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Neue Strahlkraft für Deutschlands Solarindustrie

| Lesedauer: 7 Minuten
Deutschland verlor den Solar-Markt seit 2012 vor allem an die Konkurrenz in Asien. Jetzt gibt es neue Hoffnung Deutschland verlor den Solar-Markt seit 2012 vor allem an die Konkurrenz in Asien. Jetzt gibt es neue Hoffnung
Deutschland verlor den Solar-Markt seit 2012 vor allem an die Konkurrenz in Asien. Jetzt gibt es neue Hoffnung
Quelle: Getty
2012 waren deutsche Unternehmen Weltspitze, danach ging es bergab. Derzeit sorgt noch eine konfuse Gesetzeslage für ?rger. Trotzdem scheint die Branche vor einem Comeback zu stehen.

Im ?Solar Valley“ zwischen Dresden, Chemnitz, Freiberg und Bitterfeld-Wolfen ist die Stimmung gut. Ein Revival der Solarzellenproduktion in Deutschland kündigt sich an, denn das Schweizer Unternehmen Meyer Burger will dort eine eigene Produktion von Solarzellen und -modulen aufbauen – ohne F?rderung, nur mit Eigenmitteln in H?he von 153 Millionen Euro. Der Produktionsstart der Zellen in Bitterfeld sowie der Module im ehemaligen Solarworld-Werk im s?chsischen Freiberg ist für das erste Halbjahr 2021 geplant, zu Beginn 400 Megawatt und im Endausbau fünf Gigawatt.

Die Schweizer wollen erstmals Module mit einer neuen Zellarchitektur industriell produzieren. Werden auf einen ?Wafer“ beidseitig dünne Schichten amorphen Siliziums aufgebracht, erh?ht sich die Lichtausbeute und erm?glicht einen Wirkungsgrad von mehr als 24 Prozent. ?Ein weiterer Vorteil ist ein besserer Ertrag im Feld“, sagt Andreas Bett, Leiter des Fraunhofer ISE. ?Normalerweise sinkt der Ertrag, etwa bei h?herer Temperatur, und für diese Zellstruktur ist der Verlust geringer.“

Fünf Gigawatt klingen zun?chst viel. Die Menge würde aber gerade mal den deutschen Markt bedienen. Dennoch k?nnte die Ansiedlung eine Initialzündung für andere Unternehmen sein, ihre Produktion nach Deutschland oder Europa zu verlagern. ?Ich bin sehr davon überzeugt, dass wir in Europa, speziell in Deutschland, kompetitiv produzieren k?nnen“, so Bett.

Inzwischen seien die Produktionskosten für Module mit 25 Cent je Watt so gering, dass der mit fünf bis zehn Prozent Anteil am Gesamtpreis zu Buche schlagende Transport von China nach Europa den Ausschlag geben k?nne. So k?nnte man hier h?here Produktionskosten haben, aber für den Endkunden trotzdem nicht teurer sein. Auch sei die Produktion so stark automatisiert, dass Lohnkostenvorteile in Asien gar nicht mehr zum Tragen k?men.

Gern h?tte der Wissenschaftler die gesamte PV-Wertsch?pfungskette vor der Haustür, um eine gewisse Unabh?ngigkeit, ?Technologie-Souver?nit?t“, wie er es nennt, zu erhalten. Er will keine keine Marktabschottung, weil man den Wettbewerb mit chinesischen Herstellern ebenso brauche wie das Know-how vor Ort.

Deutsche Forschung als Hoffnungstr?ger

Trotz des Niedergangs der Solarindustrie ab 2012 – die deutschen Unternehmen hatten den lukrativen Markt Stück für Stück an die Massen- und Billigware aus Asien, speziell China verloren – gibt es n?mlich hierzulande nach wie vor eine innovative Forschungslandschaft. ?Wir sind in den n?chsten Generationen, und wir würden das gerne wieder in die Produkte umsetzen“, so Andreas Bett.

Produkte k?nnten etwa neuartige Tandemsolarzellen sein. Bei einer Variante kombinieren die Forscher eines Verbundvorhabens unter Leitung des Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie Silizium und Perowskit. Im Laborma?stab konnte mit dieser Art Solarzelle ein Wirkungsgrad von über 29 Prozent erreicht werden.

In einem gemeinsamen Nachfolgeprojekt mit dem Institut für Solarenergieforschung GmbH und Industriepartnern sollen die Erkenntnisse bald auf die Fertigung übertragen werden. Zum Einsatz kommen sollen dabei auch neue Technologien am Halbleiter-Metall-Kontakt, um so die elektrischen Verluste reduzieren zu k?nnen.

Eine andere Variante bringt Perowskit und Dünnschicht-Solarzellen aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen, kurz CIGS, zusammen. Unter Leitung der Wilhelm Büchner Hochschule Darmstadt haben die Wissenschaftler-Teams im Labor eine Zelle mit 24,3 Prozent Wirkungsgrad entwickelt, die damit im Bereich der herk?mmlichen Silizium-Technologie liegt.

Weltrekord beim Wirkungsgrad

Einer der beteiligten Projektpartner, das Unternehmen NICE Solar Energy mit Sitz in Schw?bisch Hall, hatte bereits Ende 2019 die Fertigung eines reinen CIGS-Moduls mit einem Wirkungsgrad von über 17 Prozent verkündet, im Labor sind gut 23 Prozent m?glich. Geholfen beim Weltrekord haben Forschende des ZSW. Sie haben gerade eine Arbeit ver?ffentlicht, die zeigt, wie der Wirkungsgrad dem theoretischen Wert von 33 Prozent angen?hert werden k?nnte.

Noch in der Entwicklung befinden sich neuartige Silizium-Wafer, quasi die Basis für Solarzellen. Bis die Wafer von einem Block abgeschnitten werden k?nnen, muss dieser erst einmal mit hohem Aufwand und unter enormen Energieeinsatz hergestellt werden. Beim Abschneiden gehen dann etwa 40 Prozent Material verloren.

ARCHIV - 08.09.2020, Sachsen-Anhalt, Lutherstadt Wittenberg: In einem Werk für Batteriespeicher der Testvolt GmbH überprüfen Elektriker Batteriemodule auf ihre Funktionalit?t. Das Unternehmen, das vor Kurzem mit dem Deutschen Gründerpreis in der Kategorie ?Aufsteiger? ausgezeichnet wurde, hat sich auf Batteriespeicher für Gewerbe und Industrie und die Entwicklung für Speicher für die Solar- und Windenergie spezialisiert. Das Europ?ische Patentamt und die Internationale Energieagentur ver?ffentlichen am 22.09.2020 eine Studie zu Innovationen bei Batterien und Stromspeicherung. Foto: Waltraud Grubitzsch/dpa-Zentralbild/dpa +++ dpa-Bildfunk +++
Lutherstadt Wittenberg: Elektriker der Testvolt GmbH überprüfen Batteriemodule auf ihre Funktionalit?t
Quelle: dpa

Das Fraunhofer ISE-Spin-off Nexwafe geht anders vor. Die Freiburger wollen das Silizium aus der Gasphase auf einen Siliziumtr?ger abscheiden und die so entstandene dünne Schicht einfach abheben. ?Das ist eine wirkliche Disruption. Denn dadurch fallen die ganzen S?geverluste nicht mehr an und man hat damit natürlich eine sehr viel h?here Materialeffizienz“, erkl?rt Andreas Bett. Noch viel wichtiger: Der CO2-Footprint solch eines Wafers sei deutlich geringer als beim Standardmodell. 2021 will Nexwafe eine Fertigungslinie im sachsen-anhaltinischen Bitterfeld-Wolfen aufbauen.

Hoffnung auf ?Green Deal“ der EU

Um die Solarindustrie hierzulande wieder st?rker anzusiedeln, ist die Politik gefragt. Interessant k?nnte da der ?Green Deal“ werden: Weil die EU erw?gt, eine CO2-Steuer zu erheben, würden chinesische Hersteller, die ihre Solarmodule mit einem kohlebasierten Energiemix produzieren, den Kürzeren ziehen. Laut Fraunhofer-ISE erg?be sich bei einem CO2-Preis von 50 Euro pro Tonne für deutsche Hersteller ein Kostenvorteil auf Modulebene von 15 Prozent. Aber nicht nur Brüssel, sondern auch Berlin ist gefragt.

?Was Unternehmen nicht brauchen, ist, wie das Beispiel Meyer Burger zeigt, Geld“, sagt Andreas Bett. ?Was sie aber brauchen, sind Planungssicherheit und einen gesicherte Marktzugang.“ Den dürfe man eben nicht durch das EEG oder irgendwelche Solardeckel, wie in der Vergangenheit, einschr?nken.

Forderungen an die Bundesregierung

Gleichzeitig wünscht er sich ein klares Bekenntnis der Politik zur Energiewende. Aus Sicht von Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier gibt es das. Mit dem jüngst verabschiedeten Entwurf zur EEG-Novelle 2021 sei ?ein klares Zukunftssignal für mehr Klimaschutz und mehr Erneuerbare Energien“ gesetzt worden.

Um das 65-Prozent-Erneuerbare-Ziel bis 2030 zu schaffen, ist laut Entwurf ein PV-Zubau von 4,6 bis 5,6 Gigawatt pro Jahr erforderlich. In zehn Jahren sollen 100 Gigawatt PV-Leistung installiert sein, was ungef?hr einer Verdopplung gegenüber heute entsprechen würde.

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Ein kleiner Teil davon dürfte in Form von Solarparks installiert werden, die bereits heute frei von EEG-F?rderung sind. Der gr??ere Teil wird auf Eigenheim- und vor allem Gewerbed?chern realisiert werden müssen, inklusive EEG-F?rderung. Hier sieht der Bund künftig für mittelgro?e Anlagen ab 500 Kilowatt Leistung Ausschreibungen vor.

Wer den Zuschlag bekommt, darf seinen eigenen Strom aber nicht nutzen, was für Carsten K?rnig v?llig unverst?ndlich ist. ?Das sind mittelst?ndische Unternehmen. Die sind getrieben vom Interesse, den Strom zum Teil selber zu nutzen. Vielleicht auch, weil sie planen, in Zukunft ihre Fuhrparks zu elektrifizieren“, so der Hauptgesch?ftsführer des Bundesverbandes Solarwirtschaft (BSW Solar). Er rechnet damit, dass die Investitionsbereitschaft abnimmt und künftige Auktionen deutlich weniger Interessenten anlocken, wie es das Beispiel Frankreich zeigt.

Sorgen bei Besitzern von Eigenheimen

Das Thema Eigenverbrauch treibt aktuell auch viele Eigenheimbesitzer um, die vor 20 Jahren die ersten waren, die sich PV-Module aufs Dach setzten und damit ans Netz gingen. Deren Anlagen fallen ab 1. Januar 2021 sukzessive aus der F?rderung. Laut einer Analyse der Beratungsgesellschaft PwC sind davon zun?chst 18.000 Anlagen betroffen, Mitte 2025 über 120.000 und 2030 schlie?lich mehr als 600.000.

Dieses Problem will der Gesetzgeber nun l?sen. Mit dem EEG bekommen Eigenheimbesitzer drei Optionen: Weiter voll einspeisen wie bisher ist die erste. ?Der derzeitige Vorschlag ist, dass das nach Marktpreis vergütet werden soll. Das hei?t, man f?llt von einem Niveau von über 50 Cent auf vier Cent pro Kilowattstunde“, so Christian Linden, Berater im Bereich Infrastruktur bei PwC.

Option zwei ist die Vermarktung direkt an der Stromb?rse, was einem Kurzgutachten des Umweltbundesamtes zufolge gerade für die vielen kleinen Anlagen ?Stand heute nicht wirtschaftlich“ ist. Lukrativer erscheint da Option drei: Umrüsten der Anlage auf Eigenverbrauch und Einspeisen der überschüssigen Energie ins Netz.

Hohe Einbaukosten ein Hindernis

?Dann brauche ich dann einen intelligenten Stromz?hler, einen Smart Meter, um scharf zu tracken, was ich nutze und was ich einspeise“, so Christian Linden. Der Preis von maximal 100 Euro stehe einem Einbau aber nicht total entgegen. Anders sieht das Carsten K?rnig: Zur einmaligen Investition für den Smart Meter k?men ein Z?hlerschrank – ?der kostet dann mal eben 1500 Euro“ – und Betriebskosten für die Steuerung von bis zu 200 Euro im Jahr. Das sei für kleine Altanlagen unverh?ltnism??ig.

Hinzu kommt: Der Betreiber der Altanlage soll, geht es nach dem Gesetzgeber, für den eigenverbrauchten Strom ab 1. Januar anteilig 40 Prozent der EEG-Umlage an den Netzbetreiber abführen, das w?ren etwa drei Cent je Kilowattstunde. ?Da werden dann Leute, die jetzt wirklich seit 20 Jahren die Energiewende leben, gerade noch mal bestraft“, so J?rg Sutter von der DGS.

Wie es weitergeht, entscheidet sich in den n?chsten Wochen, der Entwurf geht vermutlich Ende Oktober in den parlamentarischen Prozess. Altmaiers Ziel ist ein Abschluss noch 2020. Carsten K?rnig prognostiziert: ?Es wird ein hei?er Herbst.“

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