Photovoltaik 16.11.2001, 17:31 Uhr

Der Solarbranche droht Mangel an Silizium

Silizium für die industrielle Massenfertigung der Solarzellen wird knapp.

Mittwoch nächster Woche in der Oberpfalz: Ein Meilenstein für kommerzielle Megawatt-Solarkraftwerke. In Markstetten, im Landkreis Neumarkt, soll eine Photovoltaik-Anlage mit 1,6 MW Spitzenleistung eingeweiht werden. „Die größte Anlage Deutschlands“, so die Stuttgarter Voltwerk AG.

Die Solarszene hat in diesem Jahr allen Grund zur Freude. Das 100 000-Dächer-Programm der Bundesregierung ist ein voller Erfolg. Mit dem Programm werden private Investitionen in Solarstromanlagen bezuschusst. Allein dieses Jahr sind Fördermittel für 65 MW installierte Leistung vorgesehen. Nach Schätzungen der Unternehmensvereinigung Solarwirtschaft (UVS) in Berlin werden Ende des Jahres insgesamt rund 170 MW solare Kraftwerksleistung installiert sein. „Aufgrund des großen Erfolgs wird das Ziel des 100 000-Dächerprogramms von 300 MW bereits Ende 2003 erreicht werden, ein Jahr früher als ursprünglich geplant“, meint Hans-Josef Fell, forschungspolitischer Sprecher der grünen Bundestagsfraktion. Klar ist, das Programm hat die Nachfrage nach solaren Kleinstkraftwerken enorm beeinflusst. Nur so konnte die Grundlage für den Bau zahlreicher neuer Solarfabriken in Deutschland gelegt werden. Gut zwei Dutzend Produktionsstätten gibt es bereits hier zu Lande, weitere sind geplant. Die Masse der Unternehmen setzt bei der Solarzellenproduktion auf Silizium. Etwa 90 % aller derzeit produzierten Solarzellen werden auf der Basis dieses Rohstoffs hergestellt.

„In der terrestrischen Photovoltaik werden fast ausschließlich Solarzellen aus amorphem und kristallinem Silizium verwendet“, sagt Carsten Körnig, Geschäftsführer der UVS. Für die Solarzellenanwendungen wird überwiegend das bei der Scheibenherstellung für die Elektronikindustrie abfallende Siliziummaterial eingesetzt, das bisher kostengünstig zur Verfügung steht. Rund 11 kg bis 14 kg Silizium sind für eine Solarleistung von 1 kW notwendig. Während die Halbleiterindustrie für die Produktion von Computerchips höchstreines Material braucht, reicht für die industrielle Massenfertigung von Solarzellen auch Siliziummaterial mit geringerer Reinheit aus.

Trotz der gestiegenen Zahlen der Zellenfabriken gibt es derzeit noch kein Verfahren zur Erzeugung von so genanntem „Solar grade“-Silizium. „Sie sind aber dringend notwendig, um die Anhängigkeit vom ,Electronic grade“-Silizium zu beenden und den steigenden Bedarf zu decken, der vielleicht schon bald zu einer Verknappung führen kann“, so der Bündnisgrüne Fell.

Bereits seit knapp zwei Jahren reichen die Reste der Halbleiterindustrie kaum noch aus, um die Nachfrage der Solarzellenfabriken zu decken. Teilweise mussten die Hersteller schon auf das fast doppelt so teure „Electronic grade“-Silizium zurückgreifen. Die Folge: Das kostspielige Ausgangsmaterial führte zwangsläufig auch zu höheren Preisen bei der Zellenproduktion. „Dieser Anteil wird in den nächsten Jahren deutlich zunehmen. Damit könnte die durch den Bau moderner Solarzellenfabriken kurzfristig erreichbaren Kostenvorteile kompensiert werden“, berichtet das Fachmagazin „Photon“.

Experten rechnen damit, dass bereits im Jahr 2005 weltweit knapp 6000 t „Solar grade“-Silizium benötigt wird. Nur rund die Hälfte davon wird sich aus den Resten der Halbleiterindustrie decken lassen. „Deutschland braucht dringend eine Solarsilizium-Herstellung“, meint der SPD-Bundestagsabgeordnete und Präsident von Eurosolar Hermann Scheer.

Auch der grüne Solarfan Fell sieht Handlungsbedarf, schließlich wird durch das 100 000-Dächerprogramm die Nachfrage nach Solarzellen anhalten. Der Rückgriff auf hochreines Silizium führt aber nicht zu der von der Politik gewünschten Verbilligung der Photovoltaik. Dieser Trend würde sich zwar für die Produzenten rechnen, aber nicht für die Käufer. „Dann wäre das Ziel des Programms nicht ganz erreicht“, meint Fell. Für den weiteren Wachstumskurs sei es zwingend notwendig, neben Zellenfabriken auch eine für die Massenproduktion taugliche Solarsiliziumindustrie aufzubauen.

Erste Gehversuche in Richtung einer vom Elektronikmarkt unabhängigen Produktion von Solarsilizium existieren auch schon in Deutschland. Die Deutsche Solar GmbH plant in Kooperation mit einem finanzkräftigen Kooperationspartner aus der chemischen Industrie den Aufbau einer Fabrik mit einer Jahreskapazität von 5000 t. Solarsilizium. Auch die Wacker Chemie, einer der großen Global Player für Reinstsilizium, käme für eine solche deutsche Siliziumfabrik in Frage. Das Know-how haben die Wacker-Experten, auch die Produktionskapazitäten wären vorhanden. „Die Sache muss sich rechnen, sonst steigen wir nicht in diesen Markt ein“, meint Volker Braetsch, bei der Wacker-Chemie-Tochter Siltronic AG für Marketing und Geschäftsentwicklung zuständig.

Sicher ist bereits heute, wenn es der Solarbranche nicht gelingt, eine entsprechend umfangreiche Solarsiliziumproduktion in Deutschland zu etablieren, dann können die Preise für Module auch nicht schrittweise fallen. Im Gegenteil: Die Produktion von Sonnenstrom bliebe auf Dauer ein höchst teures Vergnügen. MICHAEL FRANKEN

Teures Reinstsilizium

Der Photovoltaik-Boom hat schon zu einem Engpass bei der Beschaffung von preiswertem Silizium geführt. Für die 300 MW Solarkraftwerke auf deutschen Dächern bis 2003 werden rund 3000 t Silizium gebraucht. Nach Angaben der Unternehmensvereinigung Solarwirtschaft (UVS), Berlin, konnte die Halbleiterindustrie im vorigen Jahr nur 1000 t Abfall-Silizium der Solarbranche zur Verfügung stellen. „Also musste bei einer Zellenproduktion von 200 MW teures Reinstsilizium zugekauft werden, was die Produktion natürlich verteuerte und die ausgelieferten Zellen nicht billiger machte“, weißUVS-Ge­schäfts­­­führer Carsten Körnig. mif

Von Michael Franken
Von Michael Franken

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