Die Campus Week am Fraunhofer-Institut in Freiburg steht ganz im Zeichen des Solarstroms. Das renommierte Insitute For Solar Energy (ISE) präsentierte die neuste Forschung zu Solarenergie, Smartgrid und Netzentwicklung für erneuerbare Energien – auch für Amstein + Walthert bedeutende Themen. A+W-Solar-Energy-Engineer Moritz Meier besuchte die Campus Week im Rahmen seines Masterstudiums.
Forschung und Entwicklung am Institute For Solar Energy (ISE)
Das Fraunhofer-Institut für Solar Energie in Freiburg im Breisgau – 1981 gegründet – ist eine weltweit führende Forschungsstätte für Solartechnologie. Seit fast 40 Jahren bringt das Institut regelmässig innovative Solarzellen auf den Markt, die hinsichtlich Effizienz und Einsatzbereich ihresgleichen suchen. Das Forschungs- und Entwicklungsgebiet umfasst eine breite Technologiepalette von der Verbesserung von Standardprodukten, über die Entwicklung von innovativen neuen Technologien bis hin zu spezifisch ausgearbeiteten Anlagen für die Raumfahrt. Als Masterstudent im Bereich Solar Energy Engineering am ISE durfte ich mich direkt in den Labors und Denkstätten vor Ort und während der ganzen Woche mit dem aktuellsten Stand der Solarforschung auseinandersetzten.
Die Zukunft der Solarenergie
Was heute in den Labors des ISE entsteht und weiterentwickelt wird, wird wohl in ca. zehn bis zwanzig Jahren auf dem Markt sein. Geforscht wird an neuartigen Technologien für die Umwandlung von Sonnenlicht zu Strom sowie an Verbesserungen bereits bekannter und bewährter Anwendungen (z.B. Silizium-Solarzellen). Die heute gängigste Photovoltaik-Technologie mit Silizium erreicht zunehmend das Maximum hinsichtlich ihres Wirkungsgrades und wird sich danach vor allem noch in Bezug auf die Produktionskosten verbessern.
Perowskit-Solarzelle: Die Senkrechtstarter der Solarenergie
Dank investiver Forschung und Innovation werden regelmässig neue Technologiekonzepte zur solaren Stromproduktion entwickelt, so z.B. die Solarzellen mit Perowskit. Perowskit ist ein Calcium-Titan-Oxid und wird in Kombination mit Silizium als sogenannte Tandemzelle verwendet. Erfunden an der EPFL in Lausanne, wird die Technologie nun auch am Fraunhofer Institut weiterentwickelt. Innerhalb von rund fünf Jahren konnte der Wirkungsgrad von 5 % auf knapp 23 % angehoben werden. Theoretisch sind Wirkungsgrade weit über 30 % und somit über jenem der reinen Silizium-Zellen möglich.
Bereits heute zeigt sich, dass die Herstellungskosten für Perowskit-Silizium-Solarzellen ca. halb so hoch sein werden wie jene der Silizium-Solarzellen. Auch aus energetischer Perspektive ist die Perowskit-Technologie höchst interessant. Die Produktion benötigt, nach heutigem Stand, rund viermal weniger Energie als die herkömmliche Silizium-Solarzelle. Die Perowskit-Technologie weist also grosses Potenzial auf, befindet sich aber noch im frühen Entwicklungsstadium und wird die Massenmärkte wohl erst in einigen Jahren erreichen. Ich gehe aber davon aus, dass diese neue Technologie dem ohnehin schon kostengünstigen Solarstrom zusätzlichen Schub verleihen wird.
Solarenergie: Ein Markt mit grossem Wachstum
Der Solarmarkt in der Schweiz und auch weltweit verzeichnet eine enorme Zunahme. Hierzulande hat sich die installierte Photovoltaikleistung in den letzten fünf Jahren nahezu verdoppelt. Immer neue Anwendungsgebiete, politische Entscheide und auch neuartige Technologien – wie die Perowskit-Solarzellen –, die effizienter und gleichzeitig preiswerter sind, werden einen wichtigen Beitrag zur Förderung des Solarstroms leisten.
Lest im Interview nächste Woche mehr über Moritz Meier und seine Tätigkeit als Solar Energy Engineer bei Amstein + Walthert.
