Wirtschaft : Der billigere Platz an der Sonne

Eine neue Technologie könnte den Preis für Solarzellen bald deutlich senken

Friedrich Geiger

Berlin - Die Begründung formulierte Shell vorsichtig. Als der Ölkonzern am Donnerstag seine Produktion von Silizium-Solarzellen an das Bonner Unternehmen Solarworld verkaufte, hieß es nur, man wolle sich bei der Sonnenenergie künftig auf neuere Technologien konzentrieren – nämlich Dünnschichtmodule. „Diese siliziumfreie Technologie wird wahrscheinlich eher wettbewerbsfähig sein als konventionelle Solarlösungen auf Siliziumbasis“, erklärte der Konzern. Der Geschäftsführer des Berliner Dünnschichtmodul-Herstellers Sulfurcell, Nikolaus Meyer, wird deutlicher: „Die herkömmlichen Solarzellenhersteller könnten schon bald in Bedrängnis kommen.“

Was wie eine Fachdebatte klingt, könnte in Wirklichkeit die Zukunft der Solarbranche bestimmen. Denn die Silizium-Zellen der ersten Generation geraten zunehmend unter Konkurrenzdruck durch die Dünnschichtzellen der zweiten Generation. Derzeit bestehen noch mehr als 90 Prozent der weltweit verkauften Solarmodule aus kristallinem Silizium. Pro Watt werden hier heute 3,20 Euro fällig. Wird auf ein Privathaus eine Anlage mit einer Gesamtfläche von zehn Quadratmetern gesetzt, bedeutet das bei konventionellen Zellen und einer Leistung von 500 Watt insgesamt 1600 Euro.

Dünnschichtmodule basieren auf einer anderen Technologie, die deutlich weniger Rohstoffe benötigt. Dadurch bieten sie erhebliche Möglichkeiten, die Herstellung billiger zu machen. Bis 2010 will Sulfurcell Module zur Hälfte der heute üblichen Kosten produzieren. Dann können die Hersteller von Siliziumzellen nicht mehr mithalten, glaubt Meyer: „Das Kostenreduktionspotenzial ist bei den herkömmlichen Zellen weitgehend ausgereizt.“

Die Dünnschichtzellen werden aber erst dann wirklich billiger werden, wenn die Anbieter größere Mengen als heute herstellen, erklärt Heinz Ossenbrink. Er ist Abteilungsleiter für erneuerbare Energien bei der Gemeinsamen Forschungsstelle der EU-Kommission. „Wenn ein Unternehmen 100 Megawatt pro Jahr produziert, werden die Zellen erheblich billiger.“ Ossenbrink schätzt, dass die Preise sogar auf ein Drittel des heutigen Niveaus sinken könnten.

Der größte Hersteller von Dünnfilmmodulen ist die amerikanische First Solar. Ihre Jahresproduktion beträgt derzeit 25 Megawatt. Im April wird First Solar eine neue Fertigungsstätte in Betrieb nehmen und die Menge damit auf 75 Megawatt steigern. Der Europa-Direktor für strategische Planung von First Solar, David Wortmann, hält es ebenfalls für „durchaus realistisch“, dass die Preise durch die Dünnschichttechnologie auf ein Drittel des heutigen Werts sinken.

Besonders attraktiv sind Dünnschichtmodule auch, weil das für die herkömmlichen Zellen benötigte Silizium knapp ist, erklärt der Leiter des Europageschäfts von Uni-Solar, Claas Helmke. Denn das für Solarzellen eingesetzte Silizium ist meist das Abfallprodukt, das bei der Herstellung von hochwertigem Silizium für Computerchips anfällt. Zusätzliches Silizium herzustellen, lohnt sich kaum, erklärt Helmke. Derartige Nachschubprobleme plagen Hersteller von Dünnschichtmodulen nicht. Der Sprecher von Schott Solar, Lars Waldmann, sieht einen weiteren Vorteil der Dünnschichtmodule: Sie haben vielfältigere Anwendungsmöglichkeiten. Die halbdurchsichtigen Module von Schott können beispielsweise statt herkömmlichem Fensterglas in Gebäude integriert werden. Die flexiblen Module von Uni-Solar wiederum können auch auf Flächen aufgetragen werden, auf denen die starren kristallinen Zellen zerbrechen würden, etwa auf biegsamen Metalldächern.

Die Dünnschichtmodule haben aber auch einen Nachteil: Ihr Wirkungsgrad, also der Anteil der im Licht enthaltenen Energie, den die Module in Strom verwandeln, liegt nur bei sechs bis sieben Prozent, während er bei herkömmlichen kristallinen Solarzellen etwa 15 Prozent beträgt. Die niedrigeren Herstellungskosten pro Kilowatt kommen also nur zum Tragen, wenn die benötigte Fläche keine große Rolle spielt. Der japanische Hersteller Mitsubishi Heavy entwickelt allerdings schon Dünnschichtmodule mit einem Wirkungsgrad von zwölf Prozent.

Größter deutscher Hersteller von Dünnschichtmodulen ist Antec (siehe auch Kasten). 100 Mitarbeiter fertigen in Arnstadt bei Erfurt jährlich Module mit einer Leistung von zehn Megawatt. Die Menge soll in den nächsten Monaten auf 25 Megawatt ausgeweitet werden. Diese sollen dann von 140 Beschäftigten produziert werden. Eine Absatzsteigerung um 150 Prozent mit nur 40 Prozent mehr Mitarbeitern – auch ein Hinweis auf das Kostensenkungspotenzial. Antec-Vorstand Udo Bockemühl hält deshalb eine Halbierung der Preise in den nächsten Jahren für möglich.

Andere ziehen nach, etwa Sulfurcell in Berlin. Das Unternehmen hat im Januar seine neue Fertigungsstätte mit einer Jahreskapazität von fünf Megawatt in Betrieb genommen. Im nächsten Jahr, wenn das Herstellungsverfahren ausgereift ist, will Sulfurcell mit dem Bau einer weiteren Anlage mit der zehnfachen Kapazität beginnen. 2008 soll sie in Betrieb gehen.

Doch während die Unternehmen noch auf Zellen der zweiten Generation setzen, ist die Forschung schon weiter. So entwickelt das Fraunhofer-Institut Solare Energiesysteme bereits Module der dritten Generation. Diese bestehen aus drei hintereinander gelagerten Solarzellen, die die unterschiedlichen Wellenlängen des Lichts optimal verwerten. Sie erreichen einen Wirkungsgrad von 25 Prozent. Eine Ausgründung des Freiburger Instituts, die Firma Concentrix, will in zwei Jahren die ersten Module auf den Markt bringen.

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