Innovationen in der Photovoltaik

Gastautor Portrait

Hubertus Grass

Kolumnist

Nach Studium, politischem Engagement und Berufseinstieg in Aachen zog es Hubertus Grass nach Sachsen. Beruflich war er tätig als Landesgeschäftsführer von Bündnis 90/Die Grünen, Prokurist der Unternehmensberatung Bridges und Leiter der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit beim Deutschen Evangelischen Kirchentag in Dresden. Seit 2011 ist er als Unternehmensberater freiberuflich tätig.

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17. September 2014
Hubertus Grass Autor

Die Novelle des EEG bremst den Markt für Photovoltaik in Deutschland stärker als geplant. Die aktuellen Zahlen der Bundesnetzagentur weisen bis Ende Juli nur 30.000 neue PV-Anlagen mit einer Gesamtleistung von einem Gigawatt aus – ein Rückgang von 45% im Vergleich zum Vorjahr. Bevor wir jedoch den Abgesang auf die PV-Technologie anstimmen, sollten wir einen Blick auf die Innovationen in diesem Bereich werfen.

Ein Ziel in Forschung und Entwicklung ist es, den Wirkungsgrad der poly- und multikristallinen Solarzellen zu erhöhen. Um die Bemühungen in diesem Bereich zu bündeln, schlossen sich vier Forschungsinstitute und zehn Unternehmen der Solarbranche zu einer Innovationsallianz Photovoltaik zusammen. Bei dem Projekt PERC-Zelle (Passivated Emitter and Rear Cell) konzentrieren sich die Hersteller auf die Rückseite der Solarzelle. Diese wurde verspiegelt und passiviert, durch die Verspiegelung kann nicht genutztes Licht erneut der Solarzelle zugeführt werden. Auf der Frontseite der Solarzelle wurden die Kontaktfinger verkleinert, wodurch die Verschattung reduziert wird. Die erste Generation der PERC-Zelle mit einer Leistung von 265-275 W ist schon am Markt erhältlich. Bei einer Pilotfertigung der zweiten Generation konnte eine Leistung von über 300 W erzielt werden. Die PERC-Zelle steigert bei gleicher Fläche den Ertrag.
Solaranlage (Bild Nr. 8101)
Ein anderer Ansatz ist, nicht die Leistung der Solarzellen zu erhöhen, sondern die eingesetzten Rohstoffe und damit die notwendige Energie zur Herstellung der Solarzellen zu minimieren. Erreicht werden kann das durch Solarzellen, auf die flüssiges Silizium aufgetragen wird. Der Vorteil besteht darin, dass das Silizium nicht wie üblich in fester Form verarbeitet wird, sondern hauchdünn auf eine Glasscheibe aufgetragen wird. Der Einsatz von Silizium wird dadurch mit positiven Folgen für die Energie- und Herstellungskosten drastisch minimiert.

Auf den Rohstoff Silizium möchten die Forscher der Universität Erlangen-Nürnberg hingegen künftig gänzlich verzichten. Die organischen Bauteile ihrer Entwicklung bestehen aus Kohlenstoffverbindungen in Nanometer-Bereich und können in Zukunft in Solarzellen und weiteren elektronischen Bauteilen Anwendung finden. Projektleiter Prof. Dr. Guldi: „Organische Solarzellen könnten künftig die derzeit verwendeten Siliziumsolarzellen ersetzen. Sie sind sehr viel preisgünstiger herzustellen, die eingesetzten Materialien sind umweltfreundlich und die Module selbst müssen nicht starr sein, sondern können als semitransparente flexible Folie auf Hausdächern, Fassaden und sogar Fenstern angebracht werden.“ 
Potovoltaikanlage (Bild Nr. 1526)
In den letzten vier Jahren haben sich die Kosten für Photovoltaik laut Bericht der Internationalen Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA) um zwei Drittel verringert. Ein Grund für die sinkenden Preise ist der gestiegene Absatz, denn in der letzten Dekade stieg die installierte Leistung von Kraftwerken aus erneuerbaren Energien weltweit um 85 Prozent. 

Doch nicht nur die Kosten für PV sinken, gleichzeitig werden die Module auch haltbarer. Sehr eindrucksvoll, wie im Video zu sehen, stellte das ein Hersteller während einer Fachmesse unter Beweis –  die Module erwiesen sich nach der extremen Behandlung noch als voll funktionstüchtig.

Anders als in Deutschland boomt in China der PV-Markt. Trina Solar meldet, dass die Nachfrage höher liege als die eigenen Erzeugungskapazitäten. 100 Prozent Auslastung – das ist ein Zustand, vom dem die verbliebenen deutschen Player auf dem PV-Markt nur träumen können. Zwischen 2010 und 2013 ist der chinesische PV-Markt von 0,6 GW auf 18 GW gewachsen. Während sich der Weltmarkt verdreifachte, ist die Installation in China um den Faktor 22 angestiegen.

Wer derzeit rechnet, ob sich bei den aktuellen Vergütungssätzen des EEG oder für den Eigenbedarf die Investition in den Bau einer Solaranlage lohnt, sollte die gerade erschiene Untersuchung der Fraunhofer ISE in Kooperation mit der ETH Zürich und dem Deutschen Wetterdienst (DWD) zu Rate ziehen: PV-Anlagen bringen in Deutschland einen Ertrag, der im langjährigen Mittel fünf Prozent über den bis geltenden Annahmen liegt. Da geht also mehr in der PV als gedacht.  

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  1. Windmüller

    vor 4 Jahren

    Was in Deutschland derzeit passiert, muss man nicht mehr verstehen. Indien will bis 2022 etwa 20 GW an PV installiert haben, und selbst ein Schwellenland wie Chile setzt auf PV, und realisiert Projekte von mehr als 400 MW.

  2. Dominik Pöschel

    vor 4 Jahren

    Die Reform des EEG die groß von Herrn Gabriel gefeiert wurde war ein totaler Reinfall. Hier wurde reine Lobby Politik gemacht!!!!
    Zum Beispiel: Niemand stelle die Befreiung von wirklich energieintensiven Unternehmen, die tatsächlich im internationalen Wettbewerb stehen in Frage“, “Aber warum taucht die deutsche Panzerindustrie in solchen Rabattlisten auf Herr Gabriel"??????? Von nix aber auch gar nix hat der Gabriel ne Ahnung außer vom Essen wie man an seinem Bauch sieht!!!!
    Anbei eine Listen von Betrieben: http://www.bafa.de/bafa/de/energie/besondere_ausgleichsregelung_eeg/publikationen/statistische_auswertungen/besar_2014.xls
    Man war sich POLITISCH nicht bewusst was für eine Kostenlast durch dass EEG man den Verbrauchern aufbürdet!!!!
    Unter Gabriel verkommt die Energiewende zu einer “Braunkohlewende”. Sie würgt die Biogaserzeugung ab. “Dabei wäre das eine Chance, einen flexiblen Ausgleich für Sonnen- und Windenergie zu erzeugen.” Der Neubau von Photovoltaikanlagen tendiert gegen Null, denn “der ganze besondere Hammer in diesem Gesetz ist die Eigenstromregelung”, wonach die Hälfte der EEG-Umlage auf den eigenen verbrauchten Strom gezahlt werden müsse. Dies ist eine “himmelschreiende Ungerechtigkeit”, da zum Beispiel für Braunkohlebetreiber diese Eigenstromregelung nicht gelte.

  3. Windmüller

    vor 4 Jahren

    @ Dominik Pöschel - Wenn man vernünftig wäre, würde man das EEG abschaffen. Wind- und Solarstrom sind heute so kostengünstig, dass man selbst erzeugten Strom ja schon mit einer Abgabe belegen muss. Dann soll man das EEG abschaffen, dann muss Öko auch nicht mehr als Buhmann herhalten.
    Das Thema Stromerzeugung ist so unehrlich verlogen, dass man nur noch den Kopf schüttelt. In Brüssel wird darüber gestritten, ob Großbritannien Hinkley Point C subventionieren darf. Neue KKW darf man mit Milliarden unterstützen, bei erneuerbaren Energien will man dagegen den Finger in die Wunde legen.
    RWE hat in Hamm zwei neue Steinkohleblöcke am Standort Westfalen gebaut. Für den Wärmetauscher hat man falschen Stahl benutzt, so dass es zu Rissen an den Schweissnähten kam. Also alles wieder raus und neu ( Mehrkosten 200 Mio Eurolinge ) Dann hat man Salzsäure in den Kühlkreislauf gekippt, was eigentlich zur Kühlwasseraufbereitung gedacht war. Wieder Verzögerung, wieder Mehrkosten. Und nun hat Kraftwerksbauer Alstom Probleme mit einem Dampferzeuger. Die Inbetriebnahme des Kraftwerkes ist auf unbestimmte Zeit verschoben, dafür geht RWE nunmehr von Baukosten im Höhe von drei Mrd. Euro aus. Beim Bau von Kohle- oder Kernkraftwerken können die Bauskosten aus dem Ruder laufen, dass die Augen tränen, aber bei erneuerbaren Energien will man den Kostentsunamie ausrufen.

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