Es ist die weltweit größte und internationalste Fachmesse der Glasbranche: Die
Glasstec 2014 (21. bis 24. Oktober) in Düsseldorf.
Im Fokus steht diesmal die Kostensenkung in der Photovoltaik durch Glasinnovationen. Denn obwohl die Kosten für Solarstrom stark gesucnken sind, kann Photovoltaik nicht mit konventionellen Energieträgern konkurrieren. Die Unternehmen müssen sich nun noch stärker auf Innovationen bei den Rohstoffen und Komponenten konzentrieren. Denn der europäischen Solarindustrie geht der Preiskampf mittlerweile an die Substanz.
Weitere Kostensenkungen verlangen von der Solarindustrie jedoch große Anstrengungen. „In der Zellen- und Modulproduktion sind nicht mehr so dramatische Kostenersparnisse zu erwarten wie in den letzten beiden Jahren“, sagt Florian Wessendorf, Geschäftsführer des Fachverbands Photovoltaik-Produktionsmittel im deutschen Maschinenbauverband VDMA. Technologische Innovationen seien hier bereits weitreichend umgesetzt worden.
Hier kommt die Kostenschraube Glas ins Spiel: In den vorgelagerten Wertschöpfungsstufen wie der Glasproduktion sind noch Effizienzgewinne möglich.
Nach Informationen von Heiko Hessenkämper, Professor für Glas- und Emailtechnik an der Technischen Universität (TU) Freiberg, schlagen die Kosten für Deck- und Trägergläser pro Kilowatt Modulleistung aktuell mit rund 80 Euro zu Buche. Bei derzeitigen Modulpreisen von durchschnittlich 600 bis 800 Euro pro Kilowatt, liegt der Preisanteil des Glases also mindestens bei zehn Prozent. Hessenkämper glaubt, dass sich dieser Anteil durch relativ einfache Maßnahmen um zwei Drittel auf etwa 30 Euro pro Kilowatt senken lässt.
"Es gibt Materialien, die einfach aus der Gasphase auf das Glas abgeschieden werden können. Sie erhöhen die Festigkeit des Glases und reduzieren Lichtreflexionen“, erklärt Hessenkämper. Dank dieser einfachen Methode der Oberflächenmodifikation, die keine Prozessveränderungen bei der Glasproduktion erfordere, könne auf das bisher gängige thermische Vorspannen zur Glasverfestigung verzichtet werden. Durch dieses Härten erhält die Glasscheibe die Eigenschaft eines elastischen, widerstandsfähigen Körpers, der die empfindlichen Solarzellen viele Jahre vor Witterungseinflüssen schützt. Der Vorgang ist jedoch energie- und kostenintensiv: Die Scheiben werden zunächst auf mehr als 600 Grad Celsius erhitzt und anschließend von den Oberflächen her rasch abgekühlt, um es in einen Eigenspannungszustand zu versetzen.
Während die Gasphasenabscheidung nach Angaben von Hessenkämper bereits kommerziell einsetzbar ist und derzeit vor allem von asiatischen Glasproduzenten erprobt wird, steckt der Ansatz der Friedrich-Alexander-Universität Nürnberg-Erlangen (FAU) und ihrer Projektpartner noch im Forschungsstadium. Die Wissenschaftler arbeiten an intelligenten Solargläsern, die das Sonnenlicht mithilfe von Leuchtstoffen an die spektrale Empfindlichkeit von Solarzellen anpassen. Auf diese Weise soll die Stromausbeute der Zellen verbessert und somit die Stromgestehungskosten gesenkt werden.
Seit Jahren ist den Wissenschaftlern ein Lösungsansatz bekannt, wie der Spektralbereich von Solarzellen erweitert werden kann: Durch so genanntes „Lumineszenz Down Shifting“ können Teile des Sonnenlichts, die die Solarzellen kaum nutzen können, in Wellenlängenbereiche umgewandelt werden, in denen sie sehr effizient arbeiten. Das Vorhaben der FAU zielt konkret darauf ab, hochenergetisches ultraviolettes und blaues Licht mit einer hauchdünnen Leuchtstoffschicht in niedrig energetisches Grün- und Rotlicht zu konvertieren. Dafür ist es nach Angaben von FAU-Projektleiter Miroslaw Batentschuk nicht erforderlich, die etablierten Technologien der Herstellung des Solarglases grundsätzlich zu ändern, sondern nur in Teilen der Beschichtung zu modifizieren. Die ersten Projektergebnisse sind viel versprechend: „Bei einer Dünnschichtsolarzelle auf Basis von Kupfer, Indium, Gallium und Selen haben wir eine Verbesserung der Effizienz um bis zu fünf Prozent erreicht“, erklärt Batentschuk.
Innovationen bei den Solargläsern und Solarmodulen werden auch das zentrale Thema des Kongresses „solar meets glass“ der kommenden glasstec sein. Experten der Solar- und Glasindustrie kommen hier zusammen, um sich über Fortschritte in der Glas- und Modulfertigung sowie beim Material und den Kosten auszutauschen.Sie hoffen auf einen engen Schulterschluss der beiden Branchen. „Im Glasbereich gibt es noch großes Innovationspotenzial. Die Photovoltaikindustrie hat es bisher nur unzureichend ausgenutzt“, so Glasforscher Heiko Hessenkämper.
Die
Messe Düsseldorf öffnet ihre Tore für die glasstec 2014 vom 21. bis 24. Oktober.
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