Die europäische Solarbranche kämpft derzeit mit Gegenwind. Vor allem Zell- und Modulhersteller stehen im harten Wettbewerb mit der asiatischen Konkurrenz, und die geplante Absenkung der Einspeisevergütung führte zu einem Einbruch der Aktienkurse vieler Unternehmen. „Es ist fünf vor zwölf“ brachte es Peter Fath, Vorstand des Anlagenbauers Centrotherm, beim 4. Fab Managers Forum der PV Group der SEMI, des Verbandes der Halbleiterhersteller, Mitte März in Berlin auf den Punkt.
Doch die Branche geht nun in die Offensive. Acht führende deutsche Her steller von Solarzellen und Modulen legten nun eine Roadmap vor, mit der sie die Entwicklung von kristallinen Siliziumzellen forcieren wollen. Beteiligt sind Bosch Solar Energy, Sovello, Sunways, Solarworld, Schott Solar, Solarwatt, Solland and Q-Cells, die sich unter dem Dach der SEMI PV Group in der CTM Group (Crystalline Cell Technology and Manufacturing) formierten. „Hiermit wollen wir unsere Zulieferer und Kunden über die erwarteten technologischen Entwicklungen informieren und eine Basis schaffen, um den Dialog über nötige Weiterentwicklungen und Standards zu intensivieren“, erklärte Q-Cells-Vorstand Gerhard Rauter.
Bis zu 14 Prozent geringere Kosten
Mit einem Bündel von Maßnahmen sollen die Kosten der siliziumbasierten kristallinen Solarmodule und -zellen bis 2020 um jährlich acht bis 14 Prozent gesenkt werden. Entscheidend hierfür sind der effizientere Materialeinsatz, leistungsfähigere Produktionsanlagen sowie weiterentwickelte Herstellungsprozesse. Hierzu müssten ab 2013 neue Technologien in der Produktion eingesetzt werden, heißt es in der Roadmap.
Um Silizium effizienter für die Solarzellenproduktion einzusetzen, wollen die in der CTM Group zusammengeschlossenen Hersteller die Dicken der Wafer in den kommenden zehn Jahren nahezu halbieren, von derzeit 180 Mikrometern auf 100 Mikrometer. Zudem sollen die für die Metallisierung der Solarzellen verwendeten Silberpasten Schritt für Schritt sparsamer eingesetzt und ab 2013 das teure Silber durch andere Materialien ersetzt werden.
Die Bruchraten bei voll automatisierten Herstellungsanlagen sollen von derzeit 2,5 Prozent auf unter ein Prozent im Jahr 2020 reduziert werden. Um die Produktionslinien weiter zu optimieren, soll die Maschinenlaufzeit, so wie sie unter dem Begriff „Tool uptime“ im SEMI-E10-Standard definiert ist, um mindestens ein Prozent auf über 96 Prozent erhöht und der Durchlauf verdoppelt werden.
Die Kontaktfinger auf der Vorderseite sollen von 120 Mikrometern auf unter 40 Mikrometer verringert werden, ohne dass dadurch die elektrische Leitfähigkeit wesentlich sinkt (siehe photovoltaik05/2009). Auch die Genauigkeit, mit der die Frontkontakte platziert werden können, möchten die Hersteller von momen tan 50 Mikrometern auf unter 10 Mikrometer reduzieren.
„Eine wichtige Voraussetzung für diese Kosten- und Effizienzoptimierungen ist eine verstärkte Standardisierung der verwendeten Materialien, Prozesse und Produkte“, sagt Heinz Kundert, Präsident der SEMI PV Group.
Standardisierung vorantreiben
Im Gegensatz zu anderen Industriezweigen steht die Solarbranche hierbei erst ganz am Anfang, wie auf dem Fab Managers Forum deutlich wurde. So sind beispielsweise die Formate der Solarzellen oder die Maße der Solarmodule nicht standardisiert, was die Kosten der Produktion und der Logistik nach oben treibt.
Auch bei den verwendeten Rohmaterialien wie dem Silizium oder den Metallisierungspasten gibt es bisher keine einheitlichen Qualitätsstandards, was sich auch auf die Zuverlässigkeit der Solartechnik auswirken kann. Jörg Althaus, Business Field Manager beim TÜV Rheinland, verwies auf die ganz unterschiedlichen Methoden zur Qualitätssicherung, beispielsweise beim Inline-Testen der Solarmodule, der verwendeten Polymere oder des Modulglases. Hier bestehe dringender Handlungsbedarf, wenn die Solarbranche insgesamt wettbewerbsfähiger werden wolle, unterstrich der TÜV-Experte.
SEMI-Direktor James Amano aus dem kalifornischen San Jose warb in Berlin dafür, verstärkt das Dach des Verbandes der Halbleiterindustrie für die Entwicklung von Standards für die Photovoltaikproduktion zu nutzen. Bisher gibt es bereits gut ein Dutzend SEMI-PV-Standards, beispielsweise zu Kommunikationsschnittstellen von PV-Produktionsanlagen (SEMI PV2–0709E).
Centrotherm-Vorstand Fath, der Ende März zum Vorsitzenden der neuen Verbandsplattform Photovoltaik-Produktionsmittel des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) gewählt wurde, sprach sich für eine Zusammenarbeit mit der SEMI und der CTM-Gruppe bei der Standardisierung und in anderen Bereichen aus.
Mit der neuen Plattform möchte der VDMA die Zusammenarbeit der deutschen Maschinen- und Anlagenbauer in der Photovoltaik und damit vor allem deren internationale Wettbewerbsfähigkeit stärken.
„Die Technologie voranbringen“
Heinz Kundert, Präsident der SEMI PV Group, setzt auf Standardisierung, da das Photovoltaik billiger macht. Er erklärt, welche Rolle die SEMI-Roadmap dabei spielt.
Bei der PV Roadmap for Crystalline Silicon geht es vor allem darum, dass die beteiligten Unternehmen der Crystalline Cell Technology and Manufacturing Group (CTM) konkret verstärkt zusammenarbeiten, um die Technologie voranzubringen, die Effizienz zu verbessern und die Kosten weiter zu senken. Vorbild ist die International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS), die von der Halbleiterindustrie 1994 initiiert wurde.
Ist dies also hauptsächlich eine Initiative zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit der deutschen PV-Industrie?
Sicherlich ist die Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Hersteller ein wichtiger Aspekt, und die deutschen Hersteller sind hierbei die wichtigste Gruppe. Doch noch wichtiger ist es, durch eine verstärkte Zusammenarbeit die Kosten so zu senken, dass die Photovoltaik insgesamt konkurrenzfähiger gegenüber fossilen Energieträgern wird.
Ist die Gruppe auch offen für neue Mitglieder?
Ja sicher, es geht es ja darum, noch mehr Hersteller entlang der Wertschöpfungskette zum Mitmachen zu motivieren und die Initiative zu internationalisieren. Doch irgendjemand muss ja mal den Anfang machen.
Beim jüngsten Fab Managers Forum der SEMI PV Group waren ja auch kritische Stimmen zu hören, die sich nicht genügend in die Initiative eingebunden fühlten. Stimmt das?
Wir haben rechtzeitig breit darüber informiert und zum Mitmachen eingeladen. Doch nicht alle Firmen haben darauf reagiert. Ganz klar ist die Initiative kein geschlossener Club, sondern offen für neue Mitglieder.
Welche Rolle spielt denn eine verstärkte Standardisierung in der Roadmap?
Die Roadmap selbst setzt keine Standards. Doch die verstärkte Standardisierung ist ein wichtiger Baustein, um die Ziele der Roadmap erreichen zu können. Denn fehlende Standards sind derzeit ein wichtiges Hemmnis bei der Kostensenkung und Qualitätssicherung in der Photovoltaik.
Können Sie Beispiele nennen?
Beispielsweise brauchen wir dringend einheitliche Messstandards für die Zelleffizienz. Unterschiedliche Maschinenhöhen bei Produktionslinien führen zu einer unnötigen Verteuerung des Handlings, ebenso wie unterschiedliche Kassettensysteme für die Wafer- und Zellherstellung. Auch die nicht normierten Zellgrößen verteuern das Handling.
Doch steht die Standardisierung nicht im Gegensatz zu Innovation und zum Schutz des geistigen Eigentums?
Nein, dies zeigen die Erfahrungen aus anderen Industriebereichen. So sind beispielsweise in der Automobilindustrie seit Jahren die Reifengrößen normiert, doch trotzdem gibt es viele unterschiedliche Reifentypen mit unterschiedlichen Eigenschaften.
Welche Rolle spielt denn SEMI bei der Standardisierung bzw. welches Interesse hat SEMI an der Standardisierung im PV-Bereich?
SEMI verdient mit der Standardisierung kein Geld, sondern wir bieten den Unternehmen nur eine Plattform, um die Standardisierung voranzutreiben, und halfen dabei, die CTM und die Roadmap vorzubereiten. Uns geht es hauptsächlich darum, Photovoltaik wettbewerbsfähiger zu machen und auch darauf zu achten, dass das Wettbewerbsrecht durch die unternehmensübergreifende Zusammenarbeit nicht verletzt wird, beispielsweise durch Preisabsprachen. Doch die Initiative und das Interesse für eine verstärkte Standardisierung müssen von der Industrie selbst kommen.
Nochmals zurück zur Roadmap der CTM-Gruppe. Kann dies auch in eine konkrete Zusammenarbeit der Unternehmen, beispielsweise bei Forschung und Entwicklung oder der Maschinenbeschaffung, münden?
Wenn die beteiligten Unternehmen dies wollen, ja. Doch die Initiative steht ja erst am Anfang. In den kommenden Wochen werden die Firmen einen Chairman aus ihren Reihen wählen, um die Aktivitäten voranzutreiben und konkrete gemeinsame Maßnahmen in verschiedenen Arbeitsgruppen auszuarbeiten und anzugehen. Auf der Intersolar Europe in München lädt die CTM-Grupppe zusammen mit uns die Maschinen- und Anlagenbauer zu einem Lieferantentreffen ein.
Das Gespräch führte Hans-Christoph Neidlein
