Konzentriert in die Zukunft

Schon der erste Tag der 26. EU PVSEC verdeutlichte die Spannbreite, die die Solarindustrie inzwischen abdecken muss. Sie beginnt bei den Technologien, die die Massenproduktion ermöglichen. „Was 1980 produziert wurde, wird heute in 20 Minuten hergestellt“, sagt Konferenz-Chairman Heinz Ossenbrink, der die Tagung und Messe in Hamburg eröffnete. Der Wissenschaftler vom Joint Research Centre der Europäischen Union bezieht sich damit auf den Fortschritt bei der Produktion von Modulen auf Basis von Standardtechnologien. Diese Produktionsverfahren sind zwar nach wie vor am deutlichsten sichtbar unter den 990 Austellern, die diese Woche von Montag bis Donnerstag in Hamburg ihre Produkte präsentieren.

Zum Auftakt hatten auf der Konferenz jedoch die Protagonisten neuer Technologien das Wort. Neu zumindest in dem Sinne, dass sie bisher eher ein Nischendasein fristen oder noch nicht industriell verfügbar sind.

Konzentratortechnik kommt Kommerzialisierung näher

Zum Beispiel die Konzentrator-Photovoltaik, bei der Spiegel oder Linsen das Sonnenlicht auf eine kleine, aber hocheffiziente Zelle fokussieren. Die Firmen, die diese Anlagen verkaufen wollen, sind in den letzten drei Jahren einer Kommerzialisierung viel näher gekommen. Das sagte Andreas Gombert, CTO bei dem Unternehmen Soitec, in dem die Fraunhofer ISE Ausgründung Concentrix aufgegangen ist. Er meint damit vor allem die hochkonzentrierenden Systeme, die mit Faktoren von 400 und mehr das Sonnenlicht auf der Zelle bündeln. "Die CPV Industrie hat ihre Hausaufgaben gemacht", sagt er. Das gelte erstens für die industrielle Produktion, so seien bereits Anfang 2010 über 100 Megawatt Produktionskapazität installiert gewesen. Zweitens gelte das für die Zertifizierung, für die die Experten in den letzten Jahren Standards entwickelt haben. Ohne solche Standards können die Geldgeber nicht davon überzeugt werden, zu investieren. "Anders als bei Siliziummodulen haben wir Module nicht seit 25 Jahren im Feld", sagt Gombert. Deshalb gebe es keine Vorzeigeanlagen, die die Haltbarkeit demonstrieren. Es sei umso wichtiger, die Systeme viel und unter harten Bedingungen im Labor zu testen.

Ein anderer wichtiger Faktor zur Kommerzialisierung ist nach Aussage von Gombert, dass inzwischen der Ertrag der Systeme simuliert und vorhergesagt werden könne. Das geht soweit, dass die Konzentrator-Gemeinschaft Anlagenwirkungsgrade bestimmt. Die oft nur Quadratzentimeter großen Konzentratorzellen haben einen Wirkungsgrad von über 40 Prozent. Das gilt nicht nur für die Erzeugnisse aus Forschungsprojekten, sondern auch für die aus der Serienproduktion. Die Anlagenwirkungsgrade lägen damit bei 23 bis 27 Prozent. Gegenüber den Wirkungsgraden von Anlagen mit kristallinen Siliziummodulen ist das immer noch viel. Diese kommen auf rund zwölf Prozent.

Investoren fehlen noch

Eine andere Hürde sei bisher die fehlende Felderfahrung gewesen. Auch das habe sich geändert. Es gebe inzwischen etliche Kraftwerke, mit denen die Experten gute Erfahrungen gemacht hätten. Danach seien die Ausfallraten gering. Und wenn eine Anlage tatsächlich keinen Strom liefern sollte, liege es zu 72 Prozent an Fehlern bei den Trackern. Die Geräte sind nötig, da die Konzentrator-Module nur funktionieren, wenn sie der Sonne nachgeführt werden.

So schön das klingt, jetzt ist zwar die Produktionskapazität für eine schnelle Entwicklung der Konzentratortechnologie da, es fehlen aber noch die Investoren. Das mag auch an der Wirtschaftlichkeit liegen. Diese soll noch besser werden, und zwar mit höheren Zellwirkungsgraden. Die nächste Zielmarke liegt bei 50 Prozent, womit der Anlagenwirkungsgrad auf 33 bis 35 Prozent steige.

Richard King, Principal Scientist bei dem Unternehmen Spectrolab, will dazu statt Dreischichtzellen Vier, Fünf oder gar Sechsschichtzellen bauen, die das Sonnenlichtspektrum besser nutzen. Damit würden Tracker dann zum Beispiel in ganz Italien attraktiv. Für Deutschland sind sie dann allerdings immer noch uninteressant, da hierzulande ein zu hoher Anteil der Strahlung als Diffuslicht ankommt, das Konzentratormodule anders als nicht konzentrierende Module nicht nutzen können.(Michael Fuhs)