Manz erhält Großaufträge für zwei CIGS-Produktionslinien

Januar 2017 | Märkte und Trends, Topnews

Der Photovoltaik-Maschinenbauer Manz hat Großaufträge für zwei CIGS-Produktionslinien mit zusammen 350 Megawatt Kapazität erhalten. Zwei Joint Venture, die Manz gemeinsam mit den chinesischen Großkunden gründet, sollen sowohl die Verbreitung als auch die Weiterentwicklung der CIGS-Technologie vorantreiben.

Das Unternehmen Manz verzeichnet nach eigener Aussage die bisher mit Abstand die größte Bestellung in der Unternehmensgeschichte. Bestellt wurden eine Produktionslinie für CIGS-Dünnschichtmodule mit 306 Megawatt jährlicher Produktionskapazität und eine CIGS-Forschungslinie mit einer Kapazität von 44 Megawatt. Zusammen hat der Großauftrag ein Volumen von mehr 263 Millionen Euro. Auftraggeber sind zwei verschiedene Joint Venture, an denen die chinesischen Unternehmen Shanghai Electric Group und Shenhua Group beteiligt sind. Die Shanghai Electric Group ist Manz zufolge Chinas größter Maschinenlieferant für die Energieerzeugung, die Shenhua Group das größte Kohleunternehmen Chinas und weltweit größter Betreiber von Kohleminen.

Die CIGS-Produktionslinie soll im chinesischen Chongqing errichtet werden und nach Fertigstellung im Jahr 2018 die größte Linie und China und die zweigrößte der Welt sein. Die 44-Megawatt-Forschungslinie soll von einem Forschungs-Joint-Venture betrieben werden und die Entwicklung der CIGS-Dünnschicht-Technologie vorantreiben. Das Joint-Venture wird die bisherige Forschungsgesellschaft von Manz, die Manz CIGS Technology GmbH, für 50 Millionen Euro übernehmen. Manz wiederum wird für 25 Millionen Euro 15 Prozent Anteil an dem Joint Venture erwerben. Die restlichen Anteile halten Shanghai Electric und die Shenhua Group. Auch die bereits bestehende Innovationlinie von Manz CIGS Technology in Schwäbisch Hall wird an das Joint Venture übergehen. Manz erklärt, dass die beteiligten Parteien dafür eine Standort- und Arbeitsplatzgarantie für die kommenden fünf Jahre vereinbart haben.

Die drei Unternehmen wollen zudem ein weiteres sogenanntes Equipment-Joint-Venture gründen, das sich um die Vertriebskapazitäten in China kümmern und Ingenieurdienstleistungen anbieten wird. Am Equipment-Joint-Venture wird Manz mit 56 Prozent Anteil Mehrheitseigner sein, die restlichen Anteile halten Shanghai Electric und die Shenhua Group. Folgeaufträge für Produktionslinien aus China, sollen über dieses Joint Venture abgewickelt werden. Weitere Bestellungen aus Regionen außerhalb Chinas werden ausschließlich von der Manz AG bedient.

Die CIGS-Technologie von Manz, hat das Unternehmen in einer langjährigen Zusammenarbeit gemeinsam mit dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) entwickelt. Michael Powalla, ZSW-Vorstand und Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik bewertet die nun geschlossenen Vereinbarungen als einen Durchbruch. „Die Investition in die Massenfertigung und Weiterentwicklung der CIGS-Dünnschichtphotovoltaik ist ein großer Erfolg für unser Institut. Die Entwicklung der hoch effizienten Dünnschichttechnologie, die wir vor rund 20 Jahren begonnen haben und seit 2010 mit der Manz AG weiterführen, gewinnt jetzt echte Relevanz für den Markt.“

Und auch Dieter Manz, Vorstandsvorsitzender und Gründer der Manz AG, zeigt sich hocherfreut: „Heute ist ein großer Tag für unser Unternehmen und für die gesamte Solarindustrie. Ein Tag, auf den wir hart hingearbeitet haben und an dem sich unser jahrelanges Durchhaltevermögen und die hohen Investitionen zur Weiterentwicklung der CIGS-Technologie endlich bezahlt machen. Für die Mitarbeiter und Aktionäre unseres Unternehmens waren die zurückliegenden Jahre nicht immer einfach. Aber es hat sich gelohnt! Manz kommt mit seiner schlüsselfertigen und vollintegrierten CIGSfab eine führende Rolle beim Technologiewechsel von der arbeits- und materialintensiven kristallinen Solartechnologie hin zur ressourcenschonenden, effizienten Dünnschicht-Technologie zu. Das macht uns alle sehr stolz.“ (Mirco Sieg, PV-Magazine)

CIGS Dünnschicht-Solartechnologie auf dem Vormarsch

  1. Juli 2016 |VDI Nachrichten

Dünnschichtmodule können Solarstrom wesentlich günstiger erzeugen als die gängige Siliziumtechnik – dieses Versprechen der Hersteller steht seit Jahren unerfüllt im Raum. Doch das könnte sich bald ändern: Mit optimierten Prozessen und neuen Materialien treiben Entwickler den Wirkungsgrad der schlanken Stromgeneratoren und senken die Produktionskosten.

Dünnschicht-Solarzellen: Die dünnen Solarzellen machen derzeit große Fortschritte in Sachen Wirkungsgrad und Herstellungskosten.

Nach überstandener Absatzkrise in der Photovoltaik geht das Rennen um Wirkungsgrade in eine neue Runde. Durch den aktuellen Boom in Asien und den USA verdienen die Unternehmen wieder mehr Geld, das sie in die Weiterentwicklung ihrer Produkte stecken können. Auch deutsche Firmen und Institute beteiligen sich an dem Wettlauf. „Die globale Nachfrage nach Photovoltaiktechnologie wächst stetig. Deutschland kann mit Solarsystemen der nächsten Generation vom Wachstum dieses Zukunftsmarkts profitieren“, sagt Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbands Solarwirtschaft (BSW). Experten schätzen, dass durch den technischen Fortschritt die Erzeugungskosten für Solarstrom bis zum Jahr 2025 von aktuell 7,5 Cent auf 4 Cent bis 6 Cent pro KWh sinken werden.

Vor allem die Siliziumphotovoltaik gilt als Treiber des Fortschritts. Kristalline Standardzellen erreichen derzeit einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 20 %, ihr Limit im praktischen Einsatz wird bei 26 % gesehen – diesem Wert wollen sich die Entwickler in zahlreichen Forschungsprojekten konsequent nähern. Doch auch in der Dünnschichtphotovoltaik entwickeln sich Innovationen rasch, besonders bei Modulen auf Basis der halbleitenden Elemente Kupfer, Gallium, Indium und Selen (CIGS).

Obwohl Dünnschichtmodule aufgrund ihres relativ geringen Materialverbrauchs immer wieder als Nachfolger der Siliziumtechnik ins Spiel gebracht wurden, haben sie bisher wenig Marktrelevanz, weil ihre Entwicklung kaum mit der der kristallinen Technik mithalten konnte. Doch nun beschleunigen sich die Fortschritte: Forscher des Stuttgarter Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) haben im Juni auf einer Versuchszelle einen Wirkungsgrad von 22,6 % erreicht und damit den bisherigen Effizienzweltrekord von 22,3 %, gehalten von der japanischen Firma Solar Frontier, übertroffen.

Mit derartigen Zellen sei es möglich, den Wirkungsgrad von CIGS-Modulen von durchschnittlich 14 % auf 18 % zu erhöhen, sagt ZSW-Experte Michael Powalla. Damit würde die Technik in Effizienzregionen vorstoßen, die bisher den marktdominierenden multikristallinen Siliziummodulen vorbehalten waren. Und das nach Angaben von Powalla zu geringeren Kosten. „Die Produktionskosten der CIGS-Technologie betragen selbst bei kleinen Fabriken lediglich 40 US-Cent/W.“ Das entspricht in etwa dem heutigen Niveau von Siliziummodulen. Durch höhere Wirkungsgrade und nach einem Ausbau der CIGS-Produktionskapazitäten sei sogar eine Halbierung der Kosten möglich, sagt Powalla. In den kommenden Monaten wollen ZSW-Forscher mit dem CIGS-Linienanbieter Manz die Ergebnisse vom Labor auf die Massenproduktion übertragen.

Die ostdeutsche Firma Avancis arbeitet bereits mit effizienter CIGS-Technik. Ein 30 cm x 30 cm großes Modul, das auf einem seriengefertigten CIGS-Absorber gefertigt wurde, erreicht nach Firmenangaben einen Wirkungsgrad von 17,9 %. „Damit kommen unsere Produkte zunehmend auch für flächenbeschränkte Installationen infrage, die bisher von herkömmlichen Siliziummodulen dominiert wurden“, sagt Avancis-Technikchef Jörg Palm.

Die Technik hat auch Investoren überzeugt: Die chinesische Avancis-Mutter, der Baukonzern CMBM, errichtet in ihrer Heimat derzeit eine Solarfabrik mit einer Jahreskapazität von 1,5 GW. Ab 2017 sollen dort Module auf Basis der ostdeutschen Technik gefertigt werden.

Unterdessen arbeitet Avancis an weiteren produktionstechnischen Verbesserungen. So ist das Unternehmen unter anderem an dem von der Bundesregierung mit 5,5 Mio. € geförderten Projekt „TCO4CIGS“ beteiligt, im Rahmen dessen sich die Projektpartner aus Industrie und Forschung auf die Optimierung der elektrisch leitfähigen Fensterschicht, der sogenannten TCO-Schicht, konzentrieren. Diese übernimmt in Dünnschichtmodulen die Aufgabe des Frontkontakts, über den der Strom aus der Zelle abgeleitet wird. Bisher verwendet die Industrie als Schichtmaterial meist mit Aluminium angereichertes Zinnoxid, das jedoch nur begrenzt Effizienzsteigerungen zulässt.

Deshalb forschen die Experten unter anderem an optimierten TCO-Schichten aus neuen, indiumbasierten Materialien, die Wirkungsgrade bei gleichen oder geringeren Herstellungskosten um ein bis zwei Prozentpunkte steigern können. Diese zeigten eine höhere Ladungsträgerbeweglichkeit und könnten bei gleicher Funktion dünner aufgetragen werden, wodurch sich die Kosten entsprechend reduzierten, sagt Dünnschichtexperte Reiner Klenk vom Helmholtz-Zentrum Berlin.

Allerdings sieht sich die aufstrebende CIGS-Technik starker Konkurrenz gegenüber. Auch Dünnschichtmodule auf Basis von Cadmiumtellurid werden effizienter. Module der US-Firma First Solar erreichen im Durchschnitt mittlerweile knapp 17 % Wirkungsgrad, ihre Spitzenmodule sogar 18,2 %. Damit kommt sie heute schon auf Werte, die bei CIGS-Modulen erst in vorindustrieller Produktion realisiert werden. Dabei schafft First Solar offenbar sehr wettbewerbsfähige Kosten: Analysten zufolge produziert das Unternehmen teilweise für 40 US-Cent/W und damit günstiger als die chinesischen Produzenten kristalliner Siliziummodule. Und die Amerikaner haben noch viel vor. Mittelfristig ist eine durchschnittliche Moduleffizienz von 19 % angepeilt, die vor allem durch eine wirkungsvollere Zusammensetzung des Halbleiters erreicht werden soll. Im Rennen um Wirkungsgrade und geringe Kosten holt die Dünnschicht auf. (Von Sascha Rentzing)

 

Photovoltaik in Deutschland lohnt sich mehr als andere Kapitalanlagen

Die Photovoltaik-Anlagepreise sinken, die Strompreise steigen und dazu könnten sich im Februar noch die Einspeisevergütungen für Solarstrom leicht erhöhen. Die Branchenvereinigung Solar Cluster Baden-Württemberg hält daher Photovoltaik-Renditen von mehr als sechs Prozent wieder für möglich – mehr als bei vielen anderen Kapitalanlagen derzeit.

Das Solar Cluster Baden-Württemberg sieht eine deutlich gestiegene Rentabilität von Photovoltaik-Anlagen in Deutschland. Dafür gebe es drei Gründe, so die Branchenvereinigung am Donnerstag. Die Kosten für Photovoltaik-Anlagen seien im vergangenen Jahr um rund zehn Prozent gesunken. Hinzu käme, dass sich Eigenverbrauch angesichts der steigenden Strompreise noch mehr lohne. Auch die Einspeisevergütungen seien überdies im Januar stabil geblieben und könnten im Februar sogar noch um bis zu drei Prozent erhöht werden. „Inzwischen sind mit Photovoltaik-Anlagen jährliche Renditen von über 6 Prozent möglich“, sagt Carsten Tschamber vom Solar Cluster Baden-Württemberg. Das mache die Photovoltaik-Investitionen deutlich attraktiver als viele andere Kapitalanlagen.

Der Preis für schlüsselfertige Photovoltaik-Dachanlagen ist nach Angaben der Vereinigung von durchschnittlich 1640 Euro pro Kilowatt im Jahr 2014 auf nunmehr etwa 1350 Euro pro Kilowatt gesunken. „Anfang 2016 sanken die Kosten bereits auf 1.490 Euro, jetzt sind es nur noch rund 1.350 Euro“, erklärt Tschamber. Die Gestehungskosten für Solarstrom aus diesen Anlagen liege damit nur noch bei zehn bis zwölf Cent pro Kilowattstunde.

Den niedrigen Investitionskosten stünden zugleich höhere Einnahmen gegenüber. Der Eigenverbrauch lohne sich angesichts der zu Jahresbeginn vielerorts weiter gestiegenen Strompreise nun noch mehr. Dazu kommt die Einspeisevergütung für nicht selbst verbrauchten Solarstrom. Im EEG 2017 ist ein neuer Degressionsmechanismus enthalten. Dieser könnte zum 1. Februar zu einer Erhöhung der Solarförderung für kleine Dachanlagen von 1,5 oder sogar 3,0 Prozent führen. Maßgeblich dafür wird der Zubau im zweiten Halbjahr 2016 sein, der auf das Jahr hochgerechnet wird. Die neue Höhe der Einspeisevergütung wird die Bundesnetzagentur Ende Januar bekanntgeben. Seit September 2015 ist die Vergütung nicht mehr gesunken und liegt je nach Anlagengröße zwischen 8,53 und 12,31 Cent pro Kilowattstunde. Zum 1. Februar könnte sie sich nun um 0,2 oder 0,4 Cent pro Kilowattstunde erhöhen.

Nach Einschätzung des Solar Cluster Baden-Württemberg werfen Photovoltaik-Anlagen, die den Strom komplett ins Netz einspeisen, „eine kleine, aber ansehnliche Rendite“ ab. Mit dem Eigenverbrauch des Solarstroms ließe sich der finanzielle Ertrag noch weiter steigern. “Wer also den eigenen Solarstrom verbraucht und dafür keinen Netzstrom kaufen muss, spart die Differenz von aktuell rund 15 Cent. Die Einspeisevergütung dagegen liegt auf der gleichen Höhe oder nur geringfügig höher als die Kosten für selbst erzeugten Solarstrom. Hier gibt es einen Gewinn von rund 1 bis 2 Cent pro Kilowattstunde“, erklärt die Vereinigung. (Quelle: PV Magazine, Sandra Enkhardt)