So sieht also die Zukunft der Photovoltaik aus. Pedro Banda , der Direktor des Institut für Konzentrierte Photovoltaiksysteme (ISFOC), führt gerne Besucher über das Solarfeld in Puertollano, im Süden der spanischen Region Castilla – La Mancha. Von weitem sieht es aus wie ein ganz normale Photovoltaikanlage. Erst wer näher kommt, stellt fest, dass die Tracker aufwendiger gebaut sind und die Panels statt Siliziumzellen Linsen oder Spiegel haben, um das Licht zu konzentrieren.
ISFOC ist die größte Versuchsinstallation für Konzentrator Photovoltaik (CPV). Mit von der Partie sind die deutsche Concentrix Solar, die spanische Isofotón und die us-amerikanische SolFocus. Im Laufe des Jahres sollen vier weitere Firmen – CSLM, ArimaEco, Sol3G und Emcore – eine Chance bekommen, mit den bisherigen Teilnehmern in den Wettbewerb zu treten. „Es ist ein guter Moment, um diese Technik zu fördern“, zeigt sich Banda zuversichtlich. Und nichts sei für eine neue Technologie so wichtig, wie vorzeigbare, unabhängige Ergebnisse. Und genau die will das ISFOC liefern.
Das Herzstück der CPV sind Solarzellen der dritten Generation. Sie nutzen bei hoher direkter Sonneneinstrahlung eine größere Bandbreite des Sonnenlichts und erzielen damit eine bessere Ausbeute. Das Frauenhofer Institut in Deutschland hält mit 41,1 Prozent zur Zeit den Rekord in Sachen Wirkungsgrad. Die Effizienz heute marktüblichen Solarmodule liegen zwischen 6 Prozent (Dünnschichtmodule auf Siliziumbasis) und 18,5 Prozent (monokristalline Module). Doch die Zellen der dritten Generation, sogenannte „Triple-Junction“-Solarzelle aus Gallium-Indium-Phosphid und Gallium-Indium-Arsenid kosten wesentlich mehr, als herkömmliche Photovoltaikzellen. In der 500 bis 1000-fachen Konzentrierung des Sonnenlichts liegt deshalb die Lösung. Sind bisher 70 Quadratzentimer Zellen für ein Watt nötig, kommt die neue Generation mit gerade einmal 4 Quadratmillimetern aus.
„Wir haben den Durchbruch erreicht“, erklärt Hansjörg Lerchenmüller Geschäftsführer der deutschen Concentrix Solar. Das Unternehmen, das 2005 in Freiburg als Spin Off des Fraunhofer Institutes entstand, hat ein Modul mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von 27,2 Prozent entwickelt. Damit liegen die Deutschen deutlich vor den US-Amerikanern von SolFocus, mit einem Wirkungsgrad von 25 Prozent und der spanischen Isofotón mit nur 20 Prozent. Um das Sonnenlicht zu konzentrieren setzt Concentrix auf gläserne Fresnellinsen. Neben 500 KW auf dem Versuchsfeld von ISFOC unterhält Concentrix Solar auch eine Probeanlage mit 100 KW unweit der südspanischen Stadt Sevilla.
„Der technische Durchbruch ist die Voraussetzung für den wirtschaftlichen Durchbruch“, glaubt Lerchenmüller ganz fest. Im September 2008 ging in Freiburg eine vollautomatische Fabrikationsanlage für Module mit einer Gesamtkapazität von 25 MW pro Jahr in Betrieb. Die Fabrik ist auf 100 MW ausbaubar. In den nächsten Monaten sollen Demo-Kraftwerke in USA, Israel, Korea und Abu Dhabi gebaut werden. „Außerdem stehen wir in weit fortgeschrittenen Verhandlungen für zwei Kraftwerke auf Sizilien sowie ein sehr großes Kraftwerk in Asien“, sagt Lerchenmüller.
„Durch die Konzentratortechnik könnn die Kosten der Installationen erheblich gesenkt werden“, erklärt Gabino Almonacid Professor an der Universität im südspanischen Jaén die Vorteile des neuen Verfahrens. Er glaubt, dass die CPV bereits 2015 mit Zellen mit einem Wirkungsgrad von bis zu 50 Prozent rechnen kann. „Irgendwann zwischen 2011 und 2019 wird die Gridparity erreicht“, ist er sich sicher. An dem Punkt angekommen, an dem die Photovoltaik Strom zum marktüblichen Preis produziert, komme es – so hofft Almonacid – dann zu einem drastischen Wandel in der Energieproduktion. Er geht davon aus, dass die CPV-Technik bereits 2025 23 Prozent des Weltkonsums an Strom decken könne.
Im Augenblick liege der Preis pro KWh für seine Kunden bei 25 Euro-Cent, berichtet der Europadirektor der us-amerikanischen SolFocus, Roberto de Diego. Sein Unternehmen verbaut Hohlspiegel zur Konzentrierung der Sonneneinstrahlung. Das Modul mit einem Wirkungsgrad von 25 Prozent wird ab Juli in einer vollautomatischen Fabrik in Schanghai produziert. 100 MW werden pro Jahr vom Band gehen. „Wir hoffen, dass wir bereits 2012 die Gridparity erreichen können“, sagt De Diego. Die Auftragsbücher von SolFocus füllen sich langsam aber sicher. 10 MW in Griechenland, 14 MW in Spanien, 10 MW in Portugal … weitere 100 MW seien weltweit in Verhandlung, beteuert De Diego.
Wie Lerchenmüller von Concentrix Solar lobt auch De Diego das ISFOC. „Das Institut hat eine Schlüsselfunktion in der Entwicklung der CPV-Branche“, erklärt er. Dort sei es möglich die Wirtschaftlichkeit der neuen Technologie unter Beweis zu stellen, „und das in einem Umfeld, das von den Herstellern unabhängig ist.“
„Um Kredite zu bekommen, verlangen die Banken genau solche langfristige Ergebnisse“, weiß Manuel Cabrerizo von der spanischen Niederlassung der WestLB. Er empfiehlt den Unternehmen der CPV-Branche neben den Probeanlagen beim ISFOC künftig auch in konventionellen Solarparks kleinere CPV-Anlagen zu integrieren. „Dort kann die Technik zwei, drei Jahre geprüft werden.“