SOLARWORLD ++ vorab Q-Zahlen 5/11 + gab es einen Aktienrückkauf im 3-Q ? ++ (Seite 6120)

[lieberlong]

Antwort auf Beitrag Nr.: 32.682.960 von bossi1 am 06.12.07 13:38:16

Kannst Dich doch bewerben. Das know how hast Du ja.

Das erste Spanienprojekt war doch schon 2005 auf Teneriffa, mit dem Instituto Tecnológico y de Energías Renovables...

[bossi1]

Homepage Solarworld Iberica ...

http://www.solarworld.es/Empresa.881.0.html

- Wird Spanien in Zukunft wichtiger für Solarworld?
- War der Solarpark in Mallorca nur der erste Schritt?

Man sucht schon einen Ingenieur für Verkauf/Technik in Spanien.


Ventas Técnicas (h/m)
Responsabilidades:

Asistencia técnica a nuestros clientes en instalaciones fotovoltaicas, estructuras de montaje e inversores
Poner en marcha la operación de instalaciones fotovoltaicas y la conexión a la red

Proporcionar capacitación a nuestros clientes e instaladores
Capacidades y habilidades exigidas:

Estudios de ingeniería técnica terminados exitosamente
Experiencia en Auto CAD y buen conocimiento del paquete MS Office
Excelente dominio del inglés escrito y hablado
Capacidad de toma de decisiones, para hablar en público y trabajar en equipo
Conocimientos del alemán y de los productos fotovoltaicos, sería de gran ventaja
¿Está interesado? Mándenos por favor los documentos de su solicitud en inglés a:

SolarWorld AG, Human Resources Dept.
Ms. Sitha Stübe
Kurt-Schumacher-Straße 12-14
53113 Bonn, Alemania

[bossi1]

Antwort auf Beitrag Nr.: 32.672.765 von c.ploss am 05.12.07 15:30:43

Die Bilanz wird sich zunehmend durch technischen Fortschritt und Modul-Recycling verbessern.

@c.ploss,
ein sehr guter Link zur Energetischen Bewertung von Silizium PV-Modulen, die 2004 94% des PV Weltmarkes ausmachen. Hier wird schnell klar, daß die Frage nach der Energierücklaufzeit von vielen Faktoren abhängt und daher auch die Angaben sehr stark schwanken. Die technische Entwicklung bringt jedoch stetig Verbesserungen. Bei hochentwickelten PV Systemen aus kristalinem Silizium stricht man dort z.Z. von ~1,7 Jahren Energierücklaufzeiten.

- Auflistung aller Materialien
- Silizium (Ribbon-Si, Multi-Si und Mono-Si)
- Siliziumwafer- oder Schichtdicke.
- Wirkungsgrad der Module
- Lebensdauer der Anlage
- Aufstellungsort, Sonnenstunden
- mögliches Recycling

Bezüglich Photovolaik können diese Werte jedoch weiter verbessert werden, wenn die Module einen höheren Wirkungsgrad (16%) haben, die Waferdicke auf 150µm verringert wird und zu einem neuem Produktionsverfahren für Solar-Silizium (auf Basis von Fluidized-Bett-Reaktor-Technologie) übergegangen wird. Für diesen Fall würde eine EPBT von einem Jahr und ein Lebenszyclus im Hinblick auf die CO2-Emission von 20g/kWh berechnet, unter der Annahme eines mutikristallinem Silizium-PV-Modules, installiert in Süd-Europa. Mit der heutigen hoch entwickelten kristallinen Silizium-PV können wir solche dann absolut konkurrenzfähigen Bedingungen innerhalb der nächsten drei Jahre erwarten.


Fluidized-Bett-Reaktor-Technologie = Wirbelschichtverfahren zur Herstellung granularem Siliziums. Die drei Marktführer Hersteller Hemlock, REC und Wacker wollen hierauf künftig verstärkt setzen. Hierbei werden winzige, kaum sichtbare Siliziumkügelchen verwendet, an denen sich in einem Reaktor aus dem Trichlorsilan Silizium abscheidet. Die Energieverbrauch ist um 80% geringer. Siehe Posting #97

Noch besser sieht der Energieverbrauch bei geplaten Silizium Produktion bei Degussa/Solarworld (JSSI) aus. Ein Siemens-ähnliches Verfahren verfolgt Joint Solar Silicon (JSSI) von Degussa & Solarworld und stellt derzeit am Degussa-Standort Rheinfelden eine Produktionsanlage mit einer Jahreskapazität von 850 Tonnen fertig. Die Inbetriebnahme der Fabrik ist für 2008 vorgesehen. JSSI gewinnt dort bisher im Pilotmaßstab Siliziumpulver durch Zersetzung des Gases Monosilan in einem 800 Grad Celsius heißen Rohrreaktor. Das anfallende Pulver wird anschließend zu "Pellets" verpreßt. Der Energieverbrauch ist um 90% geringer.


Ob mal die Silizium "Pellets" als Ersatz für das sonst bei der RGS Technik übliche granulare Silizium einsetzen kann?

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Verfahrensentwicklung zur Mikrowellenunterstützten
Herstellung von Solar-Silizium.

http://www.ag-solar.de/projekte/berichte/25411798.pdf

[Aark]

Antwort auf Beitrag Nr.: 32.672.459 von bossi1 am 05.12.07 15:07:56

Aber auch in der Solarworld Produktionskette selbst gibt es Möglichkeiten zur Einsparung von Energie:

Energiesparen ist natürlich immer der Königsweg der CO2 Vermeidung.

Meine Antwort bezog sich nur auf die CO2 Aussage im Artikel.
Der Ansatz des Artikels, bei der Produktion von Solarzellen die benötigte Energie mit bisherigen Durchschnittswerten in CO2 umzurechnen,den halte ich für nicht überzeugend.

Sollte die benötigte Energie zur Produktion aus Windenergie und/oder Solarenergie bezogen werden, sinkt die CO2 Emission erheblich und die Rechnung im Artikel ist falsch.

[c.ploss]

Ganz interessant zu diesem Thema:

"Hochentwickelte Photovoltaik-Systeme basierend auf kristallinem Silizium haben eine sehr geringe
Energierücklaufzeit von 1,7 Jahren. Ein Beitrag von Mariska de Wild-Scholten und Erik Alsema
Energetische Bewertung von PV-Modulen"

http://www.erneuerbareenergien.de/0906/EE_09-2006_S.66-68.pd…

Die Bilanz wird sich zunehmend durch technischen Fortschritt und Modul-Recycling verbessern.

[bossi1]

Antwort auf Beitrag Nr.: 32.671.631 von Aark am 05.12.07 13:56:49

Produktionskette von der Waferherstellung bis zum Modul mit Strom aus erneuerbaren Energien betreibe, fällt die Rechnung in sich zusammen ...


Aber auch in der Solarworld Produktionskette selbst gibt es Möglichkeiten zur Einsparung von Energie:


- JSSI Siliciumproduktion mit Degussa/Solarworld = 90% weniger Energie
(Pro kg Silizium bisher 130KW/h im Mittel nach dem Siemensverfahren, bei der JSSI Technik nur ~13KW/h)

- RGS benötigt bis 40% weniger Silizium und verbraucht somit weniger Energie. Es fallen keine Abfälle an, die mit Energieeinsatz recyclet werden müssen.


Zu Schott und ihrer EFG-Technik (Edge-defined Film-fed Growth) wurde im Artikel eine Zeitersparnis zwischen 25 und 40 Prozent erwähnt – spätestens nach zwei Jahren trägt die Anlage danach aktiv zur Emissionsminderung bei.

Dabei wird bei Schott noch Silizium nach der alten (Siemens) Verfahren eingesetzt. Bei Solarworld würde die Rechnung mit Silizium aus der JSSI Produktion zuzüglich der neuen RGS Technik ggf. deutlich besser aussehen.

S2, bossi

[Aark]

Antwort auf Beitrag Nr.: 32.671.502 von bossi1 am 05.12.07 13:44:00

Und wenn ich die Produktionskette von der Waferherstellung bis zum Modul mit Strom aus erneuerbaren Energien betreibe, fällt die Rechnung in sich zusammen.

[bossi1]

Antwort auf Beitrag Nr.: 32.646.088 von bossi1 am 03.12.07 13:47:57

Alles Sonne, oder was?

Serie Klimawandel. Gehässige Gegner von Solarstrom können locker beweisen, dass Fotovoltaik, die Umwandlung von Sonnenergie in Strom, den Ausstoß von Kohlendioxid erhöht – zumindest zeitweise.


Grafik: WirtschaftsWoche

Dafür sorgen schon die exorbitanten Wachstumsraten bei der Produktion von Solarzellen. Allein in Deutschland werden in diesem Jahr Zellen mit einer Spitzenleistung von insgesamt mehr als 1000 Megawatt installiert. Die Produktion der Zellen verschlingt jede Menge Energie und setzt damit große Mengen CO2 frei – mehr, als derzeit alle Solarkraftwerke Deutschlands einsparen. Erst auf mittlere Sicht wird die Klimabilanz positiv: nach drei bis fünf Jahren, wenn die Solarzellen so viel Strom erzeugt haben wie für ihre Herstellung benötigt wurde.

Unter allen erneuerbaren Energien ist die Photovoltaik derzeit die mit den höchsten indirekten Kohlendioxid-Emissionen, was nicht einmal ihre Anhänger bestreiten. Besser sieht die Bilanz aus, wenn der Solarstrom nicht auf deutschen Dächern produziert wird, sondern auf südspanischen, nordafrikanischen oder in anderen sonnenreichen Regionen. Dort ist die Stromausbeute doppelt oder gar dreimal so groß.

Mit neuen Verfahren lässt sich die Klimabilanz der Fotovoltaik noch weiter verbessern. Beispielsweise mit der sogenannten EFG-Technik (Edge-defined Film-fed Growth), die Schott Solar zur Serienreife gebracht hat. Dabei wird das Silizium in Form eines meterlangen dünnen Filmes aus der Schmelze herausgezogen. Dieser Film lässt sich direkt, ohne weitere Verarbeitungsschritte zu einer Solarzelle weiterverarbeiten. Bisher ist das Ausgangsmaterial für die Zellen Silizium in Block-form. Die Blöcke werden mit diamantbesetzten Bandsägen in hauchdünne Scheiben – die sogenannten Wafer – zerteilt. Solarzellen, die aus EFG-Silizium hergestellt werden, liefern deutlich schneller einen positiven Beitrag zur Klimabilanz. Rein rechnerisch beträgt die Zeitersparnis zwischen 25 und 40 Prozent – spätestens nach zwei Jahren trägt die Anlage aktiv zur Emissionsminderung bei. Noch besser geht es mit siliziumfreien Solarzellen, bei denen die heute üblichen energieaufwendigen Wärmebehandlungen mit Temperaturen von bis zu 1500 Grad Celsius entfallen. Ihr Handicap: Sie liefern pro Flächeneinheit weniger Strom, weil ihr Wirkungsgrad – noch – geringer ist.

Das Grundproblem aber bleibt die geringe Sonnenscheindauer: In Mitteleuropa produziert eine Ein-Kilowatt-Solarstromanlage selbst im Idealfall gerade mal 800 Kilowattstunden im Jahr. Das ist aber nur ein Zehntel dessen, was beispielsweise permanent laufende Biomassekraftwerke produzieren können. Deren Einsatzmöglichkeiten sind allerdings begrenzt, weil der für die Stromerzeugung benötigte Rohstoff nicht unbegrenzt vorhanden ist und heute auch nicht über weite Strecken transportiert werden kann. Auch eine andere erneuerbare Energie, die Windkraft, steht uns nicht ständig zur Verfügung. Windparks auf hoher See sind zwar zuverlässiger, doch Versorgungssicherheit lässt sich auch mit ihnen nicht erzielen.

Andererseits zieht das Argument nicht, dass unzählige neue Leitungen verlegt werden müssten, um den mit Windkraft erzeugten Strom quer durchs Land in die Industriegebiete an der Ruhr oder am Rhein zu transportieren. Denn die Hochspannungskabel könnten erheblich mehr Strom transportieren, als ihnen heute abverlangt wird. Um herauszufinden, was möglich ist, hat der Energiekonzern E.On eine Teststrecke in Schleswig-Holstein mit Wind- und Temperatursensoren ausgestattet. Mithilfe der so gewonnenen Daten kann der Versorger die Kapazität der Leitungen steuern. Bei starkem Wind oder niedrigen Temperaturen werden die Kabel besser gekühlt, sodass sie bis zu 50 Prozent mehr Strom transportieren können.

Das Grundproblem des unregelmäßigen Windangebots ist damit aber nicht gelöst. Dazu sind Zwischenspeicher nötig, die allerdings die Kosten des Windstroms noch einmal deutlich erhöhen. Georg Erdmann, Professor für Energiesysteme an der Technischen Universität Berlin, plädiert deshalb dafür, den Windstrom in Sekundärenergieträger wie beispielsweise Wasserstoff umzuwandeln und so zu speichern. Denkbar wäre auch eine Umwandlung des Stroms in Druckluft, die in unterirdischen Speichern zwischengelagert und bei Bedarf in Turbinen geleitet wird. Neue Verfahren, die Alstom entwickelt hat, verhindern die hohen Umwandlungsverluste, die bisher bei der Umwandlung entstanden. Ein Kraftwerk dieser Art will der Stromversorger EnBW an der Nordseeküste bauen lassen.

Bliebe noch die Erdwärme. Mehrere kleine Kraftwerke sind in Deutschland schon in Betrieb, weitere im Bau. Zu den Hoffnungsträgern zählt das Osmosekraftwerk, das unterschiedliche Salzgehalte in Meer und Trinkwasser nutzt, um einen Druck aufzubauen, der sich für die Stromerzeugung eignet. Mit allen Formen erneuerbarer Energien ließen sich bis zum Jahr 2030 maximal 35 Prozent des deutschen Strombedarfs decken, schätzt der Bundesverband Energie- und Wasserwirtschaft, in dem sich die deutsche Stromwirtschaft organisiert hat. Mithilfe von Google wird es vielleicht mehr. Der Suchmaschinenbetreiber will massiv in erneuerbare Energien investieren, die billiger sind als Kohle.

Dass auch Kleinvieh Mist macht, ist eine Binsenweisheit und manchmal auch ökologisch von Vorteil: Im Zoo Heidelberg und im Münchner Tierpark Hellabrunn wird, was bei den Tieren hinten raus- kommt, gesammelt und mit anderen Bioabfällen zu Brenngas vergoren. Das versorgt die tierparkeigenen Blockheizkraftwerke.
[05.12.2007]
Aus der WirtschaftsWoche 49/2007.

http://www.wiwo.de/pswiwo/fn/ww2/sfn/buildww/id/133/id/32905…

[bossi1]

25.10.2007 | solarmarkt
Sharp sieht Dünnschicht kommen

Die Infodienst pressetext.de meldet, dass der japanische Elektronikkonzern Sharp seine Dünnschicht-Kapazitäten bis 2010 auf ein GW ausbauen will und den Dünnschicht-Durchbruch für 2013 sieht.


(pressetext, 12.10.2007) - Der japanische Elektronikkonzern und führende Solarzellenhersteller Sharp rechnet für die Zukunft mit einem rasanten Anstieg der Bedeutung der Dünnschicht-Technologie. Ab 2013 werde der Markt eine nennenswerte Stellung erobern, prognostiziert Sharp-Manager Tatsuo Saga auf dem Branchentreff Taiwan International Photovoltaic Forum & Exhibition in Taipeh. Wegen dem hohen Wachstumspotenzial plane Sharp einen entsprechenden Ausbau seiner Kapazitäten, um die künftige Nachfrage befriedigen zu können, berichtet DigiTimes.

Sharp hat bereits angekündigt, ein LCD-Werk der zehnten Generation sowie einen Komplex zur Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen bauen zu wollen. Laut Saga soll die Kapazität der Solarzellen-Produktion bereits 2010 - im Jahr der Eröffnung - eine Maximalleistung von einem Gigawattpeak erreichen. Zudem sollen mehr Kapazitäten für die Entwicklung von Solarzellen auf Gallium-Arsen-Basis aufgewendet werden. Diese Verbindung werde in Sharps Solarzellenentwicklung in Zukunft eine der drei Hauptsäulen neben kristallinem und amorphem Silizium darstellen, so Saga.

Auch in Deutschland stellen sich die Solarzellenhersteller auf die künftige Bedeutung der Dünnschicht-Technologie ein. Nach Einschätzung des Bundesverbands Solarwirtschaft werden Dünnschicht-Zellen die Silizium-basierten Zellen nicht verdrängen. "Beide Technologien haben sowohl Vor- als auch Nachteile. Sie werden künftig nebeneinander existieren", erklärt Verbandssprecher Sebastian Fasbender gegenüber pressetext. Noch dominiere in Deutschland die Silizium-Variante. Dünnschicht-Zellen kommen auf einen Anteil von zehn Prozent. "Die Technologie wird aber weiter Marktanteile gewinnen", ist sich Fasbender sicher. Eine genaue Prognose sei aber schwierig.

Quelle: pressetext.deutschland

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Von mikromorph bis CIGSSe




Mitarbeiter der CSG Solar AG nehmen Module aus Dünnschicht-Silizium in Augenschein. Welche Dünnschichtvarianten auf den Photovoltaikmarkt streben.

Text: Bernward Janzing, Foto: Paul-Langrock.de

Immer neue Dünnschicht-Technologien sprießen derzeit aus den Labors in die Fabriken. Doch welche Technik hat nun am ehesten Zukunft? Die amorphe Siliziumzelle, die bislang die höchsten Marktanteile aller Dünnschichtzellen erzielt? Oder die CIS-Zelle aus Cadmium-Indium-Diselenid, die in der Medienresonanz vorne liegt? Vielleicht auch die CIGS-Zelle aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen, deren Wirkungsgrad am höchsten zu werden verspricht? Wahlweise in der CIGSSe-Variante mit Sulfid? Oder doch die mikromorphe Siliziumzelle, die das bisherige amorphe Silizium in Sachen Wirkungsgrad überflügeln soll? Zumindest eines ist klar: Auch im Dünnschichtsektor wird Silizium als Rohstoff eine große Rolle spielen – die momentane Knappheit ist bei den geringen Mengen, die Dünnfilmmodule benötigen, aber kein ernstliches Thema. Dass es sich bei Silizium um eine ungefährliche Substanz handelt, macht das Halbmetall zudem sympathisch. Daher suchen einige Firmen und Forscher nach optimierten Formen der Silizium-Dünnschichtzelle. Ein Verfahren wird die CSG Solar AG in Thalheim einsetzen. Die Abkürzung CSG steht für Crystalline Silicon on Glass. Bei dieser Methode werden nicht – wie bei der klassischen Silizium-Wafer-Technologie – gesägte Siliziumscheiben verwendet, sondern Silizium aus Silangas abgeschieden. So wird auf einer strukturierten Glasscheibe eine hauchdünne Siliziumschicht von weniger als zwei Mikrometer Dicke erzeugt. Durch Erhitzen wird das Silizium anschließend kristallisiert. „Die dabei entstehende Schicht wird mit patentierten Laser- und Tintenstrahldruckverfahren weiterverarbeitet, um die notwendigen elektrischen Kontakte zu erzeugen”, heißt es bei CSG.

Die Module zeigten auch nach 30 Jahren „so gut wie keine Degradation”, lässt die Firma wissen. Das hätten beschleunigte Alterungstests ergeben. Die hohe Beständigkeit hänge auch damit zusammen, dass man nur mit den „gegen Umwelteinflüsse sehr stabilen Elementen” Silizium und Aluminium arbeite. Entsprechend gibt CSG eine Leistungsgarantie, wie man sie von klassischen Siliziummodulen kennt: 90 Prozent nach zwölf Jahren, 80 Prozent nach 25 Jahren. Den Wirkungsgrad auf Modulebene gibt das Unternehmen mit „7,5 Prozent in der Startphase” an und hofft auf „9,5 Prozent spätestens 2010“. Zu den künftigen Preisen der Module will man hingegen derzeit „keine Aussage machen“. Unterdessen wurden am Institut für Mikrotechnik (IMT) der Universität Neuenburg in der Schweiz so genannte mikromorphe Solarzellen entwickelt, die auf der Kombination von amorphem und mikrokristallinem Silizium beruhen (neue energie 1/2006). Es sind so genannte Tandemzellen aus zwei übereinander liegenden hauchdünnen Siliziumschichten. Da die beiden Siliziumstrukturen ein unterschiedliches Lichtspektrum absorbieren, sollen die mikromorphen Zellen einen deutlich höheren Wirkungsgrad erreichen als klassische amorphe Solarzellen. Zudem ist die natürliche Anfangsdegradation, sprich: der fertigungstechnologisch bedingte Rückgang des Wirkungsgrads, der sich bei amorphen Siliziumzellen zwangsläufig ergibt, in dieser Struktur deutlich reduziert. Im Labor seien bereits mehr als elf Prozent Wirkungsgrad erreicht worden, heißt es beim IMT. Die Schweizer Unaxis AG will die Technik künftig einsetzen. Bis das Verfahren aber in vielleicht zwei Jahren marktreif sein wird, setzt die Unaxis AG auf amorphes Dünnschicht-Silizium. Eine Fertigung dieser Art baut das Unternehmen gerade für die Ersol Solar Energy AG in Erfurt auf. Dort sollen die Module in einem Vakuumprozess, dem so genannten PECVD-Verfahren (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition), hergestellt werden. Das funktioniert so: Das amorphe Silizium wird auf einem kostengünstigen Trägermaterial abgeschieden (zum Beispiel leitfähig beschichtetes Glas). In weiteren Produktionsschritten wird ein Rückkontakt aufgebracht und die Schichten werden mittels Laser strukturiert, das heißt: Die Moduloberfläche wird so bearbeitet, dass das eindringende Licht im Sonnenfänger verbleibt und von den photoaktiven Schichten aufgenommen werden kann.

Andere Unternehmen setzten unterdessen auf Fortentwicklungen der CIS-Technik, die ursprünglich auf Cadmium-Indium-Diselenid basierte. Bei der Berliner Firma Sulfurcell zum Beispiel steht CIS inzwischen für Kupfer-Indium-Sulfid (neue energie 11/2005). Das Unternehmen will die Schichten mittels so genannter Sputterdeposition auftragen. Bei diesem Verfahren, das auch unter dem Namen Kathodenzerstäubung bekannt ist, werden Atome aus einem Festkörper durch Beschuss mit energiereichen Ionen herausgelöst und in die Gasphase übertragen, ehe sie sich auf der Trägersubstanz abscheiden. Wie bei Dünnschichtzellen üblich, folgt anschließend eine Strukturierung mittels Laser.

Eine andere Fortentwicklung der CIS-Technik sind Zellen aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen (CIGS), sowie aus Kupfer, Indium, Gallium, Sulfid und Selen (CIGSSe). Die Variante aus fünf Substanzen will die Oldenburger Firma Aleo Solar GmbH bis Mitte kommenden Jahres auf den Markt bringen. Von „bis zu 15 Prozent Modulwirkungsgrad” schwärmt Firmenchef Jakobus Smit. CIGSSe sei die „derzeit leistungsfähigste Dünnschicht-Technologie“.

Der Preis pro Watt werde etwa auf gleicher Höhe liegen mit dem klassischen Modul auf Basis von Siliziumwafern. Aufgrund des besonders guten Schwachlichtverhaltens – das Modul arbeitet etwa auch bei Bewölkung hoch effizient – sowie einer nur geringen Leistungsabnahme bei hohen Temperaturen, werde der CIGSSe-Sonnenfänger bei gleicher Leistung im Jahresmittel fünf bis sechs Prozent Mehrertrag bringen. Vorteile habe CIGSSe jedoch nicht nur gegenüber kristallinen Modulen, sondern auch gegenüber den anderen Dünnschicht-Technologien. Grund hierfür sei, so Smit, dass fünf verschiedene Elemente das Lichtspektrum – vom ultravioletten bis hin zum Rotbereich – besser ausnutzen könnten als „nur“ drei oder vier Elemente. Andererseits sei der Herstellungsprozess aufgrund der vielen Schichten schwieriger. Smit ist jedoch sicher, die Fertigung in den Griff zu bekommen. Sie wird auf einer Lizenz der PTIP Ltd. beruhen, einer Ausgründung der südafrikanischen Universität Johannesburg. Auch sieht Aleo in den Modulen attraktive neue Gestaltungselemente: „Sie sind komplett schwarz und wirken deshalb optisch anspruchsvoller als herkömmliche Solarmodule“.

Als weitere Substanz im Dünnschichtsektor ist längst Cadmium-Tellurid im Einsatz. Die Antec Solar Energy AG verkauft die Module bereits und die First Solar LLC plant den Bau einer entsprechenden Fertigung in Frankfurt (Oder). Diese Module sind jedoch nicht unumstritten, weil sie pro Kilowatt immerhin etwa 100 Gramm des Schwermetalls Cadmium enthalten.

Ob die Dünnschicht gegenüber den waferbasierten Siliziumzellen auf Dauer an Position gewinnen kann, ist für manche Fachleute immer noch strittig. Gerhard Willeke etwa, Abteilungsleiter Solarzellen am Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg, beurteilt die Chancen zurückhaltend. Zum einen setzten manche Verfahren auf seltene Substanzen: Indium und Tellur könnten bei starkem Wachstum der Dünnschichtbranche knapp werden. Zudem sei er sich im Hinblick auf die Stabilität und Robustheit der Dünnschichtmodule nicht so sicher: „Ich persönlich würde mir heute keine Dünnschichtmodule aufs Dach setzen.“

Der überwiegende Teil der Experten ist aber sicher: Die Dünnschicht-Technologie wird trotz Vorbehalten bei einigen Halbleitermaterialien oder vergleichsweise geringer Wirkungsgrade zulegen. „Wir haben gar keine andere Wahl, als im Dünnschicht-Segment zügig Fortschritte zu machen“, sagt Murray Cameron, Präsident der European Photovoltaic Industry Association (EPIA).

http://www.neueenergie.net/index.php?id=1022

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Ein Siliziumhauch auf Glas

Die CSG Solar AG baut in Sachsen-Anhalt eine Serienproduktion von Dünnschicht-Solarmodulen auf. Die in Australien entwickelte Technologie verspricht einen sparsamen Einsatz von Energie und Material.

Noch vollführt Roboter "KAI" in einer Fertigungszelle der Thalheimer CSG Solar AG seine Schwünge mit leerem Greifarm. Später, wenn die Anlagen richtig laufen, wird er Glasplatten in eine Vakuumkammer schwenken. Dort hinterlässt dann Silangas auf der texturierten Glasfläche eine hauchdünne Siliziumschicht. Diese knapp zwei Mikrometer dünne Schicht wird in weiteren Verfahrensschritten bei 900°C kristallisiert und mit Laser-, Tintenstrahl- sowie Ätzprozessen weiter bearbeitet, bevor sie eine leitende Deckschicht aus Aluminium erhält. Am Ende steht ein 1,4 m2 großes Solarmodul, das mit einem Wirkungsgrad von 7 % eine Spitzenleistung von 75 bis 85 Wp erreicht. Wie CSG-Vorstandschef David Hogg gegenüber E&M sagte, hält er mit den Thalheimer Anlagen noch einen Wirkungsgrad von 9 % für möglich.

Die in Australien entwickelte CSG-Technologie (Cristalline Silicon on Glass) erfordert nach Unternehmensangaben gegenüber der herkömmlichen Produktion von Silizium-Solarmodulen deutlich geringere Mengen an Energie und Material. Silangas sei im Gegensatz zum knappen Reinst-Silizium auf dem Markt ausreichend verfügbar. Außerdem sollen die Module besonders haltbar und widerstandsfähig gegenüber Umwelteinflüssen sein. Mit ihrem geringeren Wirkungsgrad eignen sie sich laut Produktionsvorstand Franz Leibl vor allem für Standorte, wo große Flächen günstig verfügbar sind. Über die anfänglichen Produktionskosten der Module machte Leibl keine Angaben, als Ziel für die nächsten fünf Jahre nannte er einen Euro/Wp.

Bis 2009 will CSG die Produktion auf 100 MWp ausbauen
Zunächst aber müssen die derzeit 50 Mitarbeiter des Werks die Produktion hochfahren. Bis Juni sollen die Anlagen der ersten Ausbaustufe ihre volle Kapazität erreichen, die eine jährliche Produktion von Solarmodulen mit 10 MWp erlaubt. Mit einer zweiten Ausbaustufe will das Unternehmen diese Kapazität bis zum Jahresende 2006 verdoppeln. Die Gesamtinvestition von 53 Mio. Euro wird durch Mittel des Landes Sachsen-Anhalt, des Bundes und der Europäischen Union gefördert. Die Zahl der Beschäftigten soll bis Jahresende 2006 auf 120 wachsen.

Leibl zufolge ist die CSG-Modulproduktion bereits jetzt bis zum Jahr 2010 nahezu ausverkauft. Zu den Kunden gehören der Photovoltaik-Händler Blitzstrom GmbH und das Systemhaus IBC Solar AG, mit denen im Januar 2006 Verträge geschlossen wurden. Allein die Liefermengen an diese beiden Kunden sollen bis 2010 auf jährlich 10 MW steigen. Um die hohe Nachfrage nach Solarmodulen decken zu können, plant CSG, das Werk bis zum Jahr 2009 auf eine Produktionskapazität von jährlich 100 MWp zu erweitern.

Sachsen-Anhalts Ministerpräsident Prof. Wolfgang Böhmer sieht in der Chemieregion im Süden Sachsen-Anhalts bereits ein "Solar Valley" mit inzwischen 1 500 Arbeitsplätzen wachsen. "Wir haben hier einen Schwerpunkt gesetzt, den wir weiter auszubauen gewillt sind", sagte Böhmer. Bundesumweltminister Sigmar Gabriel sprach sich dafür aus, die Entwicklung von Technologien für erneuerbare Energien stärker zu fördern.


Von Sydney nach Thalheim
Die CSG-Technologie ist seit 1995 von dem australischen Forschungsunternehmen Pacific Solar Pty Ltd in Sydney entwickelt worden. Mit der dortigen Pilotanlage soll die Technologie weiter optimiert werden. Gemeinsam mit dem bereits in Thalheim ansässigen Modulhersteller Q-Cells AG, dem norwegischen Siliziumproduzenten Renewable Energy Corporation und weiteren Partnern gründeten die australischen Forscher im Sommer 2004 das Produktionsunternehmen CSG Solar AG in Thalheim und bauen seit Frühjahr 2005 die Serienproduktion auf.

http://www.klima-aktiv.com/article157_901.html

[bossi1]

Antwort auf Beitrag Nr.: 32.646.840 von lieberlong am 03.12.07 14:54:05

Solarworld geht den von Bayer Solar vorgezeichneten Weg weiter ...

Dazu gehört neben der Bayer Silizium- und Wafer Technik auch die Bayer RGS Technik, an der damals schon das holländischen Energie-Forschungszentrums ECN mitarbeitete.


Aus 2004

Ein wegen seiner hohen Produktivität hervorstechendes Verfahren ist die RGS (Ribbon Growth on Substrate) Technik, die bei der Bayer-AG entwickelt wurde [1]. Diese Technologie soll nun von einem Forschungs- und Entwicklungsverbund unter Leitung des holländischen Energie-forschungszentrums ECN mit Beteiligung von ACCESS zur Produktionsreife entwickelt werden.

Dem hohen Produktivitätspotenzial der RGS Technologie steht jedoch die anspruchsvoll zu kontrollierende Kristallisation der Siliziumschmelze gegenüber, da das sich bei der Erstarrung entwickelnde, multikristalline Gefüge, maßgeblichen Einfluss auf die elektrischen Materialeigen-schaften und somit auf den Wirkungsgrad der Solarzellen hat. Es konnte gezeigt werden [2], dass je nach Prozessbedingungen ein dendritisches Gefüge mit kleinkristallinen Zwischenbereichen bzw. ein gleichmäßiges globulitisches Gefüge erzielt werden kann. Während die prinzipiellen Mecha-nismen dieser Gefügeentstehung bekannt sind, sind die Verfahrensparameter zur kontrollierten Gefügeeinstellung im technischen Prozess weitgehend ungeklärt. Der Klärung dieser Frage widmet sich dieser Forschungsantrag.

http://www.ag-solar.de/de/themen/projekt.asp?uc=2&ID=517

Pdf 12 Seiten
http://www.ag-solar.de/projekte/berichte/26111601.pdf

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BAYER SOLAR GmbH / DEUTSCHLAND

1997 errichtet die Tochter der Bayer AG ein neues Silizium-Werk im sächsischen Freiberg. Die Investitionskosten betragen 48 Mio. DM, von denen das BMFT eine Förderung von 6,5 Mio. DM übernimmt. Bayer Solar ist erster und einziger deutscher und größter europäischer Hersteller für polykristalline Silizium-Wafer (5.000 t entsprechend etwa 6 Mio. St./Jahr = 9 % des derzeitigen Weltmarkts). Bis 2000 soll mit einer Investition von weiteren 30 Mio. DM die Produktion ausgeweitet werden (auf ca. 16 Mio. St. = ca. 16 MW), dann würde man auch schwarze Zahlen schreiben.

1999 wird ein weiteres Werk in Gelsenkirchen geplant.

Die Bonner SolarWorld AG übernimmt im Jahr 2000 eine Mehrheit von 82 % an dem Solarwafer-Produzenten Bayer Solar GmbH, Freiberg/Sachsen, die übrigen 18 % werden durch die ebenfalls Bonner Solar Holding Beteiligungsgesellschaft mbH übernommen. Dafür beteiligt sich die Bayer AG mit 9,3 % an der SolarWorld AG. Der Kaufpreis für Bayer Solar bewegt sich im dreistelligen Millionenbereich. Bayer Solar ist zu diesem Zeitpunkt Deutschlands einziger und Europas größter Produzent von Siliziumwafern mit einem Weltmarktanteil von mehr als 20 %.


Aus Bayer Solar GmbH entstand die Deutsche Solar AG.

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Den Artikel hatte ich schon mal gepostet. Es ist jedoch eine gute Übersicht zu Herstellern und Verfahren bei der Silizium Herstellung. Solarworld wird mehrmals erwähnt und auch Hersteller von Silizium Granulat (für RGS) wie Hemlock und Wacker. Bei kommenden "neuen Verfahren" erwähnt man einen Energieverbrauch von nur noch 20% gegenüber dem Siemens Verfahren. Bei JSSI sind sogar nur 10% Energieverbrauch möglich, also Top Aussichten für uns.


Rohstoff in Sicht ... mehr aber auch nicht

Begehrter Stoff: Das in Brocken gebrochene Polysilizium sowie granulares Silizium sind Ausgangsstoffe für die Solarindustrie. Silizium steht in zwei Jahren wieder ausreichend zur Verfügung. Neue Firmen wollen in die Produktion des Zellengrundstoffs einsteigen, die etablierten Player bauen ihre Kapazitäten kräftig aus. Schon 2008 könnten über 4.000 Megawatt Module gefertigt werden – mehr als doppelt so viel wie heute.


Frans van den Heuvel gehört zweifellos zu den Managern, die kein Risiko scheuen. „Wir wollen auf allen Wertschöpfungsstufen aktiv und möglichst unabhängig sein. Investieren und zügig expandieren lautet deshalb unsere Devise“, sagt der Geschäftsführer des niederländischen Photovoltaik (PV)-Herstellers Scheuten Solar. Die Aktivitäten des Unternehmens sprechen für sich: Seit September managen die Holländer die Gelsenkirchener Solarzellenfertigung der Solarworld AG (neue energie 10/2006), bauen am gleichen Standort ihre eigene Modulproduktion aus und auch bei der Dünnschicht gibt es Fortschritte: Eine Testfabrik wird noch in diesem Jahr in Betrieb gehen. Bereits 2010 will Scheuten 1.000 Megawatt (MW) Kupfermodule herstellen.

Nun will van den Heuvel gar in die Silizium- Produktion einsteigen. Sein Ziel: Von 2009 an sollen jährlich „mindestens“ 1.000 Tonnen des Rohstoffs gewonnen werden. Eine Pilotanlage mit 100 Jahrestonnen Kapazität soll bereits 2006 im fi rmeneigenen Forschungslabor in Venlo anlaufen. „Wir wollen uns zunächst selbst versorgen, später aber auch für andere produzieren“, erklärt der Scheuten-Chef seinen Plan.

Ein ambitioniertes Vorhaben. Denn um aus stark verunreinigtem Rohsilizium hochreines Solarsilizium herzustellen, sind komplizierte Prozessschritte notwendig. Das gilt auch für die so genannte metallurgische Siliziumgewinnung, die Scheuten anstrebt. Zwar wird der Rohstoff bei diesem Verfahren nicht – wie bei dem herkömmlichen Siemens-Verfahren – in großen Reaktoren chemisch aufbereitet, sondern direkt gereinigt. Das spart Zeit und Energie. Die für die Photovoltaik nötigen Reinheitsgrade zu erreichen, erzwingt dennoch ein aufwändiges Verfahren: diverse Erhitzungs, Schmelz- und Raffinierschritte sind notwendig. Scheuten hat sich das Know-how deshalb bei der Solmic GmbH eingekauft, die sich auf Konzeption und Planung von Siliziumproduktionsstätten spezialisiert hat. „Allein könnten wir unser Vorhaben sicher nicht realisieren“, gesteht Firmenlenker van den Heuvel.


Über ein Dutzend Neueinsteiger

Trotz dieser Hürden ist Scheuten nicht das einzige Unternehmen, das eine eigene Siliziumfabrik errichten will. Weltweit scheint ein regelrechter Bauboom ausgebrochen zu sein. In den vergangenen Monaten hat gut ein Dutzend Unternehmen angekündigt, in die Produktion des grauen Goldes einsteigen zu wollen – und es ist stark davon auszugehen, dass weitere folgen. Nach aktuellem Stand wollen die Newcomer bis 2010 Jahreskapazitäten von insgesamt rund 30.000 Tonnen aufbauen.

Es sind nicht nur Zellen- oder Modulhersteller, die sich – wie Scheuten – aufgrund der Materialknappheit selbst versorgen wollen. Auch bis dato unbekannte Firmen treten auf den Plan. Die Vergangenheit hat gezeigt: Trotz hoher Preise, langfristiger Lieferverträge und damit verbundenen Vorauszahlungen und Fixpreisen haben die PVHersteller den Siliziumanbietern förmlich aus der Hand gefressen. Darauf hoffen auch die Neuen.

Und so dürfte der Siliziummarkt kräftig in Bewegung kommen. Denn im Vertrauen, mit der PV-Industrie einen verlässlichen, gut zahlenden Abnehmer für die Ware zu haben, expandieren auch die großen Chemiekonzerne. 2010 wollen die sieben bislang marktbeherrschenden Unternehmen insgesamt etwa 65.000 Tonnen Silizium produzieren – doppelt so viel wie heute (34.700 Tonnen). Zusammen mit den Mengen, die die Neueinsteiger angekündigt haben, dürften dann über 90.000 Tonnen Silizium hergestellt werden.

Geht man davon aus, dass die Halbleiterindustrie hiervon etwa ein Drittel beansprucht, bleiben der Solarbranche gut 60.000 Tonnen. Damit ließen sich – unter Berücksichtigung verbesserter Produktionstechnologien – über 8.000 MW kristalliner Siliziummodule fertigen. Zur Orientierung: Noch Ende 2005 hatte die European Photovoltaic Industry Association (EPIA) aufgrund der seinerzeit eher bescheidenen Silizium-Aussichten für 2010 ein weltweites Marktvolumen kristalliner Siliziumpanels von nur 4.000 Megawatt prognostiziert. Das zeigt, wie schnell sich die Gemengelage geändert hat.


40.000 Tonnen in 2008

Während Optimisten wie der Conergy-Chef und Präsident des Bundesverbands Solarwirtschaft (BSW), Hans-Martin Rüter, bereits für 2008 eine komplette Drehung der Marktverhältnisse prognostizieren, hält sich der Großteil der Experten mit allzu optimistischen Voraussagen zurück. Wie Patrick Hummel, Analyst der Landesbank Baden-Württemberg. „Mindestens 50 Prozent der angekündigten Projekte der Neueinsteiger werden wahrscheinlich nicht oder nur verspätet in die Tat umgesetzt. Mit Überkapazitäten und rasant fallenden Preisen ist darum wohl so schnell nicht zu rechnen.“

Die akute Knappheit, so Hummels Annahme, werde allerdings „in ein, zwei Jahren“ vorbei sein. „Wir gehen davon aus, dass 2008 35.000 Tonnen Silizium verfügbar sein werden.“ In Folge würde auch der Spotmarktpreis für den Rohstoff – derzeit liegt dieser bei rund 200 Euro pro Tonne – deutlich sinken und sich dem Niveau in den Langfristkontrakten (40 bis 50 Euro) annähern. Hummels Prognose deckt sich in etwa mit den Umfrageergebnissen von neue energie. Eine Abfrage bei allen derzeit bekannten Playern ergab: 2008 werden bereits 40.000 Tonnen Solarsilizium zur Verfügung stehen. Heute sind es 17.350 Tonnen.

Den Löwenanteil des begehrten Rohstoffs wird in den nächsten Jahren voraussichtlich der Chemiekonzern Hemlock Semiconductor Corporation beisteuern. Hat sich der Weltmarktführer mit Kapazitätserweiterungen bisher zurückgehalten, soll nun mit Hilfe von Vorauszahlungen der Solarindustrie das Werk in Hemlock, Michigan, zügig ausgebaut werden: nach Informationen des Vorstandsvorsitzenden Richard S. Doornbos von heute 10.000 auf 19.000 Tonnen Jahreskapazität in 2009.

Außerdem suchen die Amerikaner momentan nach einem zweiten Standort, an dem in den nächsten fünf Jahren eine neue Fabrik starten soll. Parallel dazu arbeitet das Unternehmen an einer alternativen, potenziell günstiger herzustellenden Siliziumsorte, dem granularen Silizium. Möglich, dass Hemlock neben seinem klassisch in Siemens-Reaktoren gewonnenem Material bald auch diesen, per energiesparendem Wirbelschichtverfahren hergestellten Sonnenstoff anbieten kann. Eine Pilotanlage wurde im Frühjahr dieses Jahres in Betrieb genommen. Wie es dort läuft, ist von dem Chemieriesen aber nicht zu erfahren.


Hemlock auf den Fersen

Auch nicht, welche Mengen der Solarbranche künftig zur Verfügung gestellt werden sollen. Bei dem bisherigen Verhältnis – 60 Prozent der Produktion für die Chipindustrie, 40 Prozent für die PV – dürfte es nicht bleiben. Wegen der riesigen Nachfrage der PV-Hersteller werden sie künftig wohl größere Liefermengen aus Michigan erhalten.

Die Wacker Chemie AG, mit einer Kapazität von 5.500 Tonnen derzeit die Nummer Drei unter den Siliziumfabrikanten, will ihren Ausstoß ebenfalls annähernd verdreifachen. Im Sommer erklärte der Münchner Chemiekonzern, er werde seine Produktion aufgrund der großen Nachfrage bis Ende 2009 auf 14.500 Jahrestonnen erweitern. Ursprünglich waren ‚lediglich’ 9.000 Tonnen bis Ende 2007 in Aussicht gestellt worden.

Beliefern wollen die Bayern Kunden weltweit. Hauptabnehmer des Siliziums werden aber wohl die wachstumsstarken deutschen Solarkonzerne wie Solarworld oder Ersol sein. Nach aktuellem Stand der Dinge wird Solarworld von Wacker bis 2017 Sonnenstoff erhalten, Ersol wird von 2009 an versorgt. Der im August geschlossene Vertrag ermöglicht dem Erfurter PV-Hersteller über sechs Jahre eine zusätzliche Produktionsmenge von 100 MW Zellen. Aber auch Firmen, die bei Wacker bisher nicht Kunde sind, können sich künftig Hoffnung auf bayerisches Silizium machen. „Unser Ziel ist, den Markt optimal zu bedienen. Das heißt: Wir wollen auch Unternehmen versorgen, die bisher nicht zum Zug gekommen sind“, sagt Wacker-Sprecher Florian Degenhart.

Geht der Ausbau bei den Bayern wie geplant vonstatten, werden diese den Platz mit der augenblicklichen Nummer Zwei der Hersteller, der Renewable Energy Corporation (REC), bis 2010 tauschen. Die beiden US-amerikanischen Töchter des norwegischen Solarkonzerns, Solar Grade Silicon und Advanced Silicon Materials, bringen es in diesem Jahr auf eine Kapazität von insgesamt 5.800 Tonnen. Ende 2009 sollen es laut REC-Sprecher Jon André Løkke schließlich 13.500 sein. Neben Siemens-Silizium will der Konzern künftig verstärkt auch granulares Material anbieten. „Wir haben das Wirbelschichtverfahren in einer Pilotanlage erfolgreich erprobt. Von 2008 an werden wir nach diesem Verfahren 6.500 Tonnen Silizium herstellen“, so Løkke. Geschätzte Kosten der neuen Fabrik: umgerechnet 480 Millionen Euro.


Wenig Erfolg mit neuen Verfahren

Langsamer kommen dagegen RECs Konkurrenten mit alternativen Produktionsverfahren voran. Wacker beispielsweise hatte noch 2005 für Anfang 2007 einen 500-Tonnen-Wirbelschichtreaktor in Aussicht gestellt. Dieses Projekt wird sich wohl verzögern. „Es gibt keinen neuen Sachstand“, so Degenhart.

Auch der japanische Hersteller Tokuyama tritt mit seiner „Vapour-to-Liquid-Deposition“ (VLD) auf der Stelle. Hierbei wird die Flüssigkeit Trichlorsilan in einen über 1.000 Grad Celsius heißen Reaktor geleitet. An dessen Wand scheidet sich Silizium aus dem Trichlorsilan fl üssig ab, tropft auf den Boden und erstarrt dort zu nutzbarem Granulat. Eine VLD-Anlage mit 200 Jahrestonnen sollte bereits Anfang 2006 in Betrieb gehen, doch wegen „Detailproblemen“ hat sich das Projekt auf unbestimmte Zeit verschoben.

Wie es bei Tokuyama weitergeht, wird sich nach Angaben von Vertriebsmitarbeiter Naoki Tamura Ende dieses Jahres entscheiden. Dann soll die Konzernspitze zusammenkommen und die Zukunftsstrategie festlegen. Zwei Optionen sind denkbar: Tokuyama steckt noch mehr Zeit und Geld in die Entwicklung seines VLD-Prozesses und baut seine Siemens-Fabrikation entsprechend langsamer aus. Oder VLD läuft fortan nur als Beiprojekt, während der Konzern wieder größeres Augenmerk auf die klassische Technik legt. Das würde bedeuten, dass die derzeitige Kapazität von 5.200 Jahrestonnen in den nächsten Jahren deutlich gesteigert wird. In jedem Fall wollen die Japaner aber zweigleisig fahren. „Wir werden weiter an beiden Projekten arbeiten“, so Tamura.

Bei den Schwierigkeiten, die etablierte Player mit der Hochskalierung neuer Verfahren haben, stellt sich die Frage, wie Newcomer den Einstieg in die Siliziumproduktion so schnell bewältigen wollen. Wie weit sind sie? Kann die PV-Industrie in einigen Jahren wirklich auf sie setzen? Und: Welche Rolle spielen osteuropäische und chinesische Firmen? Dem Vernehmen nach schmieden sie große Pläne – allein in den ehemaligen Staaten der UdSSR sollen bis 2010 Kapazitäten von insgesamt rund 15.000 Jahrestonnen entstehen.


Russland und China: Die großen Unbekannten

Die Potenziale sind durchaus vorhanden. Aber wie realistisch ist ihre Nutzung? In den ehemaligen Sowjetstaaten gibt es eine Vielzahl stillgelegter Chemiefabriken, die zu Siliziumwerken umfunktioniert werden könnten. Nicht wenige werden von Treuhandgesellschaften seit Jahren an Investoren offeriert – bislang vergebens. Der Schweizer Waferhersteller Swiss Wafers hat sich einige dieser potenziellen Standorte angeschaut – und ist eher mit gemischten Gefühlen von seiner Informationsreise zurückgekehrt: „Silizium nach dem Siemens-Verfahren zu produzieren, ist nicht ohne. Es wird dauern bis die alten Anlagen reaktiviert sind. Realistisch ist eine jährliche Siliziumproduktion in Russland von 3.000 Tonnen in 2010“, schätzt Finanzvorstand Peter Moser.

Noch diffuser ist die Situation in China. Ankündigungen gibt es reichlich, die spannende Frage ist aber, welche der Firmen wirklich eine Anlage zum Laufen bringt, in der brauchbares Solarsilizium produziert wird. Frank Haugwitz, Experte für Regenerativenergien bei der Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) in China, rechnet für dieses Jahr mit einer Produktion von 300 und für 2007 mit 1.500 Tonnen Silizium. Weiter gehen seine Prognosen nicht. „Für längerfristige Voraussagen“, so seine Begründung, „ist der Markt zu unübersichtlich.“

In absehbarer Zeit werden ausländische Hersteller aber wohl kein Silizium aus China zu Gesicht bekommen. Die dortige PVIndustrie hat gewaltige Produktionskapazitäten für Zellen und Module geschaffen – und lechzt nun förmlich nach Treibstoff für ihre Fabriken. Da dürfte für europäische oder amerikanische Player kaum Stoff übrig bleiben – im Gegensatz zu den fertigen Endprodukten, die vom Reich der Mitte vor allem nach Europa exportiert werden.

Was an anderen Orten der Welt passiert, ist leichter nachzuvollziehen. Konkrete Pläne für den Einstieg in die Siliziumproduktion per Siemens- oder Siemens-ähnlichen Verfahren verfolgen etwa der kanadische Solaranbieter Arise Technologies, der niederländische Regenerativ-Konzern Econcern oder Joint Solar Silicon (JSSI). Letztgenanntes Unternehmen, ein Joint Venture des Chemieunternehmens Degussa mit der Solarworld AG, baut derzeit am Degussa-Standort Rheinfelden eine Produktionsanlage mit einer Jahreskapazität von 850 Tonnen; die Inbetriebnahme der Fabrik ist für 2008 vorgesehen. JSSI gewinnt dort bisher im Pilotmaßstab Siliziumpulver durch Zersetzung des Gases Monosilan in einem 800 Grad Celsius heißen Rohrreaktor. Das anfallende Pulver wird anschließend zu Pellets verpresst.

Das Material soll nach den Worten von Geschäftsführer Raymund Sonnenschein zunächst ausschließlich an den Solarworld-Konzern gehen, der sich um seine Rohstoffversorgung damit endgültig keine Sorgen mehr zu machen braucht. Langfristig sollen aber auch andere Unternehmen mit dem badischen Stoff versorgt werden. „Wir sind uns einig, dass weiter ausgebaut wird. Aber wann wir eine industrielle Fertigung aufbauen, ist noch offen“, so Sonnenschein.


Durchbruch für metallurgisches Silizium?

Sicher rechnen kann die PV-Industrie künftig mit Silizium aus dem Hause Elkem Solar, ein Teilbereich des Metall-Produzenten Elkem ASA. Die Norweger nutzen billiges metallurgisches Silizium und bereiten es in einem einfachen dreistufigen Reinigungsprozess auf. In einer Pilotanlage, die seit 2005 steht, wird dieses Verfahren derzeit noch optimiert. Für 2008 ist laut Elkem Solar-Leiter Christian Dethloff die Inbetriebnahme einer 5.000-Tonnen- Produktion geplant. Das Besondere daran: Der Prozess soll nur etwa ein Fünftel der Energie benötigen wie die klassischen Produktionsverfahren und das Material dennoch so rein sein, dass die Hersteller keine Einschränkungen beim Wirkungsgrad hinnehmen müssen.

Elkem scheint nicht zu viel zu versprechen: Die Universität Konstanz hat den Sonnenstoff aus Norwegen getestet und damit versuchsweise Zellen gefertigt. Ergebnis: Mit Elkem-Silizium lassen sich genauso „gute“ Sonnenfänger fertigen wie mit klassisch hergestelltem Silizium. „Die Materialien verhalten sich genau gleich“, so Solarforscher Giso Hahn.

Auch der japanische Wafer-Hersteller JFE Steel, der US-amerikanische Chemiekonzern Dow Corning oder die Berliner Solarvalue AG wollen künftig qualitativ hochwertiges metallurgisches Silizium anbieten. Die im Juni 2005 gegründete Solarvalue will sich in Zukunft auf allen PVWertschöpfungsstufen betätigen und hat als ersten Schritt im September eine metallurgische Fabrik vom Metallverarbeiter TDR in Rue, Slowenien, übernommen. Diese soll nun zu einer Produktionsstätte für Solarsilizium umfunktioniert werden. Bereits 2007, so Solarvalue-Sprecher Klaus Heidler, sollen dort 2.000 Tonnen gewonnen werden.

Das Konzept stammt vom US-amerikanischen National Renewable Energy Laboratory (NREL). Kernidee ist, Silizium mit so sauberen Ausgangsstoffen (Quarzen) herzustellen, dass es nachher kaum noch gereinigt werden muss. Auch wenn das Verfahren bisher nicht im großtechnischen Maßstab angewendet wird und praktische Erfahrungen fehlen, ist Solarvalue überzeugt, den straffen Zeitplan einhalten zu können. „Im kleinen Rahmen hat das NREL die Herstellung bereits verifi ziert. Wir sehen keine Probleme“, so Heidler. Fazit: Trotz aller Ungewissheiten werden spätestens 2010 eine ganze Reihe neuer Hersteller Silizium anbieten und so für ein nennenswertes zusätzliches Rohstoffangebot sorgen. Denn seit produktionstechnisches Know-how über diverse Consultants eingekauft werden kann, ist die Siliziumherstellung keine Geheimwissenschaft mehr. Was es braucht, um eine Fabrik aufzubauen, sind genug Kapital und eine Baugenehmigung. Bei Produzenten, die auf bislang übliche Verfahren setzen wollen, ist letzteres aber eine große Hürde. Wegen des Gefahrenpotenzials dieser chemischen Prozesse sind – so Fachleute – Genehmigungen fast nur an bereits vorhandenen Produktionsstandorten zu bekommen. Kein Wunder also, dass nahezu ausschließlich die etablierten Siliziumhersteller hier für Kapazitätszuwächse sorgen werden. Newcomer weichen schon allein deshalb auf alternative Verfahren aus – wie beispielsweise metallurgische Siliziumfabriken. Hierfür Genehmigungen zu bekommen ist, laut Solmic-Geschäftsführer Mozer kein großes Problem. „Die hat man in der Regel nach spätestens einem halben Jahr.“

Ob die Neuen aber tatsächlich zu Konkurrenten für die etablierten Player werden und bewirken, dass die Rohstoffpreise unter Druck geraten, entscheidet am Ende der Markt. Spannend wird es vor allem für die Hersteller metallurgischen Siliziums. Gibt sich die PV-Industrie mit Stoff zufrieden, der weniger rein, dafür aber sehr wahrscheinlich günstiger zu haben sein wird? Oder setzt sie für ihre Hightech-Produkte weiter auf Bewährtes? Scheuten-Chef van den Heuvel dürfte bald Gewissheit haben, ob seine Entscheidung, eine Fabrik zur Gewinnung metallurgischen Siliziums zu bauen, richtig war oder nicht doch zu riskant.


Schneller und billiger: Neue Konzepte für die Siliziumproduktion

Die Siliziumgewinnung ist kompliziert und teuer. Üblich ist das so genannte Siemens-Verfahren. Bei diesem Prozess lagert sich in einem über 1.000 Grad Celsius heißen Reaktor Trichlorsilan wie Zuckerwatte an Stäben ab, die allmählich zu dicken Säulen heranwachsen. Trichlorsilan ist eine leicht flüchtige Flüssigkeit und wird zuvor aus gemahlenem metallurgischem Silizium und Chlorwasserstoff gewonnen. Vorteil des Siemens-Verfahrens: Hier wird Silizium mit einer fast hundertprozentigen Reinheit gewonnen – eine optimale Voraussetzung, um hocheffiziente Zellen zu produzieren. Nachteil: Der Prozess ist sehr energie- und kostenintensiv. Erst wenn die Reaktoren abgeschaltet und die Stäbe abgekühlt sind, kann das Material entnommen werden.

Alte wie neue Hersteller arbeiten deshalb an einfacheren, energiesparenden Konzepten. Eine Variante ist das Wirbelschichtverfahren zur Herstellung granularen Siliziums. Die drei Marktführer Hersteller Hemlock, REC und Wacker wollen hierauf künftig verstärkt setzen. Hierbei werden winzige, kaum sichtbare Siliziumkügelchen verwendet, an denen sich in einem Reaktor aus dem Trichlorsilan Silizium abscheidet. Anders als bei der alten Methode kann das Granulat jederzeit geerntet werden – die Anlage muss also nicht abgeschaltet und für einen neuen Prozess wieder hochgefahren werden. Das spart Zeit und Energie. Granulares Silizium ist auch Endprodukt der Vapour-to-Liquid-Deposition, einem Konzept, das Tokuyama verfolgt. Trichlorsilan scheidet sich flüssig an der Reaktorwand ab, tropft auf den Boden und erstarrt dort in einem kühleren Milieu zu Granulat, das problemlos entnommen werden kann.

Viele der Neueinsteiger setzen statt auf derartige chemische Aufbereitung des Siliziums auf die direkte Aufbereitung metallurgischen Siliziums. Dieses wird durch Reduktion von Quarz (Siliziumdioxid) mit Kohlenstoff in einem sogenannten Lichtbogenofen gewonnen. Elkem verfolgt beispielsweise einen dreistufigen Prozess: Silizium wird mehrmals geschmolzen und mit Schlacken versetzt sowie mit Säuren behandelt, um Verunreinigungen zu beseitigen. Vorteil: Silizium lässt sich so wesentlich günstiger aufbereiten. Nachteil: Das Material enthält mehr Fremdstoffe als der klassisch produzierte Stoff; das wirkt sich negativ auf die Qualität der Zellen aus.

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