Verfahrenstechnik 7/2025 mit Umwelttechnik

01 SOLARMODULE

01 SOLARMODULE AUFBEREITEN IM MINUTENTAKT UMWELTTECHNIK Solarmodule liefern jahrzehntelang Strom - und landen danach meist im Sondermüll. Das Magdeburger Cleantech-Unternehmen Solar Materials will das ändern und setzt dabei auf Industrierobotik von ABB. Fünf Sechsachs- Roboter automatisieren heute die ersten Schritte des Recycling-Verfahrens, mit dem sich bis zu 98 Prozent der Rohstoffe zurückgewinnen lassen - ein Gamechanger in Sachen Nachhaltigkeit der Branche. Ausgediente Solarmodule stecken voller wertvoller Rohstoffe: Glas, Silizium, Silber, Kupfer sowie Kunststoffe. In der Praxis bleibt das Recycling jedoch oft hinter seinem Potenzial zurück - aus Kostengründen. Lediglich dem hochwertigen Solarglas wird regelmäßig ein zweites Leben zuteil, als Schaumglas oder als Füllstoff in Baumaterialien. Mit einer Verwertungsquote von 98 Prozent des gesamten Solarmodulgewichts hat sich das Cleantech-Unternehmen zum Ziel gesetzt, die Kreislaufwirtschaft in der Solarbranche wirtschaftlicher zu gestalten. „Damit Nachhaltigkeitsinitiativen in Jürgen Stühler, Kommunikation, ABB AG, Division Robotics, Friedberg die gelebte Praxis übergehen, müssen sie sich wirtschaftlich abbilden lassen. Dazu muss das PV-Recyclingverfahren in Taktzeit, Materialfluss und Fehlerfreiheit durchoptimiert sein“, erklärt Jan Bargel, Mitbegründer und CTO von Solar Materials. Möglich wird dies durch die Präzision und Effizienz, die Automatisierung mit sich bringt. Dazu wählte das Magdeburger Unternehmen ABB Robotics als Automatisierungspartner. HEIKLE FRACHT ERGONOMISCH UND WIRTSCHAFTLICH HANDHABEN „Wenn unser Partner die Panels zur Aufbereitung anliefert, haben diese zum Teil jahrzehntelang auf einer Freifläche gestanden“, berichtet Jan Bargel. Teilweise sind die Panels also mit Schlamm oder anderen Fremdkörpern behaftet. „Das Ausgefallenste, was wir an einem Modul mal gefunden haben, war ein Bienennest, zum Glück nicht mehr bewohnt“, schmunzelt Bargel. Durch die U-Form der Rahmen sammelt sich zudem leicht Regenwasser in den Modulen. Ein ursprünglich 20 Kilogramm schweres Panel bringt dann schnell das Doppelte auf die Waage - eine große Zusatzbelastung für die Mitarbeitenden, die es tragen. Dieses manuelle Handling ist nicht nur unergonomisch und birgt Sicherheitsrisiken, sondern ist auch fehleranfällig. Neben der körperlichen Entlastung der Mitarbeitenden ist Kosteneffizienz ein zentraler Erfolgsfaktor des Recycling-Konzepts von Solar Materials. Denn: Der Materialwert eines recycelten Solarmoduls ist begrenzt. Hohe Stückzahlen und ein reibungsloser Prozess sind somit Voraussetzung für ein wirtschaftliches Recycling. Schnell wurde klar: Die geforderte Ergonomie, Präzision und Taktung des Verfahrens ließen sich nur mit Automatisierung bewältigen. Bei der Suche nach dem passenden Partner fiel die Wahl auf ABB Robotics. Der von Solar Materials beauftragte Systemintegrator schätzt die einfache Programmierung und gute S8 SUPPLEMENT 2025

t 02 KREISLAUFWIRTSCHAFT IN DER SOLARBRANCHE INDUSTRIALISIEREN Für uns ist klar: Wenn wir die Kreislaufwirtschaft in der Solarbranche industrialisieren wollen, brauchen wir Systeme, die mit der Komplexität des Inputs umgehen können - und das dauerhaft, wartungsarm und robust. Genau das leisten die ABB-Roboter in unserem automatisierten Prozess. Jan Bargel, Co-Founder & CTO Solar Materials GmbH 03 04 01 Solar Materials hat eine neue Technologie entwickelt, mit der Rohstoffe aus Solarmodulen kommerziell und wirtschaftlich zurückgewonnen werden - Herzstück der automatisierten Lösung sind mehrere Industrieroboter von ABB 02 Die Roboter übernehmen das gesamte Handling der Solarpanels - vom Entfernen des Regenwassers bis hin zur Demontage von Schlüsselkomponenten wie Kabeln und Verteilerdosen 03 Mit einer Verwertungsquote von 98 Prozent will Solar Materials die Kreislaufwirtschaft in der Solarbranche auf ein neues Level heben 04 Die ABB-Roboter arbeiten in verschiedenen Bearbeitungsstationen und transportieren die Panels zwischen den einzelnen Prozessschritten Integrationsfähigkeit der ABB-Roboter und realisierte bereits die erste Pilotanlage mit einem gebrauchten Industrieroboter von ABB. Die positiven Erfahrungen mit Zuverlässigkeit und Bedienbarkeit führten dazu, dass Solar Materials auch in der neuen Linie auf ABB-Technik setzt. Ein zusätzlicher Pluspunkt: Die Kollegen kannten die Systeme bereits. So gestaltete sich die Bedienung noch intuitiver. GLEICHBLEIBENDE PRÄZISION DANK ROBOTIK Für die nötige Präzision und Ergonomie sorgen heute in der Aufbereitung der Solarpanels insgesamt fünf ABB-Roboter des Typs IRB 6700 mit IP67-Schutzklasse, SafeMove-Funktionalität und OmniCore-Steuerung. Drei Roboter in einer sicher umzäunten Roboterzelle übernehmen das Handling im vorderen Anlagenbereich. Zwei weitere laufen auf einer Verfahrachse und versorgen die nächsten Bearbeitungsstationen. Die Industrieroboter greifen die Solarmodule von der Palette und schwenken sie kontrolliert aus, um sie vollständig von Wasser zu befreien. Außerdem entfernen sie Kabel und Verteilerdosen und transportieren die Module dann zur nächsten Bearbeitungsstation. Entscheidend für Bargel: „Ein Portalsystem hätte für uns nicht funktioniert. Wir brauchen volle Freiheitsgrade, weil bei uns kein Modul dem anderen gleicht.“ Tatsächlich gäbe es am Markt rund 120 000 unterschiedliche Solarmodultypen, so Bargel. Angesichts dieser Variantenvielfalt spielen die ABB-Roboter ihre Vorzüge aus: Sie sind in der Lage, Solarmodule mit verschiedensten Abmessungen individuell zu erfassen und anzupassen - ganz ohne aufwändiges Nach-Teachen. Dafür wird jedes einzelne Modul über ein integriertes Machine-Vision-System erfasst; die Roboterpfade werden dynamisch angepasst. Die Halle in Magdeburg misst 25×120 Meter, trotzdem wird die Fläche schnell knapp. Dank ihrer vielen Freiheitsgrade können die ABB-Roboterarme auch „um die Ecke“, ohne zusätzliches Fördertechnikgeflecht - dadurch ließ sich die gesamte Anlage kompakt dimensionieren. FAZIT Ein halbes Jahr nach Beginn des Automatisierungsprojekts verarbeitet die automatisierte Linie bei Solar Materials rund 1 200 Module am Tag. Und das ist erst der Anfang. Das Ziel liegt bei 2 000 bis 2 500 Modulen täglich, bei einer geplanten Taktzeit von einer Minute pro Einheit. Eine zweite Linie ist bereits in Planung, um die aktuelle Recycling-Kapazität von 7 000 Tonnen Material pro Jahr auf 21 000 Tonnen zu erhöhen. Bilder: ABB www.abb.de/robotics www.solar-materials.com/ SUPPLEMENT 2025 S9