Photovoltaik

Die US General Services Administration in Suitland/Maryland betreibt eine 100 kW-Thin-Film-Pilotanlage. In Vergleich zu konventionellen, mit Siliziumwafern bestückten Photovoltaik-Systemen, werden hier Module eingesetzt, die aus mit dünnen Halbleitermaterialen beschichteten Glassubstraten bestehen.
Anne Hardy, Wissenschaftsjournalistin,
Frankfurt/Main


Sonnige Zeiten

Die Übernahme der US-amerikanischen Applied Power Corporation ist für SCHOTT die Eintrittskarte in einen Markt mit guten langfristigen Wachstumsprognosen.

Das Ziel ist ehrgeizig: Bis zum Jahr 2010 will SCHOTT zur Nummer eins oder zwei unter den Anbietern für photovoltaische Systeme avancieren. Die über 20-jährige Erfahrung des neuen Tochterunternehmens soll über das weitverzweigte Vertriebsnetz der Stammfirma weltweit zum Einsatz kommen. Warum Photovoltaik? Das mag sich manch einer fragen, der SCHOTT vor allem als Spezialglas-Hersteller kennt. Michael Harre, Segmentleiter des neuen Geschäftsfelds, gibt darauf eine pragmatische Antwort: „Der Photovoltaik-Markt hat einen jährlichen Zuwachs von 20 bis 25 Prozent. Für SCHOTT bieten sich hier aus mehreren Gründen gute Entwicklungsmöglichkeiten. Zunächst einmal hat Photovoltaik viel mit Glas und Glashandling zu tun. Dann passt dieses neue Geschäftsfeld hervorragend zu unserer Vision 2010, für die wir als Kernaufgabe definiert haben, die Lebens- und Arbeitsbedingungen durch kompetente Problemlösungen zu verbessern. Schließlich ist Photovoltaik schon jetzt ein globaler Markt, für den SCHOTT mit seiner internationalen Aufstellung gut vorbereitet ist.“

Spezialist für Photovoltaik-Anlagen

Die SCHOTT Applied Power Corporation (SAPC) ist heute schon einer der führenden Anbieter für Photovoltaik-Systeme in den Vereinigten Staaten. Als Systemintegrator entwickelt und vertreibt das Unternehmen individuelle Komplettsysteme, deren Komponenten – beispielsweise Photovoltaik-Module, Batterien und Wechselrichter – von verschiedenen Herstellern bezogen werden. Bereits in den ersten Gründungsjahren gehörte SAPC zu einer kleinen Gruppe von Firmen, die von der US-Regierung dazu ausersehen wurden, mit öffentlichen Geldern finanzierte Photovoltaik-Projekte zu realisieren. Heute zeichnet sich die SCHOTT-Tochter nicht nur durch ihre langjährige Erfahrung aus, sondern auch durch ein breitgefächertes Angebot. Die größeren Projekte der vergangenen Jahre reichen von der Elektrifizierung in ländlichen Gegenden in Brasilien bis hin zu schlüsselfertigen Systemen zum Betrieb von Telekommunikationsanlagen. Aber auch die Umwandlung von Sonnenenergie in Strom für netzgekoppelte Systeme (z.B. Gebäude) und Konsumgüteranwendungen (z.B. für den privaten Wohnwagen oder das Motorboot) gehören zum Programm.

Solarstrom – wirtschaftlich sinnvoll

Ein kleines Kraftwerk besitzt die Weyerhouse Residence (Federal Way/Washington): ein dachintegriertes photovoltaisches System ersetzt die Ziegel und liefert zugleich Strom.
Bei Alliant Energy in Winnebago/Minnesota installierte netzgekoppelte Photovoltaik-Anlage. In Spitzenverbrauchszeiten können durch deren Einsatz Kapazitätsengpässe im Stromnetz überbrückt werden.
Die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Anlagen wird oft unterschätzt. „Das liegt daran, dass wir meist nur an die staatlich subventionierten Projekte wie das 100.000-Dächer-Programm in Deutschland denken“, erklärt Harre. Tatsächlich ist der netzgebundene (on-grid) Anteil des Marktes ohne Subventionen kaum denkbar. Dabei vergisst man aber die vielen abseits des Stromnetzes liegenden (off-grid) Anlagen. Diese Anlagen lohnen sich, weil sie kostengünstiger sind als ein Anschluss an das Stromnetz. Beispiele sind Parkuhren, Notrufsäulen und Verkehrsschilder an Autobahnen, aber auch Telekommunikationsnetze. In einem weitläufigen und dünn besiedelten Kontinent wie Australien werden Photovoltaik-Generatoren auch deshalb in der Telekommunikation eingesetzt, weil sie wesentlich haltbarer sind als Dieselgeneratoren. Die Hersteller von solargetriebenen Generatoren geben eine Funktionsgarantie von 25 Jahren.

„Zwei Drittel des Photovoltaik-Marktes sind daher auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten betrachtet sinnvoll“, stellt Harre fest. Das sichert Firmen, die in diesem Geschäft tätig sind, auch eine gewisse Unabhängigkeit von politischen Entscheidungen. Langfristig geht der Trend ohnehin zu umweltverträglichen Energien. Einer Shell-Studie zufolge kann das Klimaschutzziel, den Ausstoß von Kohlendioxid deutlich zu vermindern, nur erreicht werden, wenn bis zum Jahr 2060 der weltweite Energiebedarf zur Hälfte durch erneuerbare Energien gedeckt wird.

Ein großer Markt für Photovoltaik eröffnet sich in strukturschwachen Ländern der Dritten Welt. Solarstrom bietet hier die einzige Möglichkeit, Milliarden Menschen mit Elektrizität für Licht, Kühlung und Kommunikation zu versorgen – und zwar ohne die Umwelt zusätzlich zu belasten. Auch dies ist ein wichtiger Grund für SCHOTTs Engagement in der Photovoltaik. Auf den Erfahrungen der SAPC lässt sich dabei bestens aufbauen. Sie hat bereits mehrere Projekte zur Elektrifizierung in ländlichen Gebieten in Brasilien, Mexiko, Indien, Bolivien, Kenia und Sri Lanka durchgeführt.

Kompetenz in Glas und Beschichtung

In Naturschutzgebieten eine umweltfreundliche Alternative zu Dieselgeneratoren: Der Capitol Reef National Parc/Utah beispielsweise setzt Photovoltaik-Module ein, um Wasser aus der Tiefe zu pumpen.
Typische Anbringung von Solarmodulen an Gebäuden.
Vom technischen Gesichtspunkt gesehen ist die Photovoltaik für SCHOTT vor allem aufgrund der Kompetenzen in der Entwicklung, Produktion und Beschichtung von Gläsern interessant. Auf absehbare Zeit wird die konventionelle Silizium-Wafer-Technologie den Markt dominieren. Langfristig sehen Experten aber einen Trend zu Dünnschicht-Solarmodulen, deren Herstellung deutlich kostengünstiger sein könnte. Sie bestehen aus mehrere Quadratmeter großen Glas- oder Metallscheiben, auf die ein Halbleiter in Schichten von wenigen Mikrometern aufgetragen wird. So entstehen innerhalb von kurzer Zeit und mit geringem Material- und Energieverbrauch großflächige Solarzellen. Derzeit konzentriert sich die Forschung darauf, den noch geringen Wirkungsgrad dieser Zellen (ca. 8%) weiter zu erhöhen. Der Wirkungsgrad von Siebdruck-Solarzellen beträgt 12-15 Prozent. Für SCHOTT könnte die Dünnschicht-Technologie langfristig gute Wachstumspotentiale bieten.