Solar: HOToder KALT

Der von Nocera entwickelte Katalysator besteht aus dem Metall Kobalt und aus Phosphat sowie aus einer im Wasser platzierten Elektrode. Wenn Strom durch die Elektrode fließt - entweder aus einer Solarzelle, einer Windenergieanlage oder eine anderen Quelle - bilden Kobalt und Phosphor eine dünne Schicht auf der Elektrode und es wird gasförmiger Sauerstoff erzeugt. In Verbindung mit einem herkömmlichen Katalysator aus Platin,der Wasserstoff aus Wasser gewinnt, kopiert dieses Verfahren die Spaltung von Wasser bei der Photosynthese der Pflanzen. Der neue Katalysator arbeitet bei Raumtemperatur in pH-neutralem Wasser und der Verfahrensaufbau sei ausgesprochen einfach, so Nocera. "Deshalb wird es auch funktionieren, denn es ist so einfach umzusetzen", betont Nocera.


"Das ist nur der Anfang"

Herkömmliche Elektrolyseure werden meist in der Industrie eingesetzt und sind für die künstliche Photosynthese ungeeignet, weil sie zum einen teuer sind und zum anderen so viel Aufwand erfordern, dass sie mit der Photosynthese nicht vergleichbar sind. Aus diesem Grund müssten die Techniker sich weiterhin um die Entwicklung kümmern, damit die Neuentwicklung in bestehende Solarstromanlagen integriert werden kann. Er sei aber überzeugt, dass solche Anlagen gebaut werden, sagt Nocera. "Das ist nur ein Anfang", unterstreicht der Forscher, der auch wissenschaftlicher Leiter des Solar Revolution-Projekts ist, das von der Chesonis Family-Stiftung gefördert wird und außerdem einer der Direktoren des ENI-MIT Solar Frontiers Center. "Die Wissenschaft arbeitet intensiv daran", sagt Nocera, der davon ausgeht, dass Hausbesitzer innerhalb von zehn Jahren ihre Gebäude am Tag mit Strom aus Photovoltaik-Zellen versorgen und mit dem überschüssigen Solarstrom Wasserstoff für die hauseigene Brennstoffzelle produzieren können. Strom aus der Steckdose, der aus einem zentralen Kraftwerk stammt, gehöre dann der Vergangenheit an.


"Ein Riesenschritt für die saubere Energieversorgung"

Sonnenlicht ist die Quelle mit dem größten Potenzial, um das Energieproblem der Welt zu lösen, sagt Nocera. In einer Stunde liefert die Sonnenenergie genug Energie um den Bedarf der Erde ein Jahr lang zu decken. "Das ist eine bedeutende Entdeckung, mit enormen Auswirkungen auf die Zukunft der Menschheit", kommentiert James Barber, ein führender Photosynthese-Forscher, der an Noceras Entwicklung nicht beteiligt war. "Die Bedeutung der Entwicklung von Nocera und Kanan kann gar nicht hoch genug eingeschätzt werden, denn sie öffnet die Tür für neue Technologien zur Energieproduktion und senkt dadurch die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und hilft, das Klimaproblem zu lösen", kommentiert Barber, Inhaber des Ernst Chain-Lehrstuhl für Biochemie am Imperial College London.

Inwieweit das neue Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG), das zum Jahresbeginn 2009 in Kraft tritt, auf die künftige Entwicklung der Branche Einfluss hat, sei unklar, heißt es in der Pressemitteilung. Als Teil des Klimaschutzpaketes der Bundesregierung strebt das neue Gesetz in erster Linie den verstärkten Ausbau der solaren Wärmeproduktion in Deutschland an. Eva Benz, Research Analyst bei EuPD Research im Bereich Energy & Utilities, kommentiert: "Es ist zu früh über die Auswirkungen des Gesetzes klare Aussagen treffen zu können. Die Branche steht dem Gesetz vorerst kritisch gegenüber. Aus Sicht vieler Marktteilnehmer hat sich die Gesetzeslage schon zu oft verändert, um jetzt glauben zu können, das wäre die optimale Lösung. Was momentan aber zählt, ist, dass sich die Branche seit Beginn der Erhebung im Jahre 2005 noch nie so gut ’fühlte’".


EEWärmegesetz als Impulsgeber?

Ziel des EEWärme-Gesetzes ist, den Anteil der erneuerbaren Energien an der Wärmegewinnung von derzeit sechs Prozent auf 14 Prozent im Jahr 2020 auszubauen. Damit soll sich die Abhängigkeit Deutschlands von Energieimporten verringern und die heimische Industrie gestärkt werden. Das Gesetz sieht jedoch nicht nur Fördermaßnahmen vor, sondern verpflichtet Eigentümer von Neubauten auch, einen festgelegten Anteil des Wärmebedarfs durch erneuerbare Energien zu decken. Neben Geothermie, Umweltwärme und Biomasse steht auch die Solarthermie zur Wahl. Die Energieformen können zudem miteinander kombiniert werden. Gleichzeitig werden die Fördermittel des Bundes auf bis zu 500 Millionen Euro pro Jahr aufgestockt.


Förderung und Nutzungspflicht

Für die Nutzung von Sonnenkollektoren sieht das Gesetz folgende Regelungen vor: Bei Wohngebäuden mit höchstens zwei Wohnungen muss der Kollektor 0,04 Quadratmeter Fläche pro m² beheizter Nutzfläche aufweisen, d. h. bei einem 50 m² großem Objekt, muss der Kollektor 2 m² groß sein. Bei Gebäuden mit mehr als zwei Wohnungen sind 0,03 m² Fläche pro m² beheizter Nutzfläche vorgeschrieben. Eigentümer aller anderen Objekte, die sich für Solarthermie entscheiden, sind dazu verpflichtet hieraus mindestens 15 Prozent ihres Wärmebedarfs zu decken. Derzeit wird jeder m² Kollektorfläche bei reiner Warmwassernutzung mit 60 Euro bezuschusst, bei zusätzlicher Heizungsunterstützung sind es sogar 105 Euro. Mit dem EEWärme-Gesetz entfällt diese Förderung jedoch für all jene Kollektoren, für die eine Nutzungspflicht besteht. Nur wer mehr Solarkollektoren installiert, als im Gesetz gefordert, erhält eine zusätzliche Vergütung.

Grid parity bedeutet, dass Strom aus Photovoltaikanlagen billiger sein wird als die Großhandelspreise für Elektrizität aus herkömmlichen Energiequellen. Damit wäre die Photovoltaik laut EPIA in den betreffenden Ländern die wirtschaftlichste Form der Stromerzeugung. Die PV-Industrie sei bestrebt, die Investitionen auszubauen, um die Kosten zu senken, wenn die entsprechenden politischen Rahmenbedingungen bestehen, betont EPIA. Das seien angemessene Einspeisevergütungen für Solarstrom, der Vorrang bei der Netzeinspeisung und weniger Bürokratie. Außerdem müsse der Strategic Energy Technology plan (SET Plan) europaweit umgesetzt werden, um die Forschung, Entwicklung und den Einsatz der Photovoltaik zu beschleunigen, betont der Verband.


Zusätzliche Arbeitsplätze durch Technologieexport in Schwellen- und Entwicklungsländer

EPIA will sich mit weiteren Verbänden der erneuerbaren Energien beraten um gemeinsame Anstrengungen im Rahmen eines weltweiten Szenarios zu koordinieren. Das Ziel von 20 % erneuerbarer Energie in Europa könnten unter solchen Bedingungen sogar übertroffen werden, betont EPIA. Außerdem werden neue Exportmöglichkeiten zusätzliche Arbeitsplätze in der europäischen Photovoltaikindustrie geschaffen, wenn die Wettbewerbsfähigkeit auch in Schwellen- und Entwicklungsländern rascher erreicht wird, die ebenfalls eine hohe Sonneneinstrahlung aufweisen.

EPIA-Präsident Ernesto Macías, plädiert für "gemeinsame Anstrengungen der Photovoltaik-Industrie, um die Technologie zu einer wirksamen Lösung der weltweiten Energieprobleme zu machen". "Ich fordere die spanische Regierung auf, die Photovoltaik weiterhin nachhaltig zu unterstützen, so Macías.

+ 11.09.2008 +

Architekten planen Solarkraftwerk mit Glashäusern für Nahrungsmittel.

Große Gewächshäuser, in denen Pflanzen mit entsalztem Meerwasser bewässert werden, und dazu große Solaranlagen, die sauberen Strom herstellen - das klingt wie ein Traum. Ein britisches Team aus Architekten und Technikern will diese Art der Energie- und Landgewinnung nun in trockenen Wüstengebieten Wirklichkeit werden lassen. Das Sahara-Forest-Project soll die Wüste zu einem ertragreichen Garten machen und dazu noch Strom und Süßwasser liefern, berichtet der Guardian in seiner Ausgabe. Die Experten sind auf der Suche nach geeigneten Partnern.

"Im Prinzip sind die Bestandteile des Projekts nichts Neues", meint der Architekt Michael Pawlyn von Exploration Architecture, der an dem Projekt mitarbeitet, im pressetext-Interview. Neu sei bloß die Idee, das alles unter einem Hut zu bringen. "Das Sahara-Forest-Projekt ist nichts anderes als eine Hochzeit zweier Technologien, die zur Anwendung kommen. Die konzentrierte Solarenergie sowie das Seawater Greenhouse", so Pawlyn. Bei der so genannten Concentrating Solar Power (CSP), die sich besonders für aride Regionen eignet, wird Wasser über Spiegel erhitzt, und treibt dann eine Turbine an. Ein Beispiel der Technologie gebe es etwa in Las Vegas, das Nevada Solar 1. Die zweite Technologie, die zum Einsatz kommen soll, heißt Seawater-Greenhouse. Dabei wird der natürliche Wasserkreislauf in Miniaturformat nachgebaut. "Beim Seawater-Greenhouse wird die Funktionsweise üblicher Treibhäuser umgekehrt. Es erlaubt durch Kühlung den Anbau von Gemüse und Obst in Regionen, in denen normalerweise nichts gedeiht", erklärt Pawlyn. Zudem gewinnt man über die Verdunstung Süßwasser. Im kleineren Maßstab habe man im Oman, in den Vereinigten Arabischen Emiraten und auf Teneriffa bereits solche Anlagen errichtet.

Sinnvoll wäre die Errichtung einer 10-MW-Solaranlage mit einer Anbaufläche von zehn Hektar. Das wäre die kleinste denkbare Variante. "Die Kosten dafür belaufen sich auf rund 80 Mio. Euro", so Pawlyn. Das sei relativ günstig. "Wie gesagt sind beide Technologien bereits marktfähig, daher bleiben die Kosten verhältnismäßig gering." Standorte für die Errichtung solcher Großanlagen, die dann Strom über Hochspannungsleitungen auch nach Europa liefern, gibt es nach Ansicht der Experten genug. Sehr günstig wären auch Standorte, die an leichten Depressionen liegen, da das Anpumpen des Meerwassers dann entfallen würde.

Nach Berechnungen der Experten fällt bei einer solchen Anlage fünf Mal so viel Wasser an, als zur Bewässerung der Pflanzen in den Gewächshäusern nötig ist. Das Wasser könne etwa zur Reinigung der Solarspiegel verwendet oder auch an die Umwelt abgegeben werden. "Eine Möglichkeit wäre auch das Anpflanzen von genügsamen Gewächsen wie etwa Jatropha-Arten, deren Samen Öl produzieren, das zu den effektivsten technisch nutzbaren Pflanzenölen der Welt gehört", so der Experte. Pawlyn war auch maßgeblich an der Errichtung des Eden-Garden in Cornwall beteiligt.

Derzeit sorgt insbesondere die Region Apulien für Verunsicherung bei den Investoren. Als einzige Region hat Apulien versucht, die Errichtung von Solarkraftwerken bis zu einer Leistung von 1 MW durch das DIA(Dichiarazione di inizio attivita)-Verfahren – einer der Baubeginnanzeige ähnliche "Selbsterklärung" – zu erleichtern. Die DIA soll der zuständigen Gemeinde ein Photovoltaik-Bauvorhaben anzeigen und erklären, dass das Projekt allen nationalen und regionalen Vorschriften entspricht. Verschiedene nicht klar formulierte Gesetzesänderungen seitens der Region sowie uneinheitliche Richtlinien und die Verwaltungspraxis lokaler Behörden erschweren jedoch die Genehmigungsverfahren. Es wird allerdings erwartet, dass die apulischen Behörden die Unsicherheiten mittelfristig wieder beseitigen.

Eines ihrer größten Projekte realisiert die Phoenix Solar AG aus Sulzemoos derzeit gemeinsam mit dem Investor Meinl International Power Ltd in Italien. Das Unternehmen hatte im Juli einen Rahmenvertrag über die Planung und Lieferung von Solarkraftwerken auf Sizilien mit einer Leistung von insgesamt 14 MW abgeschlossen

In der Initiative "Solarvalley Mitteldeutschland" haben sich 26 Unternehmen, sieben Forschungseinrichtungen und vier Hochschulen aus Sachsen-Anhalt, Sachsen und Thüringen zusammengeschlossen. Durch sie ist die gesamte Prozesskette in dem Cluster vertreten, vom Rohstoff über die Waferfertigung bis zum fertigen Solarmodul. Ehrgeiziges Ziel der Zusammenarbeit ist es, neue, ultradünne Solarzellen zu entwickeln. Die derzeit flachsten Zellen weisen eine Dicke von rund 200 Mikrometern (µm) auf. Das Cluster will sie um die Hälfte reduzieren, auf unter 100 µm. Damit ließen sich das derzeit knappe Ausgangsmaterial Silizium einsparen und die Kosten erheblich senken. Ein notwendiger Schritt, um Solarstrom billiger und damit konkurrenzfähig zu konventionellem Strom zu machen.

Die TU Bergakademie Freiberg forscht bereits seit Jahren gemeinsam mit der Freiberger Photovoltaikindustrie auf der gesamten Produktionslinie des innovativen Sektors. So reichen die aktuellen Themen von neuen Herstellungsmethoden für Solarsilizium über das Züchten von Einkristallen bis zur berührungslosen Defektanalyse fertiger Solarmodule.

Weitere Informationen unter: www.solarvalley.org

Die Genauigkeit der Daten ermöglicht die Erfassung kleinster Strukturen auf Dachflächen wie etwa Schornsteine oder Gauben. „So können wir die Form, Neigung, Ausrichtung und Verschattung jeder Dachfläche ermitteln“, sagt Ludwig. Daraus lasse sich dann das Solarenergiepotenzial in Form von Einstrahlungsenergie errechnen, ebenso der mögliche Stromertrag, die CO2-Einsparung und das nötige Investitionsvolumen. In der Modellregion Osnabrück wurden 70.000 Dächer erfasst, die Ergebnisse stehen online als interaktive Karte zur Verfügung. Unterschiedliche Farben geben dabei jeweils Aufschluss über die Eignung.

Das Potenzial für die Sonnenkraft in Osnabrück ist laut Ludwig enorm: Auf 27.500 Gebäuden seien insgesamt zwei Quadratkilometer Dachfläche für die Photovoltaik-Nutzung optimal geeignet. „Allein über diese Fläche könnten 249.000 Megawattstunden Strom im Jahr gewonnen werden, der derzeitige Strombedarf aller Privathaushalte von Osnabrück in Höhe von 233.000 Megawattstunden könnte so mehr als vollständig gedeckt werden“, rechnet die Ingenieurin vor. In einigen Kommunen haben sich diese eindrucksvollen Zahlen bereits herumgesprochen. Das Projekt SUN-AREA macht daher mit Auftragsforschungen weiter. „In Gelsenkirchen und Braunschweig haben wir das Solarenergiepotenzial bereits vermessen“, sagt Ludwig.

Die Stadt Osnabrück selbst hat nach Abschluss des Projektes SUN-AREA ein eigenes Beratungsprojekt initiiert, um das größte Investitionshemmnis – das Informationsdefizit der Eigentümer – anzugehen. 200 Privatleute und Gewerbetreibende mit sehr gut geeigneten Dächern wies die Stadt schriftlich auf den unerschlossenen Energieschatz hin, den Hausherren wurde zudem eine kostenlose Beratung durch Fachleute angeboten.

„Von den 200 Angeschriebenen wollten sich 70 beraten lassen, davon wiederum haben 80 Prozent vor, sich ein Angebot einzuholen“, sagt Detlef Gerdts, Fachbereichsleuter Umwelt bei der Stadt Osnabrück. „Wenn aus diesen eingeholten Angeboten tatsächlich unterschriebene Verträge werden, könnte das Investitionen in Höhe von 15 Millionen Euro nach sich ziehen.“ Momentan arbeitet die Stadt an der Evaluierung des Beratungsprojektes. Wenn die Ergebnisse überzeugen, soll ein Großversuch starten. Die grundsätzliche Marschrichtung ist schon klar. „Wir wollen möglichst viele Solaranlagen auf den Dächern Osnabrücks“, so Gerdts.

The result will be significant module price erosion impacting profits and revenue, which will grow a slower average rate of 33 percent, according to the market research firm. With that expected growth rate the PV industry is projected to reach revenues of $100.4 billion in 2013. Lux Research estimates the PV industry will have revenue of $33.4 billion in 2008.

Sullivan’s gloomy outlook for the smaller PV manufacturers, unable to reduce manufacturing costs faster than the price declines over a sustained period will close, or merge with others to gain manufacturing scale.

However, he sees little success for those companies, noting in response to Photovoltaics International’s questions that PV manufacturers with 300MW capacity and above will be the companies increasingly merging.

Sullivan said to Photovoltaics International in an email response that ‘companies smaller than this will more likely be forced to auction off equipment in a fire sale than to see an acquisition of the entire business.’

These sentiments would seem to run in parallel with those of Tatsumi Maeda, Managing Executive Officer of Kyocera, in an interview with Reuters at the beginning of this week, where he was quoted as saying that he expects 80 percent of PV manufacturers to fail as module prices begin a sustained fall. Maeda referenced that there were approximately 200 companies in the PV market, currently.

Quelle: www.pv-tech.org/

Solarenergie bis 2016 günstigste Stromquelle für Verbraucher

Resch dankte den Abgeordneten, die sich für das Gesetz engagiert hatten, im Namen der 60.000 Amerikaner, die in der Solarindustrie arbeiten. Diese hätten die Grundlage geschaffen für eine leuchtende Zukunft der Solarenergie in den Vereinigten Staaten. "Mit der Zustimmung zu diesem Gesetz hat der Kongress der Solarindustrie Rahmenbedingungen gegeben, die Investitionen auslösen werden, den Ausbau der Produktion fördern und die Kosten für die Verbraucher senken", ergänzt Roger Efird, SEIA-Vorsitzender und Präsident von Suntech America, einem führenden chinesischen Photovoltaik-Hersteller. "Das erlaubt Unternehmen wie dem unsrigen, zu expandieren und den wachsenden US-Markt zu bedienen. Mit diesem Gesetz scheint die Sonne für alle Amerikaner", fügt Resch hinzu. Und bis 2016 werde die Solarenergie für die Verbraucher die günstigste Stromquelle sein, betont der SEIA-Präsident.


Solarwirtschaft wird zum Wirtschaftsmotor

Die Steuerkredite wurden erstmals 2005 eingeführt und hatten ein ungeahntes Wachstum der Solarenergie in den USA bedingt. Die installierte Solarenergie-Kapazität verdoppelte sich von 2005 bis 2007. "In den vergangenen beiden Jahren haben die Solar-Steuerkredite die Solarwirtschaft von einem Nischendasein zum Wirtschaftsmotor gemacht: Elektriker, Installateure, Dachdecker und Bauarbeiter können nun wieder an die Arbeit. Diese Jobs sind das Rückgrat der amerikanischen Wirtschaft und die Solarindustrie schafft diese in einer Zeit, in der sie am meisten gebraucht werden", betont Resch.


440.000 Arbeitsplätze schaffen und Investitionen in Höhe von 325 Milliarden Dollar

Laut einer neue Studie von Navigant Consulting, Inc., wird die Verlängerung der Steuerkredite um acht Jahre rund 440.000 dauerhafte Arbeitsplätze schaffen und Investitionen in Höhe von 325 Milliarden Dollar nach sich ziehen. Die Studie habe den Wegfall der Förderobergrenze von 2.000 Dollar nicht einbezogen, so dass die positiven Effekte sogar noch größer sein könnten, betont die SEIA. "Das ist besonders für die privaten Haushalte ein kräftiger Anstoß, der den Hausbesitzern erlaubt zu unserer Energieunabhängigkeit beizutragen", sagte Efird. "Es macht zudem den Weg frei für den Bau großer kommerzieller Solar-Kraftwerke, deren Bau längere Zeit in Anspruch nimmt", so Erfid weiter.


27 Solar-Großprojekte stehen an

Gegenwärtig befinden sich 27 solcher Solar-Großprojekte in unterschiedlichen Planungs- und Baustadien; die meisten davon waren gestoppt worden wegen der Unsicherheit bezüglich der Steuerkredite. Da Solar-Komponenten in der Regel nahe der Einsatzorte produziert werden, schaffe dies Arbeitsplätze in der Fertigung und Montage in allen 50 US-Bundesstaaten, heißt es in der Pressemitteilung. Am meisten davon profitieren würden Kalifornien, Florida, Arizona, New Mexico, Nevada, New Jersey, Massachusetts, New York, Oregon und Washington. Aber auch die Wirtschaft von Pennsylvania, Michigan, Ohio und dem Rest der Great Lakes Region werde wegen der Steuerkreditverlängerung deutlich wachsen. Laut Navigant-Studie werden im Jahr 2016 mehr als 28 Gigawattstunden Solarstrom erzeugt, mit denen rund sieben Millionen Haushalte versorgt werden können.

Von den Firmen, die sich mit amorphem Silizium und mikromorphen Technologien beschäftigen, gehen nur ganz wenige eigene Entwicklungswege. Anders sieht es bei der CIGS-Technologie aus. Dort forscht man generell im Geheimen. Mit am weitesten fortgeschritten ist die Technologie des japanischen Start-up-Unternehmens Honda Soltec Co. Ltd., von der sogar schon eine Produktionslinie mit einer Kapazität von 27,5 Megawatt jährlich in Betrieb genommen wurde. Insofern verwundert es nicht, dass Honda den Schleier über seinen Modulen ein wenig lüftete: Zur Herstellung der CIGS-Zellen wird ein 0,4 Millimeter dünner Molybdän-Rückseitenkontakt auf ein 730 mal 920 Millimeter großes, leicht alkalisches Glassubstrat aufgebracht. Danach werden Kupfer, Indium und Gallium auf das Substrat aufgesputtert. Natrium ist für die hohe Qualität der CIGS-Kristalle ebenfalls erforderlich. Honda sprüht es zur besseren Kontrolle der Mengenverhältnisse auf die Schicht. Vor dem Selenisationsprozess wird das Substrat in zwei Teile geschnitten, die anschließend bei 510 Grad Celsius zehn Stunden lang im Quarzrohrofen unter Zugabe von Selen und Wasserstoff prozessiert werden, wie Tomoyuki Kume, Chefingenieur bei Honda, erklärte. Als Frontseitenkontakt wird aluminiumdotiertes Zink genutzt. Die Module bestehen aus drei parallel verschalteten Substraten und weisen eine Gesamtabmessung von 1.417 mal 791 Millimetern auf. Ihre Leistung mit 150 Zellen beträgt 125 Watt bei einem recht hohen Füllfaktor von 68 Prozent. Nicht zuletzt sind die Honda-Module cadmiumfrei: Im Gegensatz zu den meisten seiner Konkurrenten verwendet Honda eine Indiumsulfid-Puffer-Schicht anstelle von Cadmiumsulfid.

An einer ähnlichen Methode zur Herstellung von cadmiumfreien CIGS-Modulen arbeitet man auch am Helmholtz-Zentrum Berlin, dem früheren Hahn-Meitner-Institut. Auch hier kommt anstelle von Cadmiumsulfid Indiumsulfid als Puffer zum Einsatz. Es wird mit dem patentierten Ilgar-Verfahren (Ion Layer Gas Reaction) aufgetragen. Bei dem Verfahren wird mit Sprühnebeln bei atmosphärischem Druck gearbeitet. Dabei wurden ähnliche Wirkungsgrade wie mit cadmiumbasierten CIGS-Absorbern erzielt. Den großen Vorteil von Ilgar hat man auch bei der Stangl Semiconductor Equipment AG erkannt. Ende 2009 sollen die ersten Ilgar-Anlagen von Stangl lieferbar sein.

Erwähnenswert ist auch das US-Unternehmen Solopower Inc. Es hat einen Roll-to-Roll-Prozess ebenfalls zur CIGS-Fertigung entwickelt. Dabei handelt es sich um ein galvanisches Abscheideverfahren, das ohne Vakuum auskommt – im Gegensatz zu den meisten Prozessen anderer Hersteller. Der CIGS-Absorber wird in einem schnellen thermischen Prozess ausgeprägt. Anschließend wird eine transparente Oxidschicht aufgesputtert. Schließlich wird die Folie in kleine Stücke geschnitten, die dann miteinander verschaltet und zwischen zwei Glasscheiben laminiert werden. Der Wirkungsgrad einer derartigen zehn mal zehn Zentimeter großen Zelle liegt bei 11,17 Prozent, berichtete Solopower. Das 1,05 Quadratmeter große Modul weist bei einer Leistung von 94 Watt eine Effizienz von 8,96 Prozent auf.

"Offensichtlich wurde die Solarbranche von der Nachfrage regelrecht überrollt. Die Folge war, dass viele Unternehmen ihre Kapazitäten bisher nicht voll auslasten konnten, weil es an Silizium fehlte. Das deutet darauf hin, dass das Potenzial im Markt noch nicht komplett ausgeschöpft ist", meint Akhil Sivanandan. "Allerdings gehen wir davon aus, dass Siliziummangel spätestens 2010 kein Thema mehr ist. Denn die Branchenakteure verfolgen mittlerweile die Strategie einer effizienten Integration der gesamten Wertschöpfungskette, was ihnen mehr Einfluss verschafft und eine größere Nähe zum Endkunden ermöglicht", so der Analyst weiter.


Initiativen zur Förderung der Technologie in Deutschland, Frankreich und Italien

In den letzten Jahren stiegen die Wachstumsraten der GIPV-Industrie deutlich und in ganz Europa starteten die Regierungen attraktive Initiativen zur Förderung der Technologie. Am stärksten sei der Boom in Deutschland, Frankreich und Italien gewesen, die damit aktuell die interessantesten Zielmärkte für die Hersteller gebäudeintegrierter Photovoltaiksyteme darstellten, heißt es in der Pressemitteilung von Frost & Sullivan.

Größter europäischer GIPV-Markt sei Deutschland. Hier profitiere die Branche zum einen von der hohen Akzeptanz des "grünen" Stroms bei den Endverbrauchern und zum anderen von einem starken Produktions- und Vertriebsnetz - Faktoren, die das Land europaweit zum Trendsetter in Sachen Solarenergie werden ließen. Auf Platz zwei rangiert momentan Frankreich. Allerdings dürfte dieser Markt zusätzlich an Fahrt gewinnen, wenn sich der Schwerpunkt der Solarindustrie auf den GIPV-Sektor verlagert und die französische Regierung ihre Förderprogramme fortsetzt.

Der drittgrößte europäische Ländermarkt Italien profitiert derzeit noch vom neuen Solar-Fördergesetz "Conto Energia". "Die Entwicklung in den aufstrebenden Solarmärkten Frankreich und Italien lässt darauf schließen, dass sich das Rekordwachstum im europäischen GIPV-Markt in den kommenden Jahren fortsetzt. Da gebäudeintegrierte Photovoltaik zunehmend auf Akzeptanz trifft, dürfte dieser Trend auch noch weitere Länder erfassen", so Akhil Sivanandan abschließend.

Ein solcher Wert sei durchaus realistisch, rechnete Q-Cells-Chef und Epia-Vorstandsmitglied Anton Milner vor, der die neuen Ziele in Valencia vorstellte. Das war bislang anders: »Wir haben uns ein Ziel überlegt, das nicht so hoch sein durfte, weil es sonst zu viel Geld kostet«, beschrieb Milner das bisherige Vorgehen des Verbandes. Das bedeutet im Klartext, dass die bisherigen Marktprognosen vor allem mit Rücksicht auf die bestehenden Förderprogramme so niedrig gehängt wurden. Wenn man dagegen die bisherige Entwicklung der Branche hochrechne, ergäben sich ganz andere Zahlen als diejenigen, welche Epia bisher propagiert habe, betonte Milner. Unter der Voraussetzung, dass die Energiepreise in Europa weiter so steigen wie bisher und die Produktionskosten der Photovoltaikindustrie in der gleichen Geschwindigkeit wie bisher sinken, liegt nicht nur die Netzparität in greifbarer Nähe, sondern noch viel mehr: die allgemeine Wettbewerbsfähigkeit auf dem Energiemarkt.

Deshalb stellte Milner die bisherige von Epia und Greenpeace verbreitete Annahme infrage, dass sich nach Erreichen der Netzparität das Wachstum verlangsamen werde. Im Gegenteil, argumentierte er: Wenn die Preisgleichheit mit den Endkundenpreisen erreicht sei, gehe die Preisschere zugunsten der Photovoltaik auseinander. Damit könne die Stromproduktion aus Photovoltaik immer weitere Teile des Strommarktes ansprechen: 5 bis 10 Prozent im Jahr 2012, zwischen 25 und 50 Prozent im Jahr 2016 und 2020 schließlich 60 bis 90 Prozent. »Da kommen wir in wirtschaftlich höchstinteressante Bereiche!«, lautet seine Schlussfolgerung.
Diese »wirtschaftlich höchstinteressanten« Bereiche sind entscheidend, um die EU von der Förderungswürdigkeit der Photovoltaik im Rahmen des »European Strategic Energy Technology Plan«, kurz SET-Plan, zu überzeugen. Dieser Plan der EU-Kommission soll eine entscheidende Weichenstellung in der Energiepolitik vorbereiten und eine Antwort darauf geben, wie die EU ihre Energieversorgung in Zukunft sicherstellen soll. Für jede Energieform, die als »kohlenstoffarm« bezeichnet werden kann – dazu zählt die EU neben Sonne, Wind und Biomasse auch Atomenergie und Kohlekraft mit Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid –, wurde die jeweilige Industrie aufgefordert, eine Initiative zu gründen und ihr Forschungs- und Entwicklungspotenzial vorzustellen. Diese Industrieinitiativen dienen dann als Grundlage für die Entscheidung, welche Technologie die EU künftig verstärkt fördern will. Dabei geht es um ein jährliches Forschungsbudget von 890 Millionen Euro und um die Frage, aus welchen Quellen der in Europa benötigte Strom künftig stammen wird. Die Photovoltaik kann einen signifikanten Beitrag zur zukünftigen Energieversorgung leisten, ist die Botschaft von Valencia

Quelle:photon.de/news_archiv/

Voltarlux wurde von Arnold Glas gemeinsam mit dem Dünnschichtmodul-Spezialisten von SCHOTTsolar entwickelt. Wie ein Film wird eine dünne Schicht aus amorphem Silicium, dem gängigsten Material für Dünnschichtzellen, mittels Plasmaverfahren auf eine Glasscheibe aufgebracht. Da das Fensterglas den Dünnschicht-Modulen als Trägermaterial dient, ist kein weiterer Stabilisator notwendig. Die Dünnschicht-Module sind daher mit einem Gewicht von 20 bis 30 mg/m² um ein Vielfaches leichter als wafer-basierte Module, die als Scheiben (wafer) aus einem Silicium-Barren herausgesägt werden und bis zu 1 kg/m² schwer sein können.

Stromproduktion ohne direkte Sonneneinstrahlung

Der Wirkungsgrad der auf amorphen Silizium basierenden Dünnschicht-Solarzellen ist mit rund 5 bis 7 Prozent zwar derzeit noch niedriger als der von Dickschicht-Modulen mit monokristallinem Silicium (12-14 %) oder multikristallinen Silicium (10-12%), aber in aktuellen Labortests mit weiter optimierten Beschichtungen wurden bereits 10 Prozent Wirkungsgrad erreicht. Fachleute gehen davon aus, dass sogar ein Wirkungsgrad von 12 Prozent möglich ist. Damit lägen die Dünnschichtmodule nahezu auf dem Niveau von Dickschicht-Solarzellen. Ein weiterer Vorteil: Dünnschichtzellen produzieren auch bei nicht vorhandener direkter Sonneneinstrahlung Strom und sind kaum temperaturabhängig. Während herkömmliche, wafer-basierte Module nur bei bestmöglicher Sonneneinstrahlung und einem Neigungswinkel von 35 Grad optimale Leistung erbringen, sind die Dünnschichtmodule auch bei einem Neigungswinkel von weniger als 10 Grad noch voll leistungsfähig. Insbesondere in Deutschland und anderen nordeuropäischen Ländern bieten sie damit optimale Voraussetzungen. Der Kostenfaktor spricht ebenfalls für die Dünnschicht-Technik: „Die Produktionskosten für Dünnschichtmodule liegen 2008 zwischen 65 Cent und 1,30 Euro je Watt Leistung“, so Dr. Hennig Wicht, Senior Director der Firma iSuppli Deutschland. „Schon 2009 werden die Kosten aber rund 10 Prozent niedriger sein.“ Grund hierfür sei vor allem eine Leistungssteigerung der Module.

Eine Entwicklung der lokalen Solarindustrie könnte Südafrika zu einem Ausgangspunkt für Exporte in weitere Länder des südlichen Afrikas machen. Ein zusätzlicher wirtschaftlicher Vorteil für Südafrika liegt in der Kostenreduzierung bei der lokalen Herstellung von solarbetriebenen Geräten für Warmwasseraufbereitung, die aufgrund der höheren Produktion an den Endkunden weitergegeben werden kann.

Der Energieversorger Eskom sieht noch ein großes Potential von noch nicht realisierten Möglichkeiten in der lokalen Solarindustrie. So soll der vermehrte Einsatz von solarbetriebenen Warmwasseraufbereitungsanlagen nicht nur das Energienetz entlasten sondern es werden auch mit der Entwicklung eines neuen Industriezweigs und der Ausbildung von Fachkräften zahlreiche dauerhafte neuen Arbeitsplätzen geschaffen.

Derzeit gibt es vorwiegend kleine Hersteller und Installateure von solarbetriebenen Warmwasseraufbereitungsanlagen in Südafrika, mit ca. 10 000 Einbauten pro Jahr. Die Regierung und Eskom beabsichtigen die Anzahl auf 200 000 Einbauten pro Jahr zu erhöhen. Zudem beabsichtigt Südafrika die Solarindustrie zu fördern. Kommt es zu einer flächendeckenden Nutzung von Warmwasser durch Sonnenenergie, wäre dies ein großer Schritt zur Stabilisierung des lokalen Elektrizitätsnetzes, da in Südafrika ein unverhältnismäßig hoher Anteil an Strom für die Warmwasserbereitung benötigt wird.

Der Geschäftsführer der Johannesburger City Power, Silas Zimu ist ebenfalls der Auffassung, dass der Bereich der Sonnenenergie zukünftig an Bedeutung gewinnen wird. City Power plant, solarbetriebene Warmwasseranlagen auf Basis eines Förderprogramms in allen Haushalten in Johannesburg zu installieren. Dazu soll ein eigens entwickelter Energietarif eingeführt werden, der die Kosten für die Verbraucher um gut ein Viertel senken wird. City Power will mindestens 600 MW an herkömmlicher Energie einsparen, was der Leistung eines Kraftwerkes entspricht.

Für die Umsetzung der Planung soll in Kürze eine Ausschreibung erfolgen, mit der Absicht potenzielle Anbieter und Lieferanten zu identifizieren, die in der Lage sind, die notwendigen Aggregate zu liefern und die Installationen in Johannesburg durchzuführen.

Saflex is another company offering new solar solutions in large sizes; the company launched its photovoltaic business in June 2008 and provides PVB encapsulant technologies for thin film modules as large as 5.7 square meters. As was noted during the company's press conference, Germany is a suitable place for presenting new solar technologies as it's one of the largest users of PV.

"In Germany there's more than a million homes already with the photovoltaics on their rooftop," commented Joris Stoefs, director of commercial operations for Europe, the Americas and Afrida.

Christopher Reed, global photovoltaic business director, noted that Germany and Spain are the biggest markets in this area due to government subsidies. He added that while solar energy has exploded worldwide as a topic, he expects growth in Asia to soon overtake even the use of solar energy in Europe.


Quelle:www.usgnn.com/

Vor dem Hintergrund der globalen Verknappung der fossilen Energieträger und der steigenden Umweltgefahren kann der deutsche Maschinen- und Anlagenbau wertvolle Beiträge zur Problembewältigung leisten. Der Maschinen- und Anlagenbau kommt als Entwickler und Lieferant bahnbrechender "enabling technologies" in allen drei Segmenten in Frage, auf die es in der Zukunft ankommen wird: Erstens die Modernisierung des globalen Kraftwerkparks. Zweitens die Effizienzrevolution auf allen Feldern der Energienutzung in der Industrie und bei den Konsumenten. Und drittens die Entwicklung und Kommerzialisierung neuer Technologien rund um die erneuerbaren Energien.


Gute Perspektiven für solarthermische Großkraftwerke

In den letzten Jahren wurde der Anlagenbau immer wichtiger für die Solarenergie. So ermöglicht er die Fertigung solarthermischer Großkraftwerke (mit Leistungen zwischen 30 und 200 MW), die für die zentrale Elektrizitätserzeugung geeignet sind. Solche Großkraftwerke seien derzeit die einzige regenerative Stromerzeugungsform, die nuklear und fossil befeuerte Kraftwerke hinsichtlich des Leistungsumfangs substituieren können, heißt es in der Studie. Besonders günstige Perspektiven habe die Technik im so genannten Sonnengürtel der Erde; dazu zählen Nordafrika, die iberische Halbinsel, Australien sowie der Südwesten der USA.


Maschinenbau führt die Photovoltaik zur Wirtschaftlichkeit

Seit dem Beginn der Industrialisierungsphase der Photovoltaik Mitte der 1990er Jahre ist Deutschland internationaler Trendsetter mit ambitionierten politischen Weichenstellungen wie dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) von 2000, das mittlerweile im Kern von etwa 50 weiteren Ländern mehr oder weniger modifiziert angewendet wird. Auf Unternehmensebene kam es zu einer Vielzahl von Neu- und Ausgründungen kleiner und mittlerer Unternehmen sowie zum Übergang von der Manufaktur zur industriellen automatisierten Produktion. Dies ermöglichte Skalenerträge auf allen Ebenen der PV-Wertschöpfungskette. Perspektivisch werde der Maschinenbau für die Photovoltaik noch viel wichtiger. Die Photovoltaik sei zwar den Kinderschuhen entwachsen. Aber immer noch sei sie von allen Energiealternativen am weitesten von der betriebswirtschaftlichen Konkurrenzfähigkeit entfernt. Damit gewinnen Standardisierung und Massenproduktion weiter an Bedeutung.

Für die Photovoltaik zeigt die Erfahrung, dass eine Verdoppelung der Produktion beziehungsweise der installierten PV-Leistung zu einer Kostenreduktion um 20 % geführt hat. In vergleichbaren Industrien wie z B. der Elektronik und bei Flachdisplays, sind solche Effekte bereits lange bekannt. Kurzfristig berge die PV-Wertschöpfungskette noch "viel Luft", so dass auch deshalb in den nächsten Jahren noch ein ähnlicher Lernfaktor erreichbar scheine. Längerfristig sei bei der Fortschreibung des Trends jedoch Vorsicht geboten, denn künftig könnten auch Grenzen bei Technologie, Material und technischem Fortschritt auftreten.


Netzparität erreichbar

"Der Maschinenbau wird der Photovoltaik-Branche auch in Zukunft signifikante Kostenreduktionen ermöglichen und damit zu mehr Akzeptanz der Bevölkerung beitragen, die für die hohen Subventionen über viele Jahre hinweg aufkommen muss", heißt es in der Studie. Der technische Fortschritt finde in enger Kooperation mit innovativen Forschungsinstituten und ehrgeizigen Solarunternehmen statt. Gerade der Maschinenbau macht einen geringeren Materialeinsatz, höhere Wirkungsgrade sowie einfachere Fertigungsmethoden möglich. Zweitens spielen Maschinenbauer bei der Optimierung der Produktionstechnologie die Hauptrolle. Ziele sind hier eine stärkere Automatisierung, ein schnellerer Durchsatz, höherer Ausstoß durch weniger Bruch (Kostentreiber ist hauptsächlich die Bruchrate der Siliziumscheiben, nicht des Glases!), mehr Effizienz und Qualität, reduzierte Prozesskosten sowie insgesamt geringere Maschineninvestitionen. Der Maschinenbau schafft zudem die Voraussetzungen für Massenproduktion, was positive Skaleneffekte in der Fertigung und niedrigere Stückkosten mit sich bringt. Letztlich ermöglichen die größeren Volumina der PV-Branche bessere Einkaufspreise und Finanzierungskonditionen.

Die PV-Branche erwartet die Wettbewerbsfähigkeit um die Mitte der kommenden Dekade. Das Erreichen dieser Schwelle bedeutet zwar, dass der PV-Strom den Haushaltskunden dann prinzipiell zu gleichen Preisen offeriert werden kann wie konventionelle Elektrizität. Da aber die Sonne nicht immer und überall scheint, setzt man langfristig auf global vernetzte Infrastrukturen oder lokale Speicher. Bis es soweit ist, bringt der Netzanschluss den nötigen Ausgleich; dieser bleibt damit für die Übergangszeit unverzichtbar. Ökonomisch wohl interessanter als die "Haushaltskunden-Netzparität" ist laut Studie die Preisgleichheit mit anderen Stromerzeugungsmöglichkeiten wie z. B. auch der Windenergie. "Um diese Wettbewerbsfähigkeit zu erreichen, müssen dem 'magischen Dreieck' Forschung, Solarindustrie und Maschinenbau freilich noch weitere Techniksprünge gelingen", heißt es in der Studie.