Die deutsche Photovoltaik-Branche

Funktionsschema einer Solarzelle: 1.) negative Elektrode 2.) positive Elektrode 3.) n-Silizium 4.) p-Silizium 5.) Grenzschicht

Aus Sonne Strom erzeugen - das ist längst keine Utopie mehr, sondern ein boomender Industriezweig. 2005 wurden in Deutschland so viele Photovoltaikanlagen installiert, wie sonst nirgends in der Welt. 75.000 Solarstromanlagen mit einer Leistung von 600 MW wurden ans Stromnetz angeschlossen, wodurch sich die gesamt installierte Solarstromleistung auf 1.500 MW erhöht hat.

Für die kommenden Jahre wird in Deutschland weiter mit zweistelligen Zuwachsraten gerechnet. Die deutsche Photovoltaikindustrie hat sich auf Basis des starken Heimmarktes ein umfangreiches technisches Know-how und durch ihren hohen Qualitätsstandards eine internationale Spitzenposition erarbeitet. Damit wird sie ein interessanter Partner für die wachsende Zahl von Ländern, in denen die Nutzung von Solarstrom rasant an Bedeutung gewinnt.

Standardtechnik mit oder ohne Verbindung zum Stromnetz

Fast alle in Deutschland installierten Photovoltaikanlagen sind mit dem Stromnetz verbunden. Solardächer mit Leistungen von wenigen Kilowatt bis hin zu Solarkraftwerken mit einigen Megawatt leisten ihren Beitrag zu einer umweltschonenden Energieversorgung und bergen in ihrer Flexibilität enorme Potenziale für die Energiewirtschaft. In abgelegenen oder ländlichen Regionen ermöglichen photovoltaische Inselsysteme eine autarke Stromversorgung fernab des Stromnetzes.

Sonnige Aussichten: Aufgrund der effektiven Förderung ist die jährliche Leistung der in Deutschland installierten Solarstromsysteme deutlich angestiegen. Quelle: BSW

Photovoltaikanlagen werden vor allem in drei Größenklassen eingesetzt.
40% der Anlagenleistung wird auf privaten Wohnhäusern installiert. Diese Systeme werden oberhalb der Dachziegel (Aufdachanlagen) installiert und haben eine Peak-Leistung bis zu 10 Kilowatt, im Schnitt etwa 3 Kilowatt.

Größere Anlagen bis zu einer Leistung von mehreren Hundert Kilowatt werden meist auf Fabrikhallen, öffentlichen Gebäuden, landwirtschaftlichen Gebäuden, Bürogebäuden etc. installiert. Sie machen etwa 50% des Marktes aus. Als Investoren sind Unternehmen, Landwirte, Investorengemeinschaften oder Fonds tätig.

Photovoltaik-Großanlagen von über einem Megawatt haben einen Marktanteil von etwa 10% und werden üblicherweise als Freiflächenanlagen auf der "grünen Wiese" installiert. In Espenhain wurde 2004 das damals weltgrößte Solarstrom-Kraftwerk mit einer Leistung von 5 Megawatt in Betrieb genommen. Seine Leistung reicht aus, um 1.800 Haushalte mit Solarstrom zu versorgen. Die Anlage besteht aus 33.500 Solarmodulen, die in einer deutschen Produktionsstätte hergestellt wurden. Anlagen wie diese geben heute schon einen Ausblick auf die Kraftwerkstechnik von Morgen.
Neben diesen Standardanlagen gibt es eine zunehmende Zahl von Solarstromanlagen, die architektonisch sehr attraktiv in die Dachflächen oder in Gebäudefassaden integriert werden.

Aber auch in kleineren Leistungsbereichen bestehen Einsatzmöglichkeiten für Solarmodule. In Taschenrechnern, Messgeräten und vielen anderen mobilen Anwendungen werden Solarzellen erfolgreich eingesetzt. Parkscheinautomaten, die mit Solarmodulen betrieben werden, sind nicht nur in der Aufstellung wegen eines fehlenden Netzanschlusses günstiger, es entfallen auch die Stromkosten für den laufenden Betrieb. Beleuchtungssysteme für Außenanlagen, die bislang nicht realisiert wurden, weil die Energiekosten zu hoch waren oder die Netzanbindung zu teuer war, sind inzwischen mit integrierten Lösungen kostengünstig umsetzbar.

In Entwicklungsländern, in denen die mangelnde Stromversorgung traditionell ein gravierendes Problem darstellt, kommen autarke Solar-Home-Systeme, solare Wasserpumpen, Telekommunikationseinrichtungen, Straßenlaternen und Kühleinrichtungen für Medikamente zum Einsatz.

Kostenreduktion durch technische Weiterentwicklung

Solarmodulproduktion in MWp - Kapazitäten deutscher Hersteller (Prognose 2005) Quelle: BSW

Die rasche technische Weiterentwicklung der Komponenten und Produktionsprozesse hat dafür gesorgt, dass im Verlauf der letzten Jahre die Kosten für Photovoltaikanlagen erheblich reduziert werden konnten. In den vergangenen 10 Jahren wurden die Herstellungskosten um 60% gesenkt. Die Energieausbeute moderner Photovoltaikanlagen ist deutlich gestiegen.

Forschung und Industrie arbeiten intensiv an der Entwicklung noch kosteneffizienterer Zellmaterialien, insbesondere für Dünnschichtzellen. Bei dem erwarteten weiteren Marktausbau geht die Branche von einer Kostenreduktion von durchschnittlich 5% pro Jahr aus.

Arbeitsplätze durch die Photovoltaik

Die deutsche Photovoltaikbranche ist heute ein leistungsfähiger Wirtschaftsmotor mit zahlreichen Arbeitsplätzen. Rund 3.500 Handwerksbetriebe und Unternehmen sind im Bereich Photovoltaik aktiv. In Deutschland sind etwa 50 Hersteller auf allen Produktionsstufen aktiv, von der Silizium-, über Wafer- und Solarzellenproduktion bis zur Herstellung von Solarmodulen und Wechselrichtern. 30.000 Mitarbeiter sind mit der Produktion, Vertrieb, Planung und Installation von Photovoltaikanlagen beschäftigt.

2005 erwirtschaftete die Branche einen Jahresumsatz von drei Milliarden Euro. Durch die langjährige Optimierung ihrer Produkte und die gute Zusammenarbeit zwischen Forschung, Herstellern und Handwerk hat sich die Branche einen Qualitäts- und Erfahrungsschatz erarbeitet, der internationale Standards setzt.

Marktentwicklung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz

Ebenerdig installierte Solarstromanlage

Das 2000 eingeführte Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) war entscheidender Motor für die Entwicklung des Photovoltaik-Marktes. Es garantiert den Betreibern von Solaranlagen die Abnahme des Stroms durch den Netzbetreiber zu festgelegten Preisen und schafft auf diese Weise sichere Investitionsbedingungen. Es wurde begleitet durch das 100.000-Dächer-Programm, das Betreibern von Solaranlagen zinsgünstige Kredite zur Verfügung stellte und damit den Ausbau der Photovoltaik unterstützte.

Seit 2004 erfolgt die Förderung von Solarstromanlagen allein durch das EEG. Dieses sieht unterschiedliche Vergütungssätze für den eingespeisten Solarstrom je nach Anlagengröße (bis 30 kW, bis 100 kW, über 100 kW) sowie nach Aufstellort (auf und an Gebäuden, in die Fassade integriert, auf der Freifläche) vor.

Die mit dem Gesetz verbundene Planungssicherheit ermöglichte der Photovoltaikbranche Investitionen in Milliardenhöhe in Forschung und Entwicklung und den Aufbau neuer Produktionsanlagen. Nicht nur Silizium, Solarwafer, Solarzellen und Solarmodule haben aufgrund dieser günstigen politischen Rahmenbedingungen große Zuwächse verzeichnet. Die Zahl der verkauften Wechselrichter, die benötigt werden, um die von den Photovoltaik-Zellen erzeugte Gleichspannung in Wechselspannung umzuwandeln und ins Stromnetz einzuspeisen, hat sich beispielsweise verdreifacht. Bei den Wechselrichtern ging jedes vierte Gerät in den Export.

Technologievorsprung sichert Exportchancen

Solarstromanlage im Berliner Regierungsviertel

Durch den in den letzten Jahren erreichten Technologievorsprung ist die deutsche Photovoltaik-Branche ein idealer Partner in internationalen Märkten.

Ein durchschnittliches weltweites Marktwachstum von 33% in den vergangenen 10 Jahren lässt für die Zukunft erwarten, dass die Photovoltaik auch außerhalb Deutschlands stark an Bedeutung gewinnen wird. Die heute angebotene Vielfalt an Photovoltaik-Technologien hat das Potential, in Zukunft weltweit und vielseitig zu einer umweltschonenden Energieversorgung beizutragen.