Sie gefährden den globalen Solarausbau im Terawatt-Maßstab bis 2030.

Brett Hallam von der University of New South Wales beziffert die Engpässe auf der Basis aktueller geologischer Rohstoffdaten. So reiche etwa die Gewinnung von Silber für die Kontakte der Solarzellen gerade mal für eine Jahresproduktion von 148 Gigawatt aus. Gleichzeitig steigt der von der PV-Industrie genutzte Anteil an der Weltproduktion bis Ende des Jahrzehntes voraussichtlich von heute gut elf auf 20 Prozent an.

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Noch kritischer sieht Hallam die zukünftige Versorgung mit Indium. Das Metall wird aus Rückständen der Zink-Produktion gewonnen und in der elektrisch leitfähigen und zugleich durchsichtigen Verbindung Indiumzinnoxid vor allem für Flachbildschirme, aber eben auch für Heterojunction-Solarzellen benötigt. Mit einer aktuellen Jahresproduktion von etwa 1.000 Tonnen genügt der Indium-Anteil für die PV-Industrie laut Hallam maximal für 43 Gigawatt jährlich.

Bei Aluminium ist die Versorgungslage nach Ansicht des britischen Forschers nicht ganz so angespannt, auch wenn eine globale Solarzellproduktion von 4,5 Terawatt im Jahr 2050 stolze 40 Prozent der überhaupt verfügbaren Aluminiummengen erfordern könnte. Problematisch bleibt jedoch bis auf Weiteres die große Abhängigkeit von China, das mit gut 35 Millionen Tonnen mehr Aluminium produziert als alle anderen Staaten zusammen.

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Einen Ausweg aus dem Rohstoffengpass könnte die konsequente Wiederverwertung der Bestandteile ausgedienter Module darstellen - allerdings nur auf längere Sicht. "Recycling im PV-Sektor ist ausgesprochen wichtig, hat aber kurz- und mittelfristig kaum Einfluss", sagt Hallam. Denn Solarmodule sind für eine lange Nutzungsdauer von mindestens 25 Jahren ausgelegt. Nennenswerte Mengen an ausgemusterten Solarzellen werden deshalb erst ab dem kommenden Jahrzehnt anfallen.

Diese Zeit gilt es zu nutzen. Heute stecken die Technologien für eine effiziente Rückgewinnung von Silber, Indium oder auch Silizium-Wafer noch in den Kinderschuhen. Doch mit absehbar steigenden Rohstoffpreisen ist es nicht unwahrscheinlich, dass bis in die 2030er Jahre wirtschaftliche Recyclingprozesse entwickelt werden.

Der Ausbau der Solarbranche entlang der gesamten Wertschöpfungskette zählt zu den strategischen Wirtschaftszielen der Europäischen Kommission. Das hat das Gremium Ende Februar in einem Überblick über die Abhängigkeiten der europäischen Wirtschaft nochmals bestätigt. So ist nicht nur mit weiteren Fördermitteln für Solarzellfabriken, sondern auch für die anderen Prozessstufen zu rechnen.

Parallel wird daran gearbeitet, die Rohstoffimporte breiter zu diversifizieren - über China hinaus. Das vom Solarverband European Solar Manufacturing Council anvisierte Ziel einer europäischen Produktionskapazität von bis zu 100 Gigawatt Leistung pro Jahr über alle Glieder der Wertschöpfungskette hinweg bleibt zwar sehr ambitioniert. Doch wegen der gestiegenen Modulpreise und dank der hohen Akzeptanz für einen Solarausbau sei "der Zeitpunkt dafür perfekt", sagt Volker Quaschning.

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 Silizium für Solarzellen
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Lachser 27. Aug 2022 / Themenstart

Auf ein Problem geht der Artikel leider nicht sein. Eine Solaranlage alleine bringt noch...

Clown 25. Aug 2022 / Themenstart

Trägst Du denn die (finanzielle) Verantwortung für tausende Jahre strahlenden Müll?

PrinzessinArabella 22. Aug 2022 / Themenstart

War eher umgekehrt, wegen massiver Subventionen war sie ineffektiv, gleichzeitig bekamen...

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