Solar-Interview: Photovoltaik-Experte Dr. Ronald Lange über den Markt, Anlagenbauer, Branchen-Trends und technische Neuheiten

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Der in der Schweiz lebende Holländer Dr. Ronald Lange kennt etliche Unternehmen der Solar-Industrie von innen und hat einen sehr profunden Marktüberblick – weltweit.
Lange ist gefragter Referent bei Photovoltaik-Kongressen und Autor mehrerer Fachartikel in Solar-Publikationen.

Im Solar-Interview spricht der PV-Fachmann und Unternehmensberater über die Marktsituation, Zukunftsaufgaben der Maschinenhersteller und zu Produktionsspezifika.

Photovoltaik-Industrie verlangt schnelle Reaktionszeiten und Spezialisierung
Michael Sudahl sprach mit Dr. Ronald Lange über den PV-Markt, Branchen-Trends und technische Neuheiten.

Herr Dr. Lange, wie müssen sich Maschinenbauer aufstellen, um in der Photovoltaik-Industrie Erfolg zu haben?

Dr. Ronald Lange: Die PV-Industrie ist relativ jung und bietet vielversprechende Möglichkeiten. Maschinenbauer, die in bereits bestehenden, meist weniger expandierenden und rentablen Industriebereichen tätig sind, versuchen ihr Wissen und ihre Erfahrung zu nutzen, um in den neuen und attraktiven PV-Sektor einzusteigen. Die derzeit gängigen Technologien und Arbeitsmethoden bilden deshalb noch keinen allgemeinverbindlichen Standard. Für Equipment-Hersteller bedeutet dies weiterhin offen zu sein für schnelle Veränderungen. Kurze Reaktions-und Lieferzeiten, Zuverlässigkeit und Service sind da gefragt.
Worauf sollten die „Quereinsteiger“ noch achten?

Lange: Ein heikler Punkt ist der bedeutende Einfluss von politischen Entscheidungen in der PV-Industrie. Gesetzes- oder Subventions-Änderungen können sich massiv auswirken. Dies erschwert Voraussagen zum Wachstum des Marktes, sowohl was das Volumen als auch den Absatz in einer bestimmten Region anbelangt. Das Wachstum der PV-Industrie verläuft sehr unregelmäßig, wie wir in der Vergangenheit in Spanien und derzeit in Ontario beobachten können. Der Equipment-Hersteller sollte deshalb finanziell in der Lage sein auch mal eine auftragsärmere Zeit zu überbrücken. Von Vorteil ist es natürlich auch, in mehreren bereits gereiften und beständigen Industrien und nicht nur im PV-Bereich tätig zu sein.
Welche Technik-Trends der Solarmodul-Produktion erwarten uns in diesem Jahr?

Lange: Wenn wir über Solarmodul-Produktion sprechen, müssen wir die Industrie zunächst in Dünnschicht- auf der einen und kristalline Silizium-Technologien auf der anderen Seite einteilen. Bei der kristallinen Silizium-Technologie, die heute bei weitem die Haupttechnologie darstellt, muss man zudem zwischen Front-und Back- Ends unterscheiden.
Das Front-End ist der Prozess vom Quarzsand über die Silizium-Herstellung, Kristallisierung, Waferbildung bis zur Produktion der eigentlichen Solarzelle. Das Back-End hingegen wird definiert als Verbindung der Solarzelle, Verkapselung und Vervollständigung des Moduls durch eine Junction Box, einen Rahmen und – als letzten Schritt – die Besonnungssimulation. Obwohl oft unterschätzt, ist der Back-End-Prozess wichtig um die Leistungskraft der Solarzelle voll in das PV-Modul zu übertragen. Bei der kristallinen-  und Dünnschichttechnologie ist dieser Back-End Prozess mehr oder weniger identisch.
Beim Front-End ist beim Einsatz der gängigen Technologien noch ein deutlicher Engpass bei der Kristallisation und der Waferproduktion erkennbar: Die Kapazität dieser Maschinen beträgt derzeit nur rund 10 Prozent der Anlagen, die im Back-End-Prozess eingesetzt werden. Das verhindert die Einführung von wirklich großen Photovoltaik-Modulproduktionsanlagen. Hier muss – und wird – sich in den kommenden Jahren einiges tun.

Und was tut sich im Back-End?

Lange: Hier wird vor allem weiter optimiert, die Gesamtkosten reduziert und die Zuverlässigkeit der Maschinen gesteigert. Der Entwicklungsschwerpunkt liegt aufgrund des enormen Potenzials jedoch eher bei den Front-End Technologien. Dennoch sind die Equipment-Hersteller der Back-Ends in der Lage, neue Ideen rasch umzusetzen, falls dies der Markt erfordert. Die Entwickler konzentrieren sich derzeit auf alternative Verkapselungsmethoden und auf die Kombination von zwei oder mehreren Prozessschritten in einer einzigen Maschine.
Können Sie weitere Beispiele nennen?

Lange: Rasche Reaktionszeiten von Back-End-Equipmentherstellern beobachte ich bei der Entwicklung im Dünnschichtbereich. Im Gegensatz zum kristallinen PV-Bereich, ist der auf das PV Modul bezogene Kostenanteil beim Back-End im Dünnschichtbereich höher. Um das Selbstkosten-Leistungsverhältnis zu verbessern, entwickelten die Maschinenbauer unter anderem Mehretagen-Verkapselungsanlagen mit einer höheren Ausbringung. Der intrinsische Vorteil dieser Mehretagen-Anlagen liegt in der symmetrischen Beheizung und Kühlung der Glas-Glas-Dünnschichtmodule. Das steigert Qualität und Lebensdauer der Module.

Wer sind aus Ihrer Sicht die Branchen-Vorreiter und warum?

Lange: Erfolgreich behaupten werden sich zukünftig Unternehmen, die schnell auf Kundenanforderungen reagieren und gleichzeitig einen hervorragenden Service bieten. Beim Back-End setzen dies meiner Meinung nach vier Unternehmen besonders erfolgreich um: NPC, Meyer Burger, Bürkle und Team Technik. NPC als solides und beständiges japanisches Unternehmen, das mit der Übernahme von Meier Solar Solutions einen globalen Marktanteil erlangt hat. Meyer Burger, die seit der Übernahme von 3S Industries in der Lage sind, komplette Turnkey-Anlagen anzubieten. Und letztlich gehören die Unternehmen Bürkle und Team Technik mit ihrem Fokus auf einen Prozessschritt zu den Innovationstreibern.
Was machen beispielsweise die beiden Equipment-Hersteller Bürkle und Team Technik gut?

Lange: Beide Unternehmen sind maßgeblich in anderen Industriebereichen tätig, was ihnen viele Vorteile bringt: Langjährige Industrieerfahrung, eine bereits aufgebaute, weltweite Serviceorganisation und eine gute interne Struktur. So hat Bürkle sein breitgefächertes Prozesswissen aus der Holz- und Leiterplattenindustrie genutzt, um einer der Pioniere bei der Verkapselung von PV-Modulen auf Mehretagen-Laminatoren zu sein. Laut eigenen Angaben brachte der Laminator-Produzent in den letzten drei Jahren mehr als 100 Maschinen auf den Markt. Ein weiterer Pluspunkt für Bürkle und Team Technik gegenüber Anlagenbauern, die ihr eigenes Equipment entwickeln: Der Fokus auf eine Kompetenz. Bei Bürkle ist dies die Verkapselung von PV-aktiven Materialien. Diese Spezialisierung führt zu einer raschen Reaktionszeit,  um neue Technologien schnell und erfolgreich auf den Weg zu bringen.
Wohin geht in Sachen Nutzungsgrad die Reise?
Lange: Meiner Meinung nach lohnt sich eine neue Betrachtung des Ertrags von PV-Modulen im Selbstkosten-Leistungsvergleich. Der relativ neuen PV-Industrie einen theoretischen Ertrag von rund 40 Prozent zugrundezulegen, ist dabei nicht angemessen. Wenn wir das gegenteilige Szenario mit etwa fünf Prozent Ertrag der Elektrizität vergleichen, mit der in einer klassischen Glühbirne jahrzehntelang Licht erzeugt wurde, rückt dies die derzeit erreichte Effektivität von 15-20 Prozent in ein sprichwörtlich „gutes Licht“.
Der Hauptansatzpunkt ist die Reduzierung der Selbstkosten. Eine Alternative zur Preisreduzierung von kristallinen PV-Modulen, wäre die Änderung des kompletten Modul-Designs, was sich auch auf die Modul-Produktion auswirken würde. Dies verhindert jedoch maßgeblich die Gewährleistung, die bei 20 bis 25 Jahren liegt.

Worauf müssen sich deutsche Maschinen-Hersteller sonst noch einstellen?

Lange:
Dem asiatischen Wettbewerb müssen die deutschen Maschinenbauer weiterhin mit Biss entgegentreten und für neue Entwicklungen aus den USA gewappnet sein. Denn die asiatischen Hersteller, die vornehmlich aus Korea und China kommen, verbessern die Zuverlässigkeit ihrer Equipments rasch und stellen Maschinen her, die eine akzeptable Qualität aufweisen. IP-Schutz alleine wird nicht mehr genügen, um in der Topliste der Equipmentlieferanten zu bleiben. Wie wir schon in anderen Industriezweigen oft beobachten konnten, sind die USA  mit Hilfe von neuen Ideen und Technologien schnell in der Lage, von einer späten Startposition in eine Spitzenreiterposition vorzupreschen.

Wie sieht ihr Marktausblick aus?

Lange: Eine ernsthafte Voraussage über den PV-Markt ist aufgrund der unsicheren politischen und damit auch emotionalen Entscheidungen unmöglich. Da die Energieversorgung heutzutage die wahrscheinlich größte Herausforderung bildet und PV die potentiell bevorzugte Technologie ist, wird sich die zugehörige Industrie weiter entwickeln. Das Spiel ist definitiv noch nicht zu Ende, es hat gerade erst begonnen. Obwohl sie ein extremes Wachstumsszenario erfährt, ist die Photovoltaik-Industrie mit jährlichen Umsatzzahlen von 20 bis 30 Milliarden Euro immer noch relativ klein. Die „big players“ schauen sich das Spiel noch von der Außenlinie aus an.

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