Teun Schröder
31 januari 2024, 14:04

Monsterklus lonkt: van kampioen zon-op-dak naar kampioen zonnepaneelrecycling

Nu is de afvalstroom nog beperkt. Maar volgens Martin Späth, expert PV-technologie bij TNO, gaat dat binnenkort veranderen. Zonnepanelen die aan het begin van dit millennium zijn aangeschaft bereiken het einde van hun levensduur. Kan Nederland naast wereldkampioen zon-op-dak ook expert worden in het recyclen van zonnepanelen?

Getty Images 1431695056 "Als de EU te lang wacht met een duidelijk plan, dan missen we de boot.” | Credits: Getty Images

Nederland staat bovenaan de lijst van meeste zonvermogen per hoofd van de bevolking. Dat is goed nieuws voor de hernieuwbare energiemix. Maar een volgende uitdaging ligt in het verschiet. Met een levensduur van zo’n 15 tot 25 jaar zijn de oudere panelen die aan het begin van dit millennium zijn gelegd langzaam aan vervanging toe. En die stroom van afgedankte zonnepanelen zal in de komende jaren alleen maar toenemen. In ons land komen in 2030 naar schatting een kwart miljoen panelen in aanmerking voor verwijdering.

Ook op Europese schaal wordt er in hoog tempo zonvermogen bijgebouwd. Jaarlijks komt er zo’n 3,5 gigawatt bij. Deze nieuwe panelen gaan 25 tot 30 jaar mee, maar zullen daarna eveneens moeten worden opgeruimd. En dan staat die 3,5 gigawatt gelijk aan 200.000 ton elektronisch afval dat jaarlijks moet worden ingezameld en verwerkt. Als we willen dat de waardevolle materialen in PV-systemen worden gerecycled en hergebruikt, betekent dat werk aan de winkel voor Nederland en de EU.

Ontwerpen en recyclen

“De potentiële oplossing is tweeledig”, zegt Späth. “Aan de ene kant moeten we nu beginnen met design for recycling: zonnepanelen zo ontwerpen dat we de onderdelen aan het einde van de levensduur makkelijk kunnen ontmantelen. Op die manier kunnen we reststromen bestaande uit één soort materiaal beter recyclen. Aan de ander kant moeten we op de korte termijn het recycleproces verbeteren om de huidige generatie zonnepanelen te verwerken.”

Shredder

Die recyclemogelijkheden zijn er nu nog maar in beperkte mate. “In de meeste gevallen worden afgedankte PV-systemen verwerkt als elektronisch afval”, zegt Späth. “In feite betekent het dat ze als geheel de shredder ingaan.” De verbrijzelde panelen eindigen dan bijvoorbeeld als vulmateriaal in beton of als schuurmiddel. In de EU gebeurt dit jaarlijks met zo’n 4.000 ton zonnepanelen.

Hot knife

“Maar inmiddels zijn er een paar geavanceerdere recyclers – veelal nog afhankelijk van subsidies – die technologie hebben ontwikkeld om zonnepanelen in verschillende onderdelen te recyclen”, gaat Späth verder. “Eén van die technologieën is een hot knife machine; een soort klievend heet mes dat de glasplaat van een paneel af kan snijden. Die glasplaat kun je dan weer voor andere toepassingen gebruiken, maar daarvoor moet deze wel eerst omgesmolten worden. Een glasplaat in zijn geheel hergebruiken is lastig omdat er door weer en wind krassen op zitten. Daardoor zal een gerecyclede glasplaat van een zonnepaneel niet zo snel op een nieuw zonnepaneel terechtkomen. Wel kan zo’n plaat gebruikt worden voor minderwaardig vensterglas.”

Schadelijke stoffen

Weer andere lagen van een paneel, zoals een plaat polyvinyl fluoride (PVF), zijn een stuk lastiger te recyclen. “PVF is een lastig materiaal dat je eigenlijk moet verbranden bij heel hoge temperaturen”, zegt Späth. “Het materiaal bevat stoffen die schadelijke gassen genereren bij verbranding die absoluut niet in het milieu terecht mogen komen. Ook silicium, het hoofdbestanddeel van de zonnecellen, en de 10 gram zilverlegering per paneel kan op dit moment niet op grote schaal gerecycled worden. Maar ook voor deze materialen geldt dat er in Europa op kleine schaal geëxperimenteerd wordt met nieuwe recyclemethoden.”

De enige onderdelen die op dit moment goed gerecycled kunnen worden zijn het koper van de bekabeling en het aluminium frame. “Ontdaan van schroeven en andere stoffen is aluminium nog relatief eenvoudig om te recyclen. Maar algeheel wegen de kosten van recycling nauwelijks op tegen de opbrengsten van het materiaal.” Veel van deze materialen zijn simpelweg te goedkoop. Nieuwkoop is al snel voordeliger dan de prijs die het kost om het materiaal te recyclen.

“Nieuwkoop is al snel voordeliger dan de prijs die het kost om het materiaal te recyclen.” | Credit: Getty Images

Verwijderingsbijdrage

Hoewel er dus al wel het een en ander kan, blijven toepassingen op grote schaal uit en zijn recyclers afhankelijk van overheidssteun. Volgens Späth zou het helpen als de opbrengst van de wettelijke verwijderingsbijdrage wordt gebruikt om de hoogwaardige recyclefaciliteiten te financieren. Deze meerprijs op de aanschaf van zonnepanelen wordt nu grotendeels gebruikt om enkel de eenvoudig te recyclen materialen (koper en aluminium) terug te winnen. De wetgever kan een rol spelen in bepalen waar het geld van de verwijderingsbijdrage naartoe gaat. Maar zover is het voorlopig nog niet.

Design for recycling

De andere route die bewandeld kan worden om recycling te stimuleren is het ontwerpen van zonnepanelen die eenvoudig te ontmantelen zijn. Het is een ontwikkeling die op dit moment nog in de kinderschoenen staat, maar in de komende jaren hopelijk meer tractie krijgt. Späth: “Bij TNO zijn we bezig met de ontwikkeling van een release encapsulent. Dit is de verbindingslaag tussen de zonnecellen en het paneel. Onze nieuwe verbindingslaag kun je aan het eind van de levensduur van een paneel triggeren, waardoor de module in aparte materialen uiteen kan worden gehaald.”

Ook zijn er in Nederland ontwikkelingen gaande waarbij pfas-houdend materiaal in de backsheet wordt vervangen door polyolefinen. “Dit veelvoorkomende plastic kun je heel netjes recyclen”, zegt Späth. “Er bestaan al backsheets die gemaakt worden van een mix van nieuw en gerecycled materiaal.”

Modulair ontwerpen

Volgens Späth wordt het steeds belangrijker voor Europa om de focus te leggen op recycling en nieuwe modulaire ontwerpen. “We komen uit een enorme luxepositie dat we zoveel zonnepanelen goedkoop uit China kunnen halen. Maar dat maakt ons ook afhankelijk. Als China ineens zou stoppen met de handel, dan hebben we een probleem.”

Tegelijkertijd ligt er inmiddels een schat aan waardevolle grondstoffen op de Europese daken. Dit biedt een mooie basis voor de recycling en productie van zonnepanelen op Europees grondgebied. Späth: “Het Europese product wordt geheid duurder, dus heeft de industrie financiële hulp nodig van Brussel. Ook ben ik van mening dat je de industrie grootschalig moet opbouwen. Gelijk productie op gigawattschaal, geen kruimelwerk. Op dit moment is er wat dat betreft nog veel onduidelijk vanuit de EU. Het gevaar is dat Europese investeerders naar de Verenigde Staten vertrekken. Daar is inmiddels een sterk programma opgetuigd en gaan ontwikkelingen razendsnel. Als de EU te lang wacht met een duidelijk plan, dan missen we de boot.”

Lees ook:

Changemaker Johan Krijgsman (Waal) ontdekte dat houtbouw ook kan renderen: 'Ik ga dit groter maken'

Hoe zorg je voor duurzame verandering? “Een schonere wereld gaat ook over een ander soort bouwwerken. Waal is groot geworden met beton, maar de komende jaren willen we ons portfolio houtbouw steeds groter maken. Van de 10 procent die het nu is, naar 50 tot 60 procent binnen tien jaar. De keuzes die de bouwsector maakt, kunnen bijdragen aan een betere wereld. Daarbij ben ik ervan overtuigd dat duurzamer bouwen niet per definitie duurder moet zijn. Dat aspect maakt het voor mij als ondernemer ook interessant. Als je van houtbouw geen rendabel businessmodel kunt maken, houdt het snel op. Maar mijns inziens kan het concurrerend zijn met traditionele betonbouw, met name door het opschalen van projecten zodat expertise en marktwerking ontstaat.” Wat deed je inzien dat houtbouw de toekomst heeft? “Dat is gaandeweg gebeurd. Ik zie mezelf niet als idealistisch. In eerste instantie werd ik getriggerd door een klant die aan me vroeg: ‘jij kan toch ook met hout bouwen?’ Ik heb met een beetje bluf geantwoord dat ik specialist was. Toen ben ik me gaan verdiepen. Ik ging naar congressen over houtbouw en hoorde Pablo van de Lugt (onderzoeker en groot pleiter van biobased bouwen, red.) spreken. Toen dacht ik: dit is gaaf. De milieuvoordelen zijn gigantisch. Maar ik ben ook aandeelhouder van mijn bedrijf. Ik vind het leuk om als ondernemer aan de knoppen te zitten en na te denken hoe ik dit winstgevend kan maken. Toen ik ontdekte dat houtbouw ook kan renderen, dacht ik: ik ga dit groter maken.” Hoe pak je dat precies aan? “De bouwsector is traditioneel georganiseerd. Het is altijd ‘u vraagt, wij draaien’. Bij houtbouw pakken we dat anders aan. We doen nu zelf aan productontwikkeling en presenteren dit als concept aan de klant. Het gaat om een volledig houten casco; vloeren en wanden. Een concept met vaste uitgangspunten verkopen is lastig, omdat de klant zijn eigen ideeën en wensen heeft. Maar zo’n concept toont wel ons geloof in houtbouw. Bovendien is de time-to-market veel korter. Houtbouw, zowel engineering als realisatie, kun je veel sneller uitvoeren.” Waar zie je al dat jullie verschil maken? “De eerste projecten lopen. In juli 2023 zijn we gestart met de bouw van ons eerste houten appartementencomplex Valckensteyn. Dit zijn 82 middenhuurwoningen voor een woningbouwcorporatie in Pendrecht, Rotterdam-Zuid. En in Binckhorst, Den Haag is de bouw gestart van 253 woningen voor een institutionele belegger en deels voor een projectontwikkelaar. Dertig van die woningen krijgen een houten casco. Daar moeten natuurlijk snel andere projecten bijkomen.” Hoe zorg je dat je mensen mee krijgt in je missie? “Het komt toch aan op heel veel zenden, dat vereist dat je zelf ook inzichten creëert en je kennis opdoet. In Nederland zijn de voordelen van houtbouw nog relatief onbekend. Dus die moet je blijven herhalen. Iedereen heeft er uiteindelijk belang bij dat we minder CO2 uitstoten. En met hout sla je CO2 op, terwijl je met nieuw aangeplante bossen meer CO2 uit de lucht haalt. Hout is lichter en neemt geen kou of warmte op. Dat zorgt voor een stabiel binnenklimaat. En uit onderzoek is gebleken dat mensen zich in een houten gebouw prettiger voelen. Dat heb ik zelf ook gemerkt. Dus op zich is de boodschap vrij helder. Verder is het belangrijk om fabels over houtbouw te blijven ontkrachten, bijvoorbeeld dat het kappen van bomen per definitie slecht is. Terwijl er met duurzaam beheerde bossen heel veel mogelijk is. Aandachtsgebieden zijn er zeker, zoals geluid en brandwerendheid, maar deze zijn prima op te lossen.” En lukt het om de mensen binnen Waal mee te krijgen? “Ook dat is nog wel eens een uitdaging. Al onze mensen zijn klassiek opgeleid. Ze weten alles van beton en kalkzandsteen. Die worden dan het liefste projectleider op dat wat ze kennen. Hout vinden ze spannend. Ik heb een team dat werkt aan de projecten in hout meegenomen naar Oostenrijk, naar fabrieken en congressen, om met eigen ogen te aanschouwen wat er al mogelijk is. Dat wekt enthousiasme op. Zien is geloven.” Welke uitdagingen zie je nog meer? “Prijs blijft in de bouw een heikel punt. Uiteindelijk is een houten casco nu nog 5 tot 10 procent duurder. Zolang er niet een hogere prijs aan CO2 hangt, en de restwaarde van hout niet wordt meegewogen, blijft traditionele bouw financieel de aantrekkelijkere optie, althans zo lijkt het. Nog steeds komt het voor dat ik een klant spreek waarvan ik weet dat hun organisatie beleidsstukken schrijft over het belang van een duurzamere wereld. Maar als het erop aankomt, is er geen extra geld voor houtbouw. Gelukkig komt er steeds meer regelgeving aan die houtbouw gaat stimuleren, zoals een verhoging van de CO2-prijs. Ook geldt er een duurzaamheidsrapportageplicht vanaf 2025 voor grote bedrijven. Dat zijn ook onze opdrachtgevers. Zij moeten zich meer verantwoorden voor hun keuzes die impact hebben op de klimaatdoelstellingen.” Wat zou je de komende jaren met Waal willen bereiken? “Ik wil ons portfolio houtbouw veel groter maken. Die zal niet zo snel uit 100 procent hout moeten bestaan, maar toch zeker voor de helft of meer in de komende tien jaar. We zijn groot geworden met beton; beton was een wondermiddel in de wederopbouwperiode, de tweede helft van de vorige eeuw. Maar we moeten niet vergeten dat de mensheid ook ooit begonnen is met hout. We moeten nu dus eigenlijk weer terug naar hout.” Met wie zou je het liefst willen samenwerken? “De ideale partner voor mij is een opdrachtgever die zoekt naar een haalbare businesscase voor houtbouw. Dat kan een woningcoöperatie of projectontwikkelaar zijn die bereid is om op een andere manier te kijken naar zijn eigen projecten. En idealiter zijn dit natuurlijk klanten die iedere keer weer opnieuw projecten moeten opleveren. Ik zie een traject voor me van open innovatie, waarbij we samen voortdurend onderzoeken waar het schuurt en hoe we de uitdagingen kunnen oplossen. Zulke partners kunnen het opschalen van houtbouw versnellen. Uiteindelijk kunnen we door houtbouw onze klanten helpen hun eigen duurzaamheidsambities te halen.” Lees ook: Changemaker Chantal Schrijver (EIB): 'We investeren alleen in bedrijven die duurzaam én innovatief zijn' Changemaker Quirine de Weerd (Lidl): ‘Verandering moet niet alleen vanuit de consument komen’Changemaker Marianne van Leeuwen: 'Als je verduurzaming elitair maakt, dan gaat het nooit lukken'De Changemaker-serie wordt mede mogelijk gemaakt door Vattenfall en Vlerick Business School.