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Das 1KOMMA5° Manifest für die Photovoltaikmodule der Zukunft

Sonne und Wind sind als Primärenergie kostenlos und sauber: Man benötigt keine Bergwerke für ihren Abbau, keine Pipelines oder Güterwaggons für ihren Transport und bei ihrer Umwandlung in Strom entstehen keine giftigen und klimaschädlichen Abgase. Verbindet man sie mit einem intelligenten Energiemanagement, können sie die Fossilen sogar komplett ersetzen, indem man den Stromverbrauch so steuert, dass er dann erfolgt, wenn es besonders viel kostenlosen, sauberen Strom gibt. Dennoch wird auch bei der Produktion von Windrädern und Solaranlagen die CO2 ausgestoßen. 1KOMMA5° setzt sich dafür ein, die Lieferketten immer sauberer zu gestalten, beispielsweise bei der Produktion von Photovoltaikmodulen.
Autor
Jannik Schall
Aktualisiert am
Lesezeit
7 min

Die Wertschöpfungskette von Photovoltaikmodulen

Um ein Photovoltaikmodul herzustellen, werden verschiedene Materialien benötigt. Sie bestehen im Kern aus Solarzellen (in der Regel 45 Stück bzw. 108 Halbzellen), die in Reihe miteinander verschaltet sind und das Sonnenlicht in Elektrizität umwandeln. Hinter ihnen liegt eine Kunststoff-Folie (teilweise auch Glas), die vor Feuchtigkeit und Staub schützt, auf der Oberseite sorgt eine besonders belastbare Glasscheibe dafür, dass das Modul über Jahrzehnte Wind, Regen und Schnee trotzen kann. Eingefasst wird das Ganze von einem stabilen Rahmen aus Aluminium.

Die entscheidende Komponente ist jedoch die Zelle: Ohne sie wird kein Strom erzeugt und ihr Aufbau und ihre Qualität entscheiden maßgeblich über den Ertrag. Sie besteht aus einem sogenannten Wafer – einer hauchdünnen Scheibe, die aus Blocks aus kristallinem Polysilizium (Ingots) geschnitten wird. Das Polysilizium wiederum besteht aus hochreinem Silizium, das in einem energieintensiven Verfahren meist aus Quarzsand gewonnen wird. 

Wertschöpfungskette eines Solarmoduls

Wertschöpfungskette eines Solarmoduls

Die meisten Komponenten der kompletten Wertschöpfungskette für Photovoltaikmodule stammen aus China. Dies betrifft sowohl das Polysilizium als auch Wafer, Zellen und Module. Rund 97% der weltweiten Photovoltaik-Wafer werden in der Volksrepublik hergestellt. Obwohl etwa 70% der Module außerhalb Chinas installiert werden, kommen fast alle Komponenten von dort.

PV-Produktionskapazität nach Ländern und Regionen, 2021, Quelle: IEA Reports

PV-Produktionskapazität nach Ländern und Regionen, 2021, Quelle: IEA Reports

Insbesondere seit der Ukrainekrise gibt es in Europa wieder stärkere Bestrebungen, die Wertschöpfungskette für Photovoltaik zurückzuholen. Die Motivation hierfür ist, in erster Linie unabhängiger zu sein und eine saubere und ethische Lieferkette gewährleisten zu können. Dabei hätte es so einfach sein können: Die Pioniere der Photovoltaik kamen aus Deutschland, hierzulande gab es vor über 10 Jahren eine blühende Photovoltaikindustrie. Jedoch ging diese insbesondere durch politische Fehler kaputt – und mit ihr verschwand auch das Know-How.

In den letzten Jahren machte die Schweizer Firma Meyer Burger von sich reden, indem sie stillgelegte Werke in Ostdeutschland wieder aktivierte und mittlerweile die einzige europäische Zellfertigung betreibt und daraus high-end Solarmodule für zahlungskräftige Kundinnen und Kunden fertigt. Auch andere Unternehmen leisten einen wichtigen Beitrag, um die Wertschöpfungskette zurückzuholen – leider jedoch bisher mit verschwindend kleinen Produktionskapazitäten für einen Nischenmarkt. In den meisten Fällen fokussieren sich Unternehmen hier auf die Endmontage der Module und beziehen die Vorprodukte weiterhin aus Asien.

Wir brauchen wieder Massenfertigung von PV in Europa!

1KOMMA5° unterstützt diese Initiativen und bietet zum Beispiel auch Module von Meyer Burger an. Wir glauben jedoch, dass wir massentaugliche, preisgünstige Produkte benötigen, die dazu geeignet sind, Millionen von Gebäuden in Europa von fossilen Brennstoffen zu befreien. Für Strom, Mobilität und Wärme.

Dutzende Fabriken mit weit über 100 Gigawatt Produktionskapazität werden benötigt, um die Energiewende in Europa möglich zu machen. Und zwar entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Polysilizium über Ingot, Wafer, Zelle und Modul.

Das europäische Volks-Modul gibt es heute schlicht noch nicht, es gibt aber einiges, das man bereits heute tun kann, um die Supply Chain möglichst sauber, nachhaltig und ethisch zu gestalten.

1KOMMA5° verfolgt dabei zwei Maximen:

  1. Wir möchten für unsere Kundinnen und Kunden möglichst verantwortungsvoll einkaufen.

  2. Wir möchten Schritt für Schritt daran arbeiten, die komplette Wertschöpfungskette zurück nach Europa zu holen. 

Auf dem Weg zum Volks-PV-Modul

Wir starten unsere Reise jedoch nicht bei der Modul-Montage, sondern am kritischsten Teil der Wertschöpfungskette: Bei den Rohstoffen, genauer gesagt beim Polysilizium. Anders als zum Beispiel bei den Zellen gibt es hier sehr wohl eine relevante Produktion außerhalb Chinas. Eines der wichtigsten Unternehmen in diesem Bereich ist Wacker Chemie aus Deutschland. An zwei Standorten in Burghausen (Bayern) und Nünchritz (Sachsen) fertigt Wacker über 80.000 Tonnen hochreines Polysilizium der höchsten Qualitätsstufe.

Der Grundstoff Silizium-Metall kommt dabei häufig aus Deutschland, Norwegen oder den USA. Also aus Ländern, in denen bei Abbau und Verarbeitung hohe Arbeitsschutz- und Umweltstandards gelten.

Entscheidend ist der sogenannte Siemens-Prozess, bei dem aus Silizium-Metall hochreines Polysilizium produziert wird. Hierbei werden enorme Mengen an Energie benötigt, üblicherweise fallen hier rund die Hälfte der CO2-Emissionen in der gesamten Fertigungskette von Photovoltaik-Modulen an. Hier haben wir also die Möglichkeit, einen echten Unterschied zu machen: Chinesisches Polysilizium wird meist mit Kohlekraft gewonnen, in Deutschland erreicht man dank erneuerbarem Stroms  einen deutlich besseren CO2-Fußabdruck – genauer gesagt einen rund 50% niedrigeren! 

Nach hohen Umweltstandards und mit einem hohen Elektrifizierungsgrad von über 75% liefert Wacker einen großen Hebel, um Photovoltaikmodule nachhaltiger zu machen. 

CO2-Fußabdruck nach Prozessschritt, Quelle: Wacker Chemie AG

CO2-Fußabdruck nach Prozessschritt, Quelle: Wacker Chemie AG

Mit deutschen Rohstoffen zum PV-Qualitätsprodukt

1KOMMA5° hat einen mehrjährigen Liefervertrag mit Wacker abgeschlossen, um den Zugang zu hochwertigem, sauberem und ethischem Polysilizium zu sichern. Auch bei der Weiterverarbeitung setzen wir auf hohe Sozial- und Qualitätsstandards und lassen unsere 

Modul Fertigungsstätten vom TÜV Nord nach der ESG-Norm SA8000 zertifizieren. Diese Norm befasst sich insbesondere mit der Einhaltung von Arbeitsrechten-Standards nach UN-Charta und internationalen Regeln. 

Unabhängige Qualitätsingenieure sind stets in der Fertigung präsent und prüfen jedes einzelne Modul mit Spezialkameras auf mikroskopisch kleine Risse. Parallel dazu wandert eine Stichprobe aus der Produktion zu den Experten von Fraunhofer ISE nach Freiburg im Breisgau zu einer gründlichen, mehrwöchigen Überprüfung. Wir glauben, ein modernes Modul muss nicht nur möglichst saubere Lieferketten aufweisen, sondern auch eine hohe Ausbeute liefern und dabei gut aussehen. 

Unsere 1KOMMA5° Module zeichnen sich durch ihr voll schwarzes Design aus, ohne weiße Ränder oder silberne Rahmen. Trotzdem erreichen wir einen hohen Modulwirkungsgrad von bis zu 21,8% und eine Modulleistung von 415-425 Watt. Hierfür setzen wir auf moderne Top-Con Technologie, welche ursprünglich übrigens ebenfalls am Fraunhofer Institut in Freiburg entwickelt wurde. 

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Garantie: Im Schadensfall müssen Garantieansprüche häufig gegenüber asiatischen Gesellschaften geltend gemacht werden, was insbesondere nach längeren Zeiträumen schwierig sein kann. 

Als deutsche Gesellschaft spricht 1KOMMA5° die Garantie gegenüber unseren Kundinnen und Kunden aus. Im Schadensfall wenden sich diese an unsere lokalen Meisterbetriebe und bekommen ein Ersatzmodul direkt von uns. Mit 25 Jahren Produkt- und 30 Jahren Leistungsgarantie bieten wir eine der führenden Garantien am Markt und sichern als deutsches Unternehmen Ertrag und Wirtschaftlichkeit der Anlagen unserer Kundinnen und Kunden ab.

Das 1KOMMA5° #NewSolar Modul

Das 1KOMMA5° #NewSolar Modul

Nachhaltige PV-Produktion: Unsere Mission für eine CO2-freie Zukunft

Unsere Reise zu sauberen, ethischen und nachhaltigen Lieferketten beginnt mit dem 1KOMMA5° Modul, doch dies ist nur der Anfang. Wir werden weitere Schritte gehen, Mitstreiter gewinnen, neue Fertigungslinien eröffnen und unseren Kundinnen und Kunden noch bessere Produkte für eine CO2-freie Zukunft liefern. Der Kampf gegen fossile Energieträger hat gerade erst begonnen – Haus für Haus, Straße für Straße, Stadt für Stadt.

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