Klimawandel: Disruption in der Photovoltaik
TEXT: Dr. Michael W. Preikschas
Gibt es ökonomische Gewinner der Corona-Krise? Für die Hersteller von Desinfektionsmitteln, Nudeln und für Homeoffice-Anwendungen benötigte Software kann man dies sicher behaupten. Auch bei der Solarenergie kann man von einem positiven ersten Halbjahr im Jahr 2020 sprechen. Durch die geringeren Aktivitäten der Industrie und wenig Verkehr auf den Straßen, folgte eine niedrigere Luftverschmutzung. Dies führte wiederum zu einer gesteigerten Produktivität der Erzeugung von Energie aus Licht. Solarzellen waren weniger verschmutzt und weniger Staubpartikel in der Luft ließen es zu, dass mehr Sonnenstrahlen die Solarzellen trafen. Zusätzlich sank der Anteil an herkömmlichen Brennstoffen zur Energieerzeugung — wie Gas oder Kohle — wegen des geringeren Bedarfs. Diese Ergebnisse in Kombination erlauben eine positive statistische Betrachtung der Energieerzeugung in Europa. In Großbritannien berichtete die Solarbranche am 20. April 2020 von einem Spitzenwert der erzeugten Sonnenenergie von 9.7 Gigawatt. Dies repräsentierte einen bisher nie erreichten Anteil von 30 Prozent der verwendeten Energie des Landes. Zehnmal höher als der bisherige Topwert. Aus Deutschland gibt es ähnliche Nachrichten. In einer Woche des April 2020 machte die Sonnenenergie im Energiemix 23 Prozent aus. Der Durchschnitt für 2019 waren 8 Prozent.
Auch in der Forschung ist die Solarzelle weiterhin ein umtriebiges Gebiet. Auf der einen Seite wird versucht die Kosten je Zelle zu reduzieren — beispielsweise durch übereinander angeordneten Zellschichten — und andererseits erforschen Wissenschaftler neue Materialien zur Energieerzeugung. Ein Ansatz dafür ist, zusätzliche Bereiche des Sonnenspektrums zu nutzen. Dies würde bedeuten von Silizium, als aktuellen Hauptbestandteil der Solarzellen, auf andere Elemente des Periodensystems zu wechseln. Auf diese Weise ist es einem Forscherteam aus den USA gelungen den Wirkungsgrad von Solarzellen auf 47 Prozent zu steigern. Aktuelle Werte liegen bei 20 Prozent. (www.nature.com) Diese neuen Werte werden in der Branche als Ergebnis einer disruptiven Technologie bezeichnet. Bisher arbeiten die Forscher nur unter Laborbedingungen. Allerdings ist damit zu rechnen, dass bei erfolgreichen Feldtests, die Branche auf den Kopf gestellt wird.
Auch das in Dresden beheimatete Fraunhofer Institut forscht an neuen Solarzellen. Auch hier werden verschiedene Elemente miteinander kombiniert, um die unterschiedlichen Wellenlängen des Sonnenlichts besser zu nutzen. Fokus ist außerdem die Materialen leicht industriell zu verarbeiten und so die Kosten der Produktion zu senken. Außerdem sollen die neuen Produkte insbesondere für schlechte Lichtverhältnisse verwendet werden können. Dies würde neue Einsatzfelder erschaffen, die vorzugsweise innen — also in Häusern oder Industriehallen — liegen. Dieser Ansatz reduziert den bisher verschwendeten Anteil an künstlich erzeugtem Licht und schafft damit eine Art Recycling Technologie für Licht. Denn für die Forscher ist jeder Teil des Lichtes, der nicht das menschliche Auge erreicht eine verschwendete Form von Energie. Im Zeitalter des Internet der Dinge könnte diese Entwicklung weitreichende Folgen haben. Anwendungen und Sensoren im ganzen Haus verstreut werden vielleicht bald keine Batterien mehr beinhalten. (www.fep.fraunhofer.de)
Innovatoren erreichen mehr Umsatz und Gewinn, neue Kunden und Märkte. Trends früh erkennen, daraus Bedürfnisse richtig und rechtzeitig ableiten, neue Lösungen zum Erfolg entwickeln — das ist ihr Geschäft. Sie arbeiten intern im Netzwerk und extern mit Partnern. Marketing und Vertrieb sind früh eingebunden. Innovationen beginnen mit Ideen und gelingen durch strukturiertes Management.
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