Solarenergieforschung macht Deutschland zum weltweiten Technologieführer
Produktionstechnologien für die Solarenergie stehen im Fokus der diesjährigen ForschungsVerbund Sonnenenergie-Tagung
Vom 26. bis 27. September fand an der Leibniz Universität Hannover eine gemeinsame Tagung des ForschungsVerbunds Sonnenenergie (FVS) und Bundesverband Solarwirtschaft (BSW-Solar) statt. Schwerpunktthema war die Entwicklung inno vativer Produktionstechnologien. Forschung und Industrie haben in Deutschland in den vergangenen Jahren modernste Fertigungsverfahren zur Marktreife gebracht und damit Deutschlands Rolle eines Technologieführers in der weltweiten Solarwirtschaft ermöglicht. Deutsche Maschinen- und Anlagenbauer errichten in aller Welt High-Tech-Produktionsanlagen für Solartechnik und schaffen hierzulande Arbeitsplätze. Allein in Deutschland entstehen in diesem Jahr 15 neue Solarfabriken größtenteils mit deutschem Zulieferer- Know-how. Auf der Tagung präsentieren internationale Experten die neuesten Entwicklungen der Produktionstechnologien für den weltweit boomenden Solarmarkt auf dem Weg vom Forschungslabor zur industriellen Massenfertigung.
‘Umwelttechnologien und insbesondere die innovativen Energietechnologien sind die Leitmärkte der Zukunft. Wer das zuerst versteht, hat gegenüber anderen Akteuren im Wettbewerb eine Reihe von Vorteilen’, sagt Bundesumweltminister Sigmar Gabriel, der die Schirmherrschaft der Tagung übernommen hat.
Deutschland bietet der Solarenergie viele Standortvorteile: Maschinenbau, Zulieferindustrie und Solarenergieforschung sind sehr gut entwickelt. Doch hat ein harter internationaler Wettbewerb eingesetzt, da immer mehr Länder auf den weltweit wachsenden Solarmarkt drängen und ihre Forschungsanstrengungen intensivieren. Um die Spitzenstellung in einer Leitindustrie des 21. Jahrhunderts zu verteidigen, werden erhöhte Anforderungen an Forschung und Entwicklung in Deutschland gestellt. Mehr Forschungsförderung ist eine wichtige Voraussetzung. Der FVS empfiehlt eine jährliche Anhebung der Forschungsmittel für Technologien der Energie effizienz und der erneuerbaren Energien um 20 Prozent pro Jahr für die nächsten fünf Jahre auf jährlich 400 Millionen Euro.
Zudem muss die anstehende Novellierung des Erneuerbare-Energien- Gesetzes den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien stabilisieren auch um den industriellen Solarstandort Deutschland weiter zu entwickeln.
Die Institute des ForschungsVerbunds Sonnenenergie forschen und entwickeln in den Themenbereichen Photovoltaik, Solarthermie und solarthermische Kraftwerke. Sie bieten den Industriepartnern für gemeinsame Entwicklungsarbeiten eine sehr gute Infrastruktur und eine langjährige Erfahrung.
Highlights der Produktionstechnologieentwicklungen
Industrietaugliche Lasertechnologie macht Solarzellen billigerDie am ISFH entwickelte Ultrakurzpuls-Laserprozessierung ermöglicht schadensfreie Strukturierung von passivierenden Oxidschichten auf Solarzellen. Die mit dieser industrietauglichen Lasertechnologie erzeugten Punktkontaktöffnungen gehören zu den Schlüsselelementen für die Herstellung von Hocheffizienz-Solarzellen. Mit dieser Laserstrukturierungstechnologie wird eine produktionsrelevante Alternative zur kostenintensiven Photolithographie bereitgestellt.
Hocheffiziente Si-Solarzelle für die Massenproduktion bei Q- Cells
In einem gemeinsamen Projekt der Q-Cells AG, mit den beiden führenden Siliciumwafersolarzellen-Instituten ISFH und Fraunhofer ISE ist eine rückseitig kontaktierte Hocheffizienz-Solarzelle für die Massenproduktion entwickelt worden, die Wirkungsgrade deutlich oberhalb von 20 Prozent erreicht. Auf Basis dieser Entwicklung trifft die Q-Cells AG die Investitionsentscheidung für den Bau einer Produktions-Pilotlinie, um die industrielle Massenproduktion dieser neuen Solar zelle vorzubereiten.
Hochgenaues Messverfahren zur Fertigung solarthermischer Kraftwerke
Die Leistung der konzentrierenden solarthermischen Kraftwerke hängt stark von der geometrischen Präzision von Kollektoren, Komponenten und Nachführung ab. Enge Toleranzen stehen jedoch in Konkurrenz zu kostengünstigen Herstellungs- und Fertigungsverfahren. Das DLR entwickelte ein hochgenaues optisches und dennoch kosteneffektives Messverfahren, um die Formgenauigkeit der einzelnen Kollektormodule (70 qm) innerhalb einer Fertigungsstraße automatisiert zu überprüfen. Dabei wird eine für Baustellen ungewohnt hohe Messgenauigkeit von 0,3 mm erreicht. Diese gewährleistet, dass mehr als 95 Prozent aller vom Kollektorspiegel reflektierten Sonnenstrahlen das Absorberrohr treffen. Jeder Prozentpunkt, der hier verschenkt würde, bedeutet in einem 50 MW Solarkraftwerk Erlöseinbußen von mehr als 300.000 Euro pro Jahr, das heißt sechs Millionen Euro über eine zwanzigjährige Betriebsdauer. Das DLR vermarktet diese Messtechnik über ein dafür ausgegründetes Unternehmen.
Wirkungsgradrekord neuer Wechselrichter für Solaranlagen
Am Fraunhofer ISE wurde der weltweit erste Photovoltaikwechselrichter mit Siliciumkarbid-Transistoren entwickelt. Durch den Einsatz der neuen MOSFET-Transistoren wurde ein neuer Wirkungsgradrekord für Wechselrichter von 98,5 Prozent erzielt. Die neuen SiC-Transistoren wurden von der Firma CREE (USA) entwickelt und zeichnen sich durch einen extrem kleinen Widerstand und sehr niedrige Schaltverluste bei hoher Sperrspannung aus. Durch höhere Wirkungsgrade und höhere Schaltfrequenzen lassen sich die Kosten und das Gewicht der Wechselrichter deutlich reduzieren. Das Fraunhofer ISE ist exklusiver Partner der Firma CREE.
Artikel Online geschaltet von: / Doris Holler /