Evonik: Die Zukunft der Photovoltaik hat gerade erst begonnen

 Essen, 16. November 2011, Konzentrierende Photovoltaik ist eine vielversprechende Technologie, um Solarstrom wirtschaftlicher zu machen. Eine Schlüsselrolle spielen dabei High-Tech-Linsen, die die Sonnenstrahlen auf eine kleine Fläche bündeln. Evonik Industries hat zwei Arten von Linsen entwickelt, die sich bestens ergänzen. Der Energiebedarf auf der Erde nimmt zu. Nach Angaben der

Internationalen Energieagentur wird der weltweite Primärenergieverbrauch zwischen 2010 und 2015 um cirka 3 Prozent steigen, von knapp über 18.000 Millionen Tonnen Rohöleinheiten auf 22.000 Millionen Tonnen. Der erhöhten Nachfrage stehen begrenzte Ressourcen gegenüber. Deshalb richtet sich großes Interesse auf die erneuerbaren Energien. Die allerdings sind derzeit noch relativ teuer. Wirtschaft und Forschung arbeiten daran, die Kosten zu senken. Ferner bietet Evonik moderne Lösungen zur Steigerung der Energieeffizienz an, zum Beispiel für die Gewinnung von Sonnenenergie. Um Photovoltaik effizienter zu machen, kann die Technik an zwei Punkten ansetzen: die Herstellungskosten von Solarmodulen verringern oder die Ausbeute der Solarmodule erhöhen. Vielversprechend ist dabei insbesondere die konzentrierende Photovoltaik, kurz CPV (Concentrating Photovoltaics). Sie arbeitet mit Linsen, die das Licht bündeln und auf eine relativ kleine Fläche konzentrieren. Das geschieht in einem Zusammenspiel von sogenannten Primär- und Sekundärlinsen. Zum Einsatz kommen sie direkt an der Solarzelle, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandelt: Die Primärlinsen werden vor die Solarzellen geschaltet und konzentrieren das Licht in die Sekundärlinsen, die sich direkt auf der Zelle befinden. So wird das Licht gleichmäßig verteilt, was die Effizienz der CPV-Module verbessert. Um diese Technologie weiter zu optimieren, nutzt Evonik Industries jetzt zwei verschiedene Materialien – eines davon traditionell, das andere brandneu. PLEXIGLAS® gibt es seit den 1930er-Jahren. Es wird dort eingesetzt, wo Transparenz und Dauerhaftigkeit gefragt sind – vom Autorücklicht bis zur Balkonverkleidung. Jetzt kommt es in Form von PLEXIGLAS® Solar auch bei den Primärlinsen durch seine gute Lichtdurchlässigkeit zum Einsatz. Die speziellen Transmissionseigenschaften (Lichtdurchlässigkeit) des neuen Kunststoffs sind nämlich exakt auf den Wirkungsbereich einer Photovoltaikzelle abgestimmt. Zudem lässt sich die besondere Struktur der sogenannten Fresnel-Linsen sehr gut in dem Material abbilden – und eben diese Linsen werden häufig für CPV genutzt. Ebenso macht sich die Langlebigkeit des Materials bezahlt. “Wir geben projektspezifische Garantien von 20 bis 25 Jahren”, sagt Dr. Jochen Ackermann, Photovoltaik-Experte bei Evonik. Auch für die Sekundärlinsen hat Evonik eine Lösung. SAVOSIL™ wird aus Kieselglas hergestellt und mit der von Evonik patentierten SiVARA™ Sol- Gel-Technologie produziert. Sekundärlinsen, die daraus gearbeitet sind, schaffen noch mehr Ausbeute aus dem Sonnenlicht, denn im Gegensatz zu Glaslinsen sind sie auch für UV- und Infrarotlicht durchlässig. Zudem sind die Linsen wegweisend bei Stabilität, Strahlungs- und Hitzebeständigkeit, wie eine Studie der Universität Palermo belegt. Kunden, die die neue Technologie einsetzen, zeigen sich zufrieden. So zum Beispiel die italienische Firma Beghelli S.p.A., auf dem Solarmarkt in führender Position etabliert. “Beghelli hat jetzt für seine Kunden ein System entwickelt, in dem SAVOSIL™ eine entscheidende Rolle spielt”, so Maurizio Carpanelli, Leiter der Forschung und Entwicklung von Beghelli. “Durch die Kombination von Beghelli-Technologie und Konzentratorlinsen erhalten wir eine deutlich höhere Stromausbeute, als mit herkömmlicher Photovoltaik. Einer der Gründe dafür ist die sehr gute Transparenz der Evonik-Linsen in einem weiten Spektrum vom UV-Licht bis zum Infrarotlicht.” Eine solche Verbesserung der Effizienz zieht ihre Kreise, denn die einzelnen Komponenten eines Solarmoduls sind genauestens aufeinander abgestimmt. Werden die Linsen effizienter, können bei anderen Komponenten Veränderungen vorgenommen werden, die die Gesamtkosten senken. Kein Wunder also, dass sich in diesem stark wachsenden Feld viel bewegt. Während 2010 weltweit CPV-Anlagen mit einer Jahresleistung von 21 Megawatt installiert waren, sagt eine Marktstudie von Evonik International Sales voraus, dass es 2012 mehr als 200 Megawatt sein werden. Evonik Industries hat nun die Weichen gestellt, um sich in diesem Markt zu positionieren. Primärlinsen stellt Evonik zusammen mit der US-amerikanischen Firma 10X Technology her. Für die Sekundärlinsenproduktion ist der Konzern in ein Joint Venture eingestiegen, das unter dem Namen Evonik Cristal Materials Corporation in Taiwan gegründet wurde. Es konzentriert sich auf die Photovoltaik-Märkte in Europa und den USA. Auch Asien ist bereits im Blickfeld. “Die Erschließung der neuen, wachsenden Photovoltaik-Märkte ist Teil unserer längerfristigen und nachhaltig angelegten Strategie”, sagt Dr. Iordanis Savvopoulos, verantwortlich für das Geschäft mit den SAVOSIL™ Linsen.

Quelle: Evonik Industries