Solarenergie-Branche
High-Tech-Linsen bündeln das Sonnenlicht

Die Solarenergie-Branche forscht seit vielen Jahren daran, den Lichteinfall auf Solarzellen zu verbessern. Ein grundsätzliches Problem ist die Sonnenreflektion auf der Glasscheibe, die deren Durchlässigkeit verringert. Mit neuer Technik wollen Unternehmen die Energieausbeute nun vergrößern.
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WERTHER. Das Unternehmen Centrosolar Glas GmbH aus Fürth hat dafür eine Lösung gefunden: In einer Tauchanlage wird eine nur einsechstausendstel Millimeter dünne Nanoschicht aufgetragen: "Die neue Technologie reduziert die Sonnenreflektion der Glasscheibe von acht auf zwei Prozent", sagt Entwicklungschef Thomas Hofmann. Ein solches Spezialglas erhöht die Energieausbeute der Solarzellen um fünf Prozent und ist deshalb besonders in Breitengraden mit schrägem Lichteinfall wie in Deutschland hilfreich.

Weiteres Problem der Solartechnik: Das Licht kann auch bei voller Sonneneinstrahlung nicht vollständig in die Zellen eindringen. "Kristalline Silizium-Technologie erzielt einen Wirkungsgrad bis 19 Prozent, üblich sind etwa 14 bis 16 Prozent", sagt Susanne Jung von der Bundesgeschäftsstelle des Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. in Aachen. Allerdings erreichen nur Südlagen mit optimaler Sonneneinstrahlung diese Werte. "Da Dünnschicht-Solarzellen diffuses Licht besonders effektiv nutzen können, überzeugt diese Technik hingegen dann, wenn Dachausrichtung und -neigung nicht optimal sind." Der Wirkungsgrad dieser Solarzellen liegt allerdings etwa 30 Prozent unter dem der kristallinen Technologie.

Die Firma Schott arbeitet derzeit daran, die Energieeffizienz der Dünnschicht-Technologie zu steigern. Anderthalb Jahre hat das Unternehmen bereits investiert und bislang eine Effizienzsteigerung um anderthalb Prozentpunkte erreicht. Das Unternehmen will künftig verstärkt auf Dünnschichtzellen setzen und hat zuletzt rund 75 Millionen Euro in eine neue Dünnschichtfertigung am Standort Jena investiert.

Einen weitaus höheren Wirkungsgrad erreicht die so genannte Flatcon-Technologie des Unternehmens Concentrix Solar aus Freiburg. Die Technik setzt Linsen zur Bündelung des Sonnenlichtes ein. Die konzentrieren das Sonnenlicht fast 500-fach auf winzig kleine Solarzellen, die das Licht direkt in elektrischen Strom umwandeln. Unter optimalen Betriebsbedingungen erreicht das System einen Wirkungsgrad von mehr als 27 Prozent.

Allerdings kommt die Technik ausschließlich bei der gewerblichen Stromerzeugung im Kraftwerksmaßstab in sonnenreichen Ländern zum Einsatz. Denn für eine Verwendung auf Gebäuden ist das System schlicht zu groß, und diffuses Licht kann das System nicht verwerten. Die Linsen funktionieren nur bei senkrechter Einstrahlung und werden daher automatisch dem Stand der Sonne nachgeführt. Der nötige technische Aufwand soll sich aber rechnen: Die Konzentrator-Technik senkt laut Concentrix Solar die Stromentstehungskosten gegenüber konventionellen Flachmodulen um bis zu zwanzig Prozent.

"Für große Installationen beispielsweise in Nordafrika werden wir Grid Parity bereits in zwei bis drei Jahren erreichen. Das bedeutet, dass wir dort Strom ohne jegliche Förderung für unter 15 Cent pro Kilowattstunde herstellen können", sagt Hansjörg Lerchenmüller, Geschäftsführer von Concentrix Solar.

In Deutschland wird diese Technologie wohl dennoch nie zum Einsatz kommen, da sie nur in Regionen mit hoher direkter Sonneneinstrahlung effizient arbeitet.

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