Kristallines Silizium bleibt auf absehbare Zeit die technologische Basis der Photovoltaik. Das ISC Konstanz fordert deshalb, industrienahe Forschung an c-Si-Technologien auch zukünftig als zentralen Schwerpunkt der deutschen Energieforschungsförderung zu erhalten. Zwölf Unternehmen und Institutionen unterstützen diese Position.
Das ISC Konstanz hat sich mit dem Positionspapier „Energieforschung für industrielle Wertschöpfung in Deutschland“ am Konsultationsprozess zur Weiterentwicklung des Energieforschungsprogramms beteiligt. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie Forschungsförderung dazu beitragen kann, dass Deutschland und Europa auch zukünftig technologisch und wirtschaftlich am enormen Wachstum der weltweiten Photovoltaikindustrie partizipieren.
c-Si bleibt das Fundament der Photovoltaik
Kristallines Silizium (c-Si) wird auch in den kommenden zehn Jahren die mit Abstand dominierende Basis der weltweiten Solarzellenproduktion bleiben. Unter Berücksichtigung zukünftiger c-Si-basierter Tandemtechnologien werden nach der aktuellen International Technology Roadmap for Photovoltaics (ITRPV) auch 2036 noch rund 95 Prozent der prognostizierten Solarzellenproduktion auf kristallinem Silizium basieren.
Aus Sicht des ISC ist es deshalb entscheidend, bestehende Stärken nicht gegen Zukunftstechnologien auszuspielen. Forschungsförderung sollte vielmehr den gesamten Innovationspfad abdecken – von neuen Zellkonzepten über die kontinuierliche Weiterentwicklung von TOPCon- und Back-Contact-Technologien bis hin zu Tandemzellen sowie deren industrieller Umsetzung. Dabei sollten unterschiedliche Technologiepfade, beispielsweise auch 2-, 3- und 4-Terminal-Tandemarchitekturen, technologieoffen berücksichtigt werden.
Milliardenmarkt für den deutschen und europäischen Maschinenbau
Die wirtschaftlichen Chancen sind erheblich: Eine gemeinsam von VDMA, Fraunhofer ISE und ISC erarbeitete Equipment-Studie prognostiziert einen Anstieg der jährlichen weltweiten Investitionen in PV-Produktionsequipment von 16,6 Milliarden US-Dollar im Jahr 2025 auf 43,8 Milliarden US-Dollar im Jahr 2035. Für das kommende Jahrzehnt ergibt sich daraus ein kumuliertes Marktvolumen von rund 250 bis 300 Milliarden US-Dollar.
Deutschland und Europa verfügen weiterhin über starke Kompetenzen bei Produktionsanlagen, Automatisierung, Messtechnik, Materialien, Produktionsprozessen und industrieller Forschung. Genau diese Kompetenzen gilt es durch eine enge Verbindung von Forschung und industrieller Umsetzung weiterzuentwickeln.
„Dieser Markt ist eine große Chance für die deutsche und europäische Industrie. Wenn unsere Unternehmen auch in Zukunft weltweit führende Produktionsanlagen und Technologien anbieten sollen, müssen wir die dazugehörige Forschung heute vorantreiben. Forschungsförderung und industrielle Wertschöpfung müssen deshalb gemeinsam gedacht werden“, sagt Dr. Radovan Kopecek, Geschäftsführer des ISC Konstanz.
Industrienahe PV-Forschung am ISC Konstanz: Die automatisierte Beladeeinheit von Jonas & Redmann und der Vier-Rohr-Diffusionsofen von centrotherm ermöglichen die Entwicklung und Erprobung neuer Prozesse für kristalline Silizium-Solarzellen unter produktionsnahen Bedingungen. Die enge Verbindung von Forschung und Maschinenbau ist ein Kernanliegen des ISC-Positionspapiers zur zukünftigen Energieforschungsförderung. Foto: ISC Konstanz
Breite Unterstützung aus Industrie, Forschung und Region
Zwölf Unternehmen und Institutionen unterstützen das Positionspapier, darunter Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau, der Automatisierung und der Photovoltaikindustrie sowie Akteure aus Forschung und Region – wie centrotherm, RENA und VON ARDENNE. Alle Unterstützer sind auf der ersten Seite des Positionspapiers aufgeführt.
„Für uns ist diese Unterstützung besonders wichtig, weil sie zeigt, dass es nicht allein um die Interessen einer Forschungseinrichtung geht“, sagt Rudolf Harney, Projektleiter am ISC Konstanz. „Es geht darum, wie Forschung dazu beitragen kann, dass Deutschland und Europa auch künftig an einem der weltweit größten Wachstumsmärkte technologisch und wirtschaftlich teilnehmen.“
Das ISC begrüßt zugleich den intensiven und konstruktiven Austausch mit dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) und dem Projektträger Jülich (PtJ) zur zukünftigen Ausrichtung der Photovoltaikforschung. Das Positionspapier bringt nun die Perspektive des ISC und seiner Unterstützer in den laufenden Konsultationsprozess ein.
Fünf Empfehlungen für die zukünftige Forschungsförderung
Das Positionspapier empfiehlt,
- c-Si als tragende Säule der Forschungsförderung zu erhalten,
- industrienahe Forschung weiter zu stärken,
- Produktionstechnologien stärker zu fördern,
- Demonstration und Pilotierung auszubauen und
- Forschung stärker an industrieller Verwertung auszurichten.
Neben wissenschaftlicher Qualität sollten dabei insbesondere Verwertungspotenzial, industrielle Anschlussfähigkeit und der Beitrag zur europäischen Wettbewerbsfähigkeit berücksichtigt werden.
Fazit des Positionspapiers: Deutschland muss seine besonderen Stärken bei Innovation, Produktionstechnologien und industriellem Know-how gezielt nutzen und weiter ausbauen, um auch zukünftig eine führende Rolle in der globalen Photovoltaikindustrie einzunehmen und an deren starkem Wachstum wirtschaftlich zu partizipieren – dafür ist die Fortsetzung der Forschungsförderung unabdingbar.
Links zum Positionspapier: