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Forschung und Entwicklung

Düstere Aussichten für deutsche Solarforschung

Deutschlands Solarbranche steckt in einer tiefen Krise. Das gefährdet auch die Vorreiterrolle der hiesigen Solarforschung, denn Forschung und Industrie sind eng verzahnt. Bremst die Industriekrise die Forschung aus?

Ralf Preu vom ISE (Foto: DW/R. Fuchs)

Ralf Preu will die Silizium-Solarzellen-Technologie Made in Germany weiter auf Weltrekordkurs halten

Stillstand gibt es bei Ralf Preu nie. Der Leiter des Bereichs für Silizium-Solarzellen-Technologie fühlt sich besonders dann wohl, wenn seine Pilotanlage begleitet durch monotones Surren eine Solarzelle nach der anderen ausspuckt. Die bläulich schillernden Solarzellen sind dabei das Ergebnis eines vielschichtigen Produktionsprozesses, der in einer Hightech-Fabrikhalle des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg abläuft. Preu und seine 200 Mitarbeiter wollen diese - inzwischen zum weltweiten Standard gewordene Solarzellen-Technologie - weiterentwickeln. Ihr gemeinsames Ziel ist es, den Wirkungsgrad der Silizium-Solarzellen zu steigern, von heute 18 Prozent auf zukünftig weit mehr als 20 Prozent. Denn je höher der Wirkungsgrad in der Praxis ist, desto niedriger können die Kosten für den aus der Solarzelle gewonnenen Strom sein. 

Noch halten Ralf Preu und sein Wissenschaftler-Team für diesen Solarzellen-Typ den Weltrekord. Doch um Weltspitze zu bleiben, müssen sie weiterforschen. Das bedeutet zum einen, den Wirkungsgrad der Solarzellen weiter zu erhöhen. Zum anderen aber auch, Materialkosten bei der Produktion einzusparen. Was im eigenen Labor erfunden wird, das erprobt der Forscher am liebsten direkt bei der Industrie. Zu Zeiten des Solarbooms hat diese Strategie gut funktioniert. Zahlreiche deutsche Solarzellen- und Modulhersteller waren bei Preus Forschungsprojekten finanziell im Boot. Doch jetzt in der Krise ist das schwieriger: Chinesische Konkurrenten überschwemmen den Markt mit kostengünstigen Solarzellen und Modulen.

Viele mittelständische, aber auch große Solarunternehmen in Deutschland zogen da inzwischen den Kürzeren. Viele kämpfen ums Überleben, zahlreiche sind pleite. Für Forscher Ralf Preu bedeutet das: Einige seiner Forschungsprojekte mit der deutschen Industrie sind bereits in finanzieller Schieflage, weil der Industriepartner ausfällt oder aus Sparzwang die Forschungsgelder streicht. Das kostete ihn bisher rund ein Fünftel seines Etats aus Industriefördergeldern. "Unsere Arbeiten führen wir jetzt verstärkt mit Anlagen- und Materialherstellern durch und versuchen die Verluste natürlich auch zum Teil stärker durch öffentlich geförderte Projekte zu kompensieren", sagt Preu.

Neuartige Siliziumsolarzelle unter dem Laserbohrer (Foto: Fraunhofer ISE)

Neuartige Siliziumsolarzelle unter dem Laserbohrer: Der Wirkungsgrad liegt bei 18,8 Prozent

Messen und prüfen ist derzeit nicht gefragt

Harry Wirth (Foto: DW/R. Fuchs)

Harry Wirth minimiert Wirkungsgradverluste bei Solaranlagen und gibt Industriekunden dafür Brief und Siegel

Das abrupte Ende des Solarbooms - auch der Bereichsleiter für die Modul- und Systemdienstleistungen bekam es zu spüren. Harry Wirth und seine 130 Mitarbeiter testen in einer benachbarten Fabrikhalle fertige Photovoltaik-Module. Hitze, Kälte, Feuchtigkeit oder Partikel: Die Schutzschichten der Solarzellen müssen mehr als 30 Jahre dichthalten. Gute zehn Jahre lang bekam Harry Wirth dafür aus der Industrie einen Forschungsauftrag nach dem anderen, sollte Module entwickeln und prüfen, ob sie all diesen Gefahren gewachsen sind.

Jetzt fallen bei ihm im Wochentakt Projekte weg. Das schmerzt ihn ganz besonders, denn in seinem Bereich kommen 75 Prozent der Forschungsgelder direkt aus der Industrie. "Wir haben viele unserer wichtigen Kunden quasi schon durch Insolvenz verloren", sagt Wirth. Noch denkt er nicht an eine Verkleinerung seines Teams. Dennoch stellt er nüchtern fest: Mindestens die Hälfte seines bisherigen Geschäfts wird es schon in wenigen Jahren so nicht mehr geben. Dafür wird er als Bereichsleiter adäquaten Ersatz finden müssen, sagt er voraus: "Wir werden lernen müssen, dass Kunden nicht bei uns läuten."

Umorientieren, aber wohin?

Was die Mitarbeiter am Fraunhofer ISE umtreibt, das ist längst auch zum Politikum im

Büro von Institutsleiter Eicke Weber geworden. An seinem sonnenverwöhnten Arbeitsplatz hoch über den Laboren grübelt er darüber nach, wie sich die weltweite Spitzenstellung der deutschen Solarforschung bewahren lässt.

Immerhin 70 Institute kümmern sich in ganz Deutschland rund ums Thema Solar, Webers Fraunhofer ISE in Freiburg hat sich dabei zum nationalen und europäischen Spitzeninstitut entwickelt. Arbeiteten hier vor zehn Jahren noch 300 Forscher, so sind es inzwischen mehr als 1200. Doch statt um rasantes Wachstum geht es derzeit vor allem darum, das Erreichte zu bewahren. Sein Institut müsse durch immer neue Innovationen deutsche Unternehmen wettbewerbsfähig halten, das ist für Eicke Weber das eine. Neue Kunden gewinnen, das ist für ihn die andere Möglichkeit für schnellen Erfolg.

Forschungsoption China

Beides ist nötig, denn der 73-Millionen-Euro-Jahresetat für das Institut ist rund zur Hälfte von der Solarindustrie mitfinanziert. Setzen sich in Zukunft aber vor allem chinesische Solarzellen- und Modulhersteller wie Suntech am Markt durch, warum sollte dann nicht auch sein deutsches Forschungsinstitut Auftragsforschung aus China akzeptieren? Eicke Weber winkt entschieden ab. "Wir werden nicht das Herzstück unserer Forschung, also die Entwicklung kostengünstiger und effizienter Solarzellen, direkt mit einer chinesischen Firma machen, die nur in China präsent ist", sagt Weber entschlossen. Mit deutschem Steuergeld finanzierte Forschung müsse auch Jobs und Wertschöpfung im Land schaffen, davon zeigt er sich nicht zuletzt mit Blick auf seine Grundfinanzierung aus dem deutschen Umweltministerium überzeugt.

Professor Eicke Weber, Leiter des Fraunhofer-Instituts ISE
(Foto: ISE)

Will mehr staatliche Unterstützung für die Solarbranche: Professor Eicke Weber, Leiter des Fraunhofer-Instituts ISE

Ob Chinas boomende Solarindustrie in Zukunft noch auf Know-how "Made in Germany" angewiesen sein wird, das ist allerdings mehr als fraglich. Denn nachdem in den vergangenen Jahren chinesische Unternehmen von staatlichen Investitionskrediten profitierten, beschloss die dortige Regierung zuletzt eine massive Aufstockung der direkten Forschungsförderung. Das soll chinesische Hersteller, die vielfach keine eigenen Forschungsabteilungen betrieben hatten, unabhängiger von deutschem Solar-Know-how machen. Was für chinesische Solarstrategen der nächste Entwicklungsschritt ist, das ist für den ISE-Chef Weber eine Kampfansage mit unfairen Methoden.

Denn vor allem in China seien in den vergangenen zwei Jahren mit viel staatlichen Hilfsgeldern die derzeit leistungsfähigsten und größten Solarproduktionsstätten der Welt aufgebaut worden, teilweise mit drei bis vier Mal höherem Output als hierzulande möglich ist. Das verschafft chinesischen Unternehmen Wettbewerbsvorteile, die mit gezielter Industriepolitik im Forschungsbereich jetzt zementiert werden könnten, so die Befürchtung von Weber. Er unterstützt daher eine Klage europäischer Solarunternehmen bei den Wettbewerbshütern der Europäischen Kommission, die chinesische Solarzellen beim Import nach Europa mit Strafzöllen belegen soll.

Fraunhofer-Institut ISE von außen (Foto: ISE)

2012 arbeiten am Fraunhofer-Institut ISE 1200 Mitarbeiter

Sollte dieser Antrag scheitern, plädiert Weber dafür, die Chinesen mit ihren eigenen Waffen zu schlagen, also auch in Europa Hochtechnologiesektoren wie die Photovoltaik gezielt staatlich zu fördern. Was Weber vorschlägt, das klingt nach einer Art Rettungsschirm für Hightechbranchen: "Europa steht am Scheideweg". Wenn man sich darauf beschränke, nur Forschung für Hochtechnologie zu machen, werde in dem Moment, in dem es um großflächige Produktion gehe, die Produktion garantiert nach Asien abwandern, "weil dort Regierungen den Firmen für global wettbewerbsfähige Herstellungsanlagen Kreditgarantien geben", sagt Weber.

Der Maschinenbau soll's richten

Besonders große Hoffnungen knüpft Deutschlands Solarforscher Nummer Eins vor allem an eine Gruppe deutscher Unternehmen, den deutschen Solar-Maschinenbau. Jede zweite Solarzelle weltweit laufe schließlich auf einer Maschine "Made in Germany" vom Band. "Wir müssen dafür sorgen, dass die Anlagenhersteller auf jeden Fall hier bleiben", lautet Webers Parole. Ein Appell, der zuletzt ungehört verhallte, als mit Centrotherm der erste mittelständische Solaranlagenbauer aus Deutschland Insolvenz anmelden musste. Für Solarforscher Eicke Weber war das ein erster Warnschuss, der ihm vor allem eines zeigt: Die Suche nach dem richtigen Kurs für Deutschlands Solarforschung hat erst begonnen.

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