STROM DIE ZUKUNFT HAT BEGONNEN SONNENSTROM. Ausgabe WISSENWERT ENERGIEAUTARK P H O T O V O L T A I K B L A T T F O R M

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1 SONNENSTROM WISSENWERT Das ABC der Photovoltaik Ausgabe ENERGIEAUTARK Interview mit Minister Berlakovich SONNEN STROM P H O T O V O L T A I K B L A T T F O R M DIE ZUKUNFT HAT BEGONNEN

2 Liebe Photovoltaikfreunde! Die Ereignisse in den letzten Wochen des Jahres 2008 haben gezeigt, wie wechselhaft die Szene in der gesamten PV-Branche sein kann. Für Insider ist es vielleicht nachvollziehbar, warum auf der Messe in Valencia im Herbst so gut wie kein Modul am freien Markt zu ergattern war und dass im Dezember wieder jede Menge an PV-Modulen verfügbar waren noch dazu bei gefallenen Preisen. In der Öffentlichkeit sorgt dies für Verwirrung und die Gegner munkeln von der Unberechenbarkeit der Branche. Es ist daher ein Gebot der Stunde und eine Herausforderung für die gesamte Branche, eine offensive Informationspolitik über die jeweils aktuelle Lage zu betreiben. Der Kunde muss verstehen, warum Preise fallen oder steigen, warum die USA und Griechenland eventuell den Überschussmarkt sehr schnell wieder absaugen werden. Der redliche PV-Nutzer ist pfleglich zu behandeln, er ist der wichtigste Botschafter für die Idee der Nutzung von Sonnenlicht als elektrischen Strom, jetzt und in den nächsten Jahren. Einen Teil dieses Informationsauftrages werden wir gerne übernehmen. Mit besten Grüßen Dr. Hans Kronberger Präsident Photovoltaic Austria Forschung & Entwicklung Seite 9 Umweltminister Berlakovich im Interview Seite 12 Seite 16 Das Photovoltaik-ABC Inhalt 02_Editorial 03_Sonnenenergie zum Schnäppchenpreis 04_Ein wahrer Sonnenlift 04_PV-Zelle als Rekordjäger 04_Griechenland: Startschuss für PV-Ausbau 05_Deutsche Gründlichkeit trifft auf italienische Grandezza 05_Sun Station 05_E-Control: Schmutzige Tricks um sauberen Strom 06_Die Elektro-Flotten kommen 06_ B Zero 07_Protzen, nicht kleckern! 07_Toyota FT-EV Serienfertigung ab _MTV wirbt für Sonnenstrom 08_Hoch konzentrierte PV für Spanien 08_10 MWp in vier Monaten fertig 09_Das Licht in der Falle 10_Bakterien als Stromfabrik 12_Ich will ein energieautarkes Österreich Interview mit Umweltminister Nikolaus Berlakovich 15_Warten auf Godot Das Theater um das österreichische Ökostromgesetz 16_Das Photovoltaik-ABC Begriffe und Abkürzungen aus der Welt des Sonnenstroms 24_E-Mobilität: Jeder will sie, keiner hat sie Teil 1: Elektrofahrräder 28_PV-Unternehmen stellen sich vor IMPRESSUM: Medieninhaber & Verleger: URANUS Verlagsges.m.b.H., Neustiftgasse 115A/20, A-1070 Wien, Tel.: +43 (0)1/ , Fax: +43 (0)1/ Herausgeber: Ute Schreiweis, URANUS Verlagsges.m.b.H., Tel.: +43 (0)1/ Chefin vom Dienst: Christina Hiptmayr. Redaktion: Christina Hiptmayr, Christian Kirchweger, Hans Kronberger, Marion Mürling, Silvia Painer, Lukas Pawek, Sonja Spiller. Design, Layout und Satz: Raunigg & Partner Graz, at. Druck: Druckerei Berger, 3580 Horn. Vertrieb: PGV, Salzburg/A, VU-Wiesbaden/D. Aboverwaltung: Tel.: +43 (0)1/ , Abo-Bedingungen: Das Abonnement kann bis zu sechs Wochen vor Ende der Abo-Zeit schriftlich gekündigt werden. Andernfalls verlängert es sich zum jeweils gültigen Abo-Tarif automatisch um ein Jahr. Für Auslands- Abos zuzüglich Versandspesen. Auflage & Erscheinungsweise: Gesamtauflage dt. Sprachraum , 4-mal jährlich. SONNENZEITUNG: Für unverlangt eingesandte Manuskripte und Fotos wird keine Haftung übernommen. Namentlich gekennzeichnete Artikel spiegeln die Meinung der Autoren wider und decken sich nicht unbedingt mit der Meinung der Redaktion. Copyright 2009 für alle Beiträge bei URANUS Verlagsges.m.b.H. Nachdruck nur mit ausdrücklicher Genehmigung. Alle technischen Angaben in dieser Zeitschrift wurden von den Autoren mit größter Sorgfalt erarbeitet und zusammengestellt. Trotzdem sind Fehler nicht vollständig auszuschließen. Die URANUS Verlagsges.m.b.H. weist darauf hin, dass sie keine Haftung für Folgen, die auf fehlerhafte Angaben zurückgehen, übernehmen kann. OFFENLEGUNG GEM. 25 MEDIENGESETZ: Medieninhaber: Die URANUS Verlagsges.m.b.H., Neustiftgasse 115A/20, A-1070 Wien, Tel.: +43 (0)1/ Fax: +43 (0)1/ Unternehmensform: Gesellschaft mit beschränkter Haftung. Gesellschafter: Dkfm. Fritz Pfister. Geschäftsführung: Mag. Silvia Painer. Blattlinie: Förderung und Verbreitung erneuerbarer Energieformen unter besonderer Berücksichtigung der Photovoltaik. Alle technischen Angaben in dieser Zeitschrift wurden von den Autoren mit größter Sorgfalt erarbeitet und zusammengestellt. Trotzdem sind Fehler nicht vollständig auszuschließen. Die URANUS Verlagsges.m.b.H. weist darauf hin, dass sie keine Haftung für Folgen, die auf fehlerhafte Angaben zurückgehen, übernehmen kann.

3 PV-PANORAMA Preis für PV-Module im Sinkflug Sonnenenergie zum Schnäppchenpreis Erstmals übersteigt das Angebot die Nachfrage. Christian Kirchweger Ende Dezember 2008 sind die Preise für Photovoltaik-Module ins Rutschen gekommen, berichten Produzenten und Händler. Im Februar dieses Jahres liegen die Preise um 10 bis 20 % unter den Vorjahreswerten. Derzeit ist am Markt sicher ein Überangebot vorhanden, bestätigt Gerhard Rabensteiner, Geschäftsführer beim Modulhersteller KIOTO: Die Preise werden 2009 deutlich unter jenen des Vorjahres liegen also ein gutes Jahr für Investitionen. Jesse Pichel, Analyst bei der US-Investmentbank Piper Jaffray prognostiziert im Interview mit der Berliner Zeitung für 2009 einen Preisrückgang um 15 bis 20 %. Ein wichtiger Grund dafür sei, dass Silizium deutlich billiger geworden ist. In Folge der Konjunkturkrise wird das Halbleitermaterial weniger nachgefragt. Das freut die Solarzellenproduzenten. Laut Q-Cells-Pressesprecher Frank Strümpfel waren im Jänner die Preise für Silizium zum Teil um mehr als 50 % unter den Vorjahres-Rekordwerten. Ein weiterer Grund für die Preis-Talfahrt: Die Produktionskapazität von Solarzellen und Modulen wurde in den vergangenen Jahren stark ausgeweitet. Das Institut für Wirtschaftsforschung in Halle (IWH) geht davon aus, dass die weltweite Produktion die Nachfrage bereits weit übersteigt. Während weltweit heuer PV-Anlagen mit einer Gesamtleistung von knapp 5 Gigawatt (GW) abgesetzt werden sollen, liege die Produktionskapazität schon bei gut 9 GW. Wenn das stimmt, wäre der PV-Markt 2009 rückläufig das glaube ich nicht, sagt dazu Carsten Körnig, Geschäftsführer vom deutschen Bundesverband Solarwirtschaft (BSW). Er geht davon aus, dass der Absatz im Umfang von rund 5,7 GW aus dem Jahr 2008 heuer auf etwa 6 GW anwachsen werde. Bis 2010 soll der globale Markt ein Volumen von 8 GW jährlich aufnehmen. Hoffnungsmärkte seien die USA und Griechenland. Auch Japan, Italien, Südkorea und Frankreich entwickeln sich vielversprechend, so Körnig. Zur Preisentwicklung sagt der Fachmann: Ich warne davor, aus einem momentanen Pegelstand einen Trend zu prognostizieren. Unser Ziel ist ein nachhaltiger Gleitflug von Minus 10 % pro Jahr. shutterstock / Noah Golan, Pedro Tavares E-Control Schmutzige Tricks um sauberen Strom Seite 5 Die Elektro-Flotten kommen Neueste Trends und Modelle. Was sich Neues auf dem Gebiet der Elektroautos tut, erfahren Sie ab Seite 6 PV- PANORAMA SONNENSTROM 1/09 3

4 PV-PANORAMA Ein wahrer Sonnenlift SkiWelt Wilder Kaiser-Brixen Klein, aber Vorreiter Er ist nur ein kleiner Lift in der insgesamt 91 Aufstiegshilfen umfassenden SkiWelt Wilder Kaiser-Brixen. Aber immerhin der Sonnenlift kann bis zu 900 Personen pro Stunde befördern, ohne dabei CO 2 zu produzieren. Um den Strombedarf des Seilzuglifts zu decken, wurde in der Talstation eine 113 m² große Photovoltaikanlage errichtet. Wir erwirtschaften damit rund kwh Sonnenstrom pro Jahr der Lift benötigt während des Winters rund kwh, erklärt Prokurist Rudi Köck von den Bergbahnen Brixen im Thale. Damit ist der Sonnenlift der erste Öko-Schlepper im größten Skigebiet Österreichs. ISE 5 mm 2 klein und schon ein Weltmeister: die Mehrfachsolarzelle vom Frauenhofer-Institut PV-Zelle als Rekordjäger Forscher am Fraunhofer-Institut für Solar Energiesysteme (ISE) haben für die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom erstmals einen Wirkungsgrad von 41,1 % erzielt. Bisher lag der Rekord bei 40,8 % aufgestellt im August 2008, in den USA, vom National Renewable Energy Laboratory (NREL). Für den Weltrekordversuch wurde das Sonnenlicht konzentriert und auf eine 5 mm² kleine so genannte Mehrfachsolarzelle aus den III- V-Halbleitern Gallium-Indium-Phosphid/Gallium-Indium-Arsenid/ Germanium gelenkt. Bei 454-facher Konzentration erreichten die Freiburger Forscher den Weltrekord-Wert. Rasch Kosten senken. Hocheffiziente Mehrfachsolarzellen, wie sie am Fraunhofer-Institut verwendet werden, finden ihren Einsatz in photovoltaischen Konzentrator-Systemen für Solarkraftwerke in Ländern mit viel direktem Sonnenlicht. Das ISE arbeitet zusammen mit den Firmen Azur Space in Heilbronn sowie Concentrix Solar GmbH in Freiburg, um die neue Technik so schnell wie möglich konkurrenzfähig zu machen. Die hohen Wirkungsgrade unserer Solarzellen sind der effektivste Weg, die Stromgestehungskosten für konzentrierende Photovoltaiksysteme zu senken, so Andreas Bett, Abteilungsleiter am Fraunhofer ISE. Griechenland: Startschuss für PV-Ausbau Mitte Jänner hat das griechische Parlament Änderungen zur Förderung Erneuerbarer Energien beschlossen. Nach Vorgaben der Europäischen Union soll Griechenland schon 2010 mehr als 20 % des Gesamtstrombedarfs aus Erneuerbaren decken verglichen mit einem Anteil von 12,1 % in 2006 eine äußerst ambitionierte Aufgabe. Dementsprechend gestaltet sich das neue PV-Förderregime: Die Deckelung der Förderung wurde aufgehoben. Nach Angaben des griechischen Photovoltaikverbandes HE- LAPCO wird eine Einspeisevergütung von 40 bis 50 Cent pro Kilowattstunde für 20 Jahre garantiert. Bis zum Jahr 2010 soll es keine Degression der Einspeisetarife geben. Anlagenbauern wurde zudem eine Realisierungsfrist von 18 Monaten nach Antragsbewilligung eingeräumt so können diese, bei einer Installation bis Anfang 2012, mit der höchsten Vergütung rechnen. shutterstock / Wiktor Bubniak 4

5 PV-PANORAMA Deutsche Gründlichkeit trifft auf italienische Grandezza Mehr als Solarmodule der Marke GeneCIS von Würth Solar aus Schwäbisch-Hall zieren die Fassaden des neu gebauten World Jewellery Centers in Mailand. Der moderne Gebäudekomplex ist seit Jänner 2009 das Zentrum der italienischen Schmuckindustrie. Die Photovoltaikanlage, die in die Südfassade integriert wurde, hat eine Leistung von insgesamt 80 Kilowatt peak (kwp). Die fassadenintegrierte Solarstrom-Anlage ist Teil eines umfassenden Energiekonzepts des World Jewellery Centers. Der erzeugte Strom wird nicht in das Netz eingespeist, sondern direkt für die Gebäudeautomatisierung genutzt. Bei der Wahl der Solarmodule war für die stilbewussten Italiener nicht nur die Leistung, sondern auch die Ästhetik entscheidend. Sun Station Kein Widerspruch: Ästhetisch und praktisch Würth Solar E-Control Schmutzige Tricks um sauberen Strom Als hätten es die Erneuerbaren nicht ohnehin schwer genug in Österreich, die E-Control verlässt in der Diskussion nur allzu gerne ihre vom Gesetzgeber vorgesehene Position des Schiedsrichters und Regulators und polemisiert im guten, alten Stil der Verhinderer. Dies ist nirgends einfacher als am Stromsektor. So argumentierten die E-Controller Walter Boltz und Christian Schönbauer in einer Pressekonferenz im September 2007 bei der Präsentation des Ökostromberichtes, dass die Kostenbelastung für sauberen Strom sich mit 70 Euro pro Haushalt niederschlagen würde. Die Medien posaunten die Nachricht hinaus. Im tatsächlichen Bericht war bestenfalls ein Drittel bis zur Hälfte nachvollziehbar wiederholte sich das unwürdige Schauspiel, während im eigenen Bericht Kosten zwischen 29 und 33 Euro aufschienen, kolportierte die Presse mit Hinweis auf die E-Control wieder die 70 Euro. Die abstrusen Berechnungsmodelle für Kosten von sauberem Strom so werden Kostenbeiträge von Industrie und Gewerbe den Haushalten zugerechnet würden jedem Hütchenspieler zur Ehre gereichen, bei einer Behörde sind sie aber mehr als unangebracht. Julene Aguirre-Bielschowsky (2x) Die Sun Station lässt herkömmliche Parkbänke alt aussehen. Über Solarzellen kann die Sitzgelegenheit bis zu 84 Watt Energie erzeugen und in einem Akku unter der Sitzfläche speichern. Passanten, die auf der Bank Platz nehmen, haben die Möglichkeit den Ökostrom zu nutzen, um zum Beispiel Handys oder Laptops aufzuladen. Entworfen wurde die Sitzgelegenheit von Julene Aguirre-Bielschowsky. Die junge Designerin hat mit diesem Konzept ihr Studium an der Hochschule für Gestaltung in Schwäbisch Gmünd abgeschlossen. Die Sun Station soll den öffentlichen Raum aufwerten, Ökostrom als Allgemeingut zur Verfügung stellen und den Menschen das Thema Nachhaltigkeit näherbringen, sagt Aguirre-Bielschowsky. Ob der Entwurf jemals in Produktion geht, ist noch offen. Derzeit ist er heißer Anwärter auf den Greener Gadgets Design Award in New York. APA SONNENSTROM 1/09 5

6 PV-PANORAMA Die Elektro-Flotten kommen Smart ED und Mini E starten in Berlin. Pininfarina Mitsubishi Von London über Berlin nach Rom Elektoautos erobern die Stadt. London ist eine autofeindliche Stadt, könnte der Kfz- Liebhaber meinen, denn seit dem Frühjahr 2003 müssen Autofahrer bei der Einfahrt in die Innenstadt Maut bezahlen. Allerdings sind umweltfreundliche Fahrzeuge von der Gebühr befreit. So ist es nicht verwunderlich, dass in der britischen Metropole das Interesse an Elektroautos groß ist. Die Daimler AG packte die Gelegenheit beim Schopf und startete 2007 den ersten großen Flottenversuch mit Elektroautos. An etwa 60 Firmen, die in der City einen Fuhrpark betreiben, wurden Smart ED (Electric Drive) geliefert, berichtet Matthias Brock, Sprecher für Daimler- Alternativantriebe. Selbst die Londoner Polizei ist Smart- Kunde. Der Flottenversuch ist bis heute ein Erfolg, wir haben viel Erfahrung gesammelt, sagt Brock. Mittlerweile steht die zweite Generation der smarten Öko-Flitzer bereit statt Natrium-Nickel-Chlorid-Batterien kommen jetzt Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz. Das erhöht die Schlagkraft der Autos. Im Herbst 2009 soll nun eine weitere Smart-Flotte mit 100 Autos in Berlin den Wandel einläuten. Hier geht es darum, den Infrastrukturausbau voranzutreiben, berichtet der Daimler-Sprecher. Ein B Zero Der Italiener mit französischem Herzen soll Ende 2009 auf den Markt kommen. Das Elektroauto Pininfarina B0 (sprich: B Zero) wurde bereits im Oktober 2008 am Pariser Autosalon präsentiert. Der Kompaktwagen ist ein Kind des italienischen Familienunternehmens Pininfarina und des französischen Mischkonzerns Bolloré. Dieser ist seit 15 Jahren in der Batterieentwicklung tätig. Die Bolloré-Tochterfirma Batscap hat eine Lithium-Polymer-Batterie (kurz LMP) entwickelt, die Netz von 500 Ladestationen soll an öffentlichen Parkplätzen der Hauptstadt entstehen. Für 2010 hat sich Daimler das Projekt e-mobility Italy vorgenommen. Dann werden auch in Rom, Mailand und Pisa rund 100 Smarts ED Dienst versehen. Später könnten diese Flotten mit Elektro-Modellen der Marke Mercedes ergänzt werden, heißt es aus dem Konzern. Auch BMW kommt mit Elektroautos nach Berlin. Schon im Frühjahr 2009 sollen 50 Mini E mit jeweils 204 PS und einer Reichweite von 240 km an ausgewählte Kunden geliefert werden, berichtet der Autohersteller. Weitere 500 Minis schickt BMW in die USA zum bisher größten Elektro-Flottenversuch. Die Autos werden Partnern in den US-Bundesstaaten Kalifornien, New York und New Jersey anvertraut. Natürlich haben auch Hersteller wie Fiat, Opel, Renault, Hyundai oder Toyota Elektroautos im Ärmel. Mitsubishi will in Japan gar noch heuer mit dem serienmäßigen Verkauf des i-miev beginnen. Wer in Europa die ersten kommerziellen Elektroautos anbieten wird und wie lange Kunden darauf noch warten müssen, bleibt unbeantwortet. Jedenfalls können es viele gar nicht mehr erwarten mancherorts wird mit eigenen, regionalen Flottenversuchen mobil gemacht. Mehr dazu in der nächsten Ausgabe der SONNENZEITUNG. sich innerhalb weniger Stunden an der Steckdose aufladen lassen soll. Ihre Lebensdauer wird mit rund km angegeben. Intelligentes System Der Akku wiegt 300 kg und soll Reichweiten von 250 km zulassen. Eine Besonderheit im B0 ist die Kombination des Akkus mit einem Doppelschichtkondensator, der die Bremsenergie zwischenspeichert und beim nächsten Beschleunigen wieder abgibt. So entfallen häufige Belastungsspitzen des Akkus, was dessen Lebensdauer erhöht. Einen zusätzlichen Beitrag zur Energieversorgung leisten Solarzellen am Dach und an der Frontpartie des Wagens. Sportlich ohne Protzen Pininfarina verspricht für den B0 eine Beschleunigung auf 60 km/h in 6,3 Sekunden. Die Höchstgeschwindigkeit wird elektronisch auf 130 km/h begrenzt. Ende 2009 sollen die ersten B0s als Leasingfahrzeuge an Kunden in Nordamerika, Japan und Europa ausgeliefert werden. 6

7 PV-PANORAMA Protzen, nicht kleckern! Elektrisch angetriebene Sportwagen sind derzeit das liebste Projekt vieler Kleinserienhersteller. Während marktfähige Kleinwagen auf sich warten lassen, wetteifern Sportwagenbauer im Muskelspiel. Schneller, stärker, schnittiger heißt die Devise. Boliden mit 300 PS machen vielleicht Elektroautos sexy Kritiker vermissen allerdings den Öko-Gedanken unter der Haube. Hier eine kleine Auswahl von Elektro-Sportlern: Tesla Roadster Sport Tesla bringt nun zusätzlich zum Roadster den Roadster-Sport auf den Markt. In Europa soll der Sportwagen um Euro (ohne Steuern) zu haben sein. Start der Auslieferung ist für Ende Juni angesetzt. Der Roadster Sport beschleunigt in 3,7 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Die Power kommt aus Lithium-Ionen-Akkus im Heck. Bislang hat Tesla mehr als 150 Roadsters ausgeliefert, rund Interessenten stehen auf der Warteliste, berichtet das Unternehmen und beruhigt: Kunden, deren Tesla noch nicht ausgeliefert wurde, können die Bestellung noch Richtung Roadster Sport upgraden. Erstes Elektro-Cabrio Das weltweit erste Elektro-Sportcabrio will die Firma Protoscar auf dem Genfer Autosalon (5. bis 15. März) präsentieren. Beim Lampo handelt es sich um einen offenen Zweisitzer, der von zwei Elektromotoren angetrieben wird. Dabei sitzt je ein Motor an der Vorder- und an der Hinterachse. Der Sportwagen protzt mit 268 PS und einem Drehmoment von 440 Newtonmeter (Nm). Die Reichweite des Konzeptfahrzeuges soll bei mehr als 200 km liegen. Ob der Lampo jemals in die Serienfertigung gelangt und wie viel er kosten würde, lässt der Hersteller aus der Schweiz noch offen. Aero EV: 200 km/h Den Vogel abgeschossen hat der US-amerikanische Rennwagenhersteller ShelbySuperCars (SSC). Das Unternehmen will bis Ende 2009 das schnellste Elektroauto der Welt produzieren. Der Aero EV soll mit PS in rund 2,5 Sekunden von null auf 100 km/h beschleunigen und eine Spitzengeschwindigkeit von mehr als 200 km/h erreichen. Schon Mitte des Jahres soll ein Prototyp mit 500 PS vorgestellt werden. Später wird die Leistung des Aero EV einfach verdoppelt. Tesla Roadster Sport Tesla Motors Der Aero EV soll PS stark sein. ShelbySuperCars ist auf die Produktion von Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen spezialisiert. Das Unternehmen hält auch den derzeitigen Weltrekord für das schnellste straßenzugelassene Serienfahrzeug: Der Ultimate Aero, der seit 2007 im Programm ist, erreicht eine Spitzengeschwindigkeit von 412 km/h. ShelbySuperCars Toyota FT-EV Serienfertigung ab 2012 Studie mit Großserienpotenzial Toyota präsentierte auf der North American International Auto Show (NAIAS) in Detroit Anfang Jänner den FT-EV. Es handelt sich um das erste echte Elektroauto des größten Autoherstellers der Welt. Der FT-EV entspricht optisch dem heuer neu auf den Markt gekommenen Toyota iq. Er richtet sich speziell an Stadtbewohner und Berufspendler, die pro Tag nicht mehr als 80 km zurücklegen. Die Serienproduktion lässt allerdings auf sich warten. Erst 2012 soll die Serienfertigung starten. Toyota SONNENSTROM 1/09 7

8 PV-PANORAMA MTV wirbt für Sonnenstrom Elektrogeräte protestieren im Fernsehen gegen schmutzigen Strom. Für Fans vom Jugendsender MTV sind sie bereits ein Begriff: Die streitbaren Elektrogeräte, die lauthals gegen Atom- und Kohlestrom demonstrieren. Euren dreckigen Strom wollen wir nicht mehr schlucken!, schimpft ein Toaster grün vor Ärger. Auf in den Streik!, skandiert der Ghettoblaster. Erst, wenn sauberer Sonnenstrom aus der Steckdose fließt, sind Handy und Föhn zufrieden. WBN: Büro für Kommunikation GmbH, Hamburg Seit Mitte Jänner läuft die Werbung für PV-Strom auf MTV. Bis Anfang April 2009 soll der 35 Sekunden dauernde Spot mehr als 700-mal über die Schirme flimmern. Als Sprecher wurden bekannte Künstler wie Manfred Lehmann (deutsche Stimme von Bruce Willis und Gerard Depardieu), Käthe Lachmann und Monty Arnold engagiert. Ermöglicht wurde die Kampagne Solarstrom für alle durch eine Kooperation der PV-Weltmarktführer Q-Cells und Sharp Solar mit MTV. Mit dem Motto 3 gegen CO 2 wollen die Unternehmen Jugendliche für saubere Energie begeistern. Begleitet wird die Aktion von einem Gewinnspiel und der Homepage Dort finden Interessierte Hintergrundinformation, alle Sendetermine und den TV-Spot zum Downloaden. Hoch konzentrierte PV für Spanien 10 MWp in vier Monaten fertig OPEL International Konzentrierte Energie: Mk-I Das Unternehmen BE- TASOL errichtet derzeit in Spanien eine Anlage, die durch hoch konzentrierte Photovoltaik (HCPV) mehr als 500 Haushalte mit Strom versorgen soll. Die Module für das 440-kWp-Kraftwerk liefert der kanadische Hersteller OPEL International, Toronto. Die Photovoltaik- Module vom Typ Mk-I konzentrieren das Sonnenlicht mehr als 500-fach und sind auf Nachführsystemen montiert. HCPV-Module seien eine kosteneffektive Lösung, die gut der neuen Struktur der spanischen Einspeisetarife für Solarstrom angepasst sind, sagt Robert Pico, Vorstand von OPEL International. Sein Unternehmen plane, 2009 weitere Solarkraftwerke auf der iberischen Halbinsel zu errichten. PV-Park Helmeringen In der rekordverdächtigen Bauzeit von weniger als vier Monaten hat die Gehrlicher Solar AG den größten Solarpark Schwabens errichtet. Rund 80 Mitarbeiter haben in der kurzen Zeit Photovoltaik-Module verbaut und 300 km Kabel verlegt. Die 30 ha große Anlage mit einer Gesamtspitzenleistung von 10 Megawatt peak (MWp) befindet sich am Gut Helmeringen in Lauingen in Sichtweite zum Atomkraftwerk Gundremmingen. Der neue PV-Park ging bereits im Dezember 2008 in Betrieb und versorgt rund Haushalte mit Sonnenstrom und spart dabei rund t CO 2 pro Jahr ein. Gehrlicher Solar AG 8

9 FORSCHUNG & ENTWICKLUNG IPHT Photonische Nanorods: Kleine Stäbchen große Wirkung Das Licht in der Falle Nanotechnologie soll Dünnschichtzellen zu mehr Effizienz verhelfen. Christian Kirchweger In einem dreijährigen EU-Projekt mit dem Namen ROD_SOL (rods for novel solar cells) forschen Wissenschafter in Europa und den USA an der idealen Lichtfalle. Ziel ist es, mithilfe von Nanotechnologie einer kostengünstigen und energieeffizienten Dünnschicht-Solarzellenproduktion den Weg zu bereiten. Mit herkömmlichen Solarzellen (aus so genannten Siliziumwafern) können großtechnisch bereits Wirkungsgrade von mehr als 18 % erreicht werden allerdings ist deren Produktion mit hohem Energie- und Materialaufwand verbunden. Dünnschichtzellen, auf Trägermaterialien wie Glas oder Kunststofffolien, sind wesentlich günstiger. Der Wirkungsgrad dieser Zellen ist bisher allerdings bescheiden. Die Nano-Technologie könnte hier Fortschritte bringen. Wenn es gelingt, die Absorptionsfähigkeit von Dünnschichtzellen entsprechend zu erhöhen, ist es möglich, deren Wirkungsgrad von derzeit zehn auf mehr als 15 % zu steigern, sagt ROD_SOL- Projektleiterin Silke Christiansen vom Institut für Photonische Technologien (IPHT) in Jena. So genannte Nanorods sollen das Licht einfangen, erklärt Christiansen. Nanorods sind Stäbchen aus Silizium, deren Durchmesser 10 bis 500 Nanometer (Nm) betragen ein menschliches Haar ist mehrere hundert Mal so dick. Erzeugt werden Nanorods, indem siliziumhaltiges Gas bei etwa 500 C auf Hochtemperaturglas aufgedampft wird, so die Forscherin. Um zu verhindern, dass sich anstatt feiner Stäbchen eine polykristalline SONNENSTROM 1/09 Schicht bildet, braucht es einen Katalysator, der den Nanorods als Anhaltspunkt dient. Die Wissenschafter verwenden dazu feinste Goldtröpfchen, aus denen dann die Siliziumstäbchen sprießen, schildert Christiansen den Prozess. Es wächst ein feiner Nano-Rasen, der nicht höher als 0,01 mm werden darf. Silizium-Stäbchen im Nano-Bereich sind mechanisch sehr stabil, sagt Christiansen. Trotzdem werden die Nanorods abschließend in einen Glasfilm eingebettet und so geschützt. Trifft nun Licht auf die Nanorods-Schicht, wird es fach gestreut. Wir wollen erreichen, dass 80 bis 99 % des einfallenden Lichts absorbiert werden, sagt die Projektleiterin. So könnte mehr Energie den Solarzellen zugeführt werden. Weil von den Nanorods kaum noch Licht reflektiert wird, erscheint eine mit ihnen beschichtete Oberfläche immer schwarz. Das Projekt ROD_SOL wird von der Europäischen Union mit 2,9 Millionen Euro gefördert. Marktfähige Dünnschicht-Solarzellen mit Nanorods-Absorptionsschicht seien in der dreijährigen Projektzeit allerdings nicht zu erwarten. Christiansen hofft, dass die Nano-Technologie in fünf Jahren so weit ist, um energie- und materialeffiziente Dünnschichtzellen etablieren zu können. Bis dahin forschen die Wissenschafter weiter an der idealen Falle für das Licht. Bakterien als Stromfabrik Seite 10 FORSCHUNG & ENTWICKLUNG 9

10 FORSCHUNG & ENTWICKLUNG U. Schröder/TU Braunschweig U. Schröder/TU Braunschweig Kohlenstofffasern vor der Besiedlung durch die Bakterien Das Prinzip der klassischen Brennstoffzellen ist nicht neu, ganz im Gegenteil: Schon 1839 erkannte der englische Physiker Sir William Grove, wie man über die simple Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser Elektrizität erzeugen kann. Doch obwohl die technische Weiterentwicklung über Jahrzehnte hinweg in den Hintergrund geriet, zeigt die Industrie inzwischen reges Interesse an dieser umweltfreundlichen Technologie zur Stromproduktion. Denn die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie erfolgt bei der Brennstoffzelle ohne den Zwischenschritt einer Verbrennung und ist daher frei von klimaschädlichen Emissionen. Doch die Sache hat bislang einen Haken: Der wichtigste Brennstoff Wasserstoffgas wird nach wie vor hauptsächlich aus fossilen Quellen wie Erdgas und Erdöl gewonnen und ist daher gar nicht so öko, wie allgemein vermutet. Vor diesem Hintergrund ist man derzeit sehr daran interessiert, die Herstellung von Wasserstoff mittels regenerativer Verfahren zu ermöglichen. So tüfteln Wissenschafter weltweit schon seit einigen Jahren an speziellen Brennstoffzellen, in denen über die Stoffwechselaktivität von Bakterien energiereiche Ausgangsstoffe in einfachere Moleküle wie Wasserstoff oder freie Elektronen umgewandelt und zur Stromproduktion genutzt werden sollen. Der Vorteil der mikrobiellen Brennstoffzellen liegt in der Fähigkeit der Mikroorganismen, nicht nur einfache Substrate, sondern auch ziemlich komplexe organische Materie umzusetzen, erklärt Uwe Schröder, Professor am Institut für Ökologische Chemie und Abfallanalytik der TU Braunschweig und Spezialist auf dem Gebiet der Biobrennstoffzellen. Die chemischen Bindungsenergien der Biomoleküle finden sich in den Abfallprodukten der mikrobiellen Stoffwechselkette wieder und können in weiterer Folge in den Brennstoffzellen direkt in Elektrizität umgewandelt werden. So erschließt sich ein weites Spektrum an potenziellen Energieträgern wie etwa kommunales und industrielles Abwasser, aber auch flüssige Bioabfälle aus der Landwirtschaft, mit denen man die Mikroben in Zukunft füttern will. Mikrobielle Energiegewinnung Salopp betrachtet sind mikrobielle Brennstoffzellen vom Prinzip und Aufbau her ähnlich wie normale Wasserstoffbrennstoffzellen oder auch übliche Batterien. Sie bestehen im Wesentlichen aus einer Kathode und einer Anode, welche zur Energiefreisetzung Elektronen aus verschiedenen Brennstoffen aufnehmen können. Der wichtigste Unterschied sind die in der Anode lebenden Bakterien. Sie sind in der Lage, über ihren Stoffwechsel aus organischer Materie wie Glucose, Acetat, aber auch Abwasser Kohlendioxid, Wasser und Energie zu produzieren. Um einen Teil dieser mikrobiellen Energie in Form von Elektrizität abzuernten, wenden die Wissenschafter einen Trick an: Bakterien benötigen, so wie die meisten Organismen, zum Überleben und Wachstum neben energie- und nährstoffreicher Nahrung auch die Möglichkeit, die im Zuge der Atmung freigesetzten Elektronen auf irgendein anderes Molekül wie etwa Sauerstoff zu übertragen. In der Anode einer solchen Biobrennstoffzelle ist jedoch kein Sauerstoff vorhanden und die Bakterien sind daher gezwungen, die Elektrode für die Elektronenabgabe zu nutzen. Das ist 10

11 FORSCHUNG & ENTWICKLUNG Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen einer mit Abwasserbakterien besiedelten Brennstoffzellenanode Bakterien als Stromfabrik Klein, aber oho: Die modernen Biowissenschaften finden immer neue Wege, sich die Welt der Mikroorganismen zu Nutze zu machen. Auch auf dem Sektor der Erneuerbaren Energien könnten die vielseitigen Winzlinge wertvolle Dienste leisten. So soll es in Zukunft etwa möglich sein, Abwasser aufzubereiten und im selben Schritt Strom zu produzieren. Die Biobrennstoffzelle macht s möglich! Sonja Spiller sozusagen eine Win-Win-Situation. Die Mikroorganismen werden ihre Elektronen los und wir bekommen die Elektronen zur Energiegewinnung, so Schröder. Abwasserreinigung mit Bakterien-Power Was diese Technologie besonders attraktiv macht, ist die Tatsache, dass die mikrobielle Brennstoffzelle sehr einfach an eine Kläranlage gekoppelt werden kann. Vor ein paar Jahren hätte niemand gedacht, dass Mikroorganismen freiwillig ihre Elektronen auf eine Elektrode übertragen könnten. Und jetzt stellt sich heraus, dass man einfach eine Elektrode in Abwasser reinhalten kann, und nach einer Weile siedeln sich Bakterien an, um ihre Elektronen abzugeben, erklärt Schröder. So ist es auch nicht notwendig spezielle Bakterienstämme auszuwählen. Wir haben alle Mikroorganismen, die wir brauchen, im Abwasser. Der Elektronentransfer kann dabei entweder direkt oder aber auch über ein von den Bakterien gebildetes Zwischensubstrat erfolgen. Das Ziel ist aber nicht, Energie großflächig bereitzustellen, sondern in erster Linie die Abwasseraufbereitung kostengünstiger zu gestalten und so den Anteil am kommunalen Strombedarf deutlich zu verringern. Abwasser ist ja eigentlich eine Energiequelle. Wenn wir uns neue Energiequellen erschließen wollen, muss man auch das, was wir selber am Ende wegwerfen, effektiver recyceln können, meint Schröder. Großer Forschungsbedarf Doch noch sind die Stromausbeuten der mikrobiellen Brennstoffzelle eher mager. Derzeit ist man bei etwa einer Kilowattstunde pro Kubikmeter Abwasser, meint Schröder. Zudem gibt es in biologischen Systemen auch privat Uwe Schröder Professor am Institut für Ökologische Chemie und Abfallanalytik der TU Braunschweig natürliche Limitationen: Im Gegensatz zur chemischen Wasserstoffbrennstoffzelle laufen die Reaktionen in einer Biobrennstoffzelle aufgrund der komplexen Stoffwechselwege deutlich langsamer ab. Doch die Performancekurve ist in den letzten zehn Jahren steil nach oben gegangen und ich denke, dass wir auch unter Ausnützung der natürlich vorhandenen Wege noch immer Möglichkeiten haben, an der Schraube zu drehen, meint Schröder. Die bislang einzige Pilotanlage befindet sich im australischen Brisbane und wurde an eine Brauerei gekoppelt, deren Abwasser als Substrat für die Bakterien genutzt werden soll. Dieses Projekt dient allerdings der reinen Grundlagenforschung und ist von einem großtechnischen Einsatz noch weit entfernt. Der Schritt aus dem Labor in die Anwendung ist definitiv ein ziemlich schwieriger, so Schröder. Bedenkt man, dass sich auch die konventionellen Brennstoffzellen noch nicht richtig durchgesetzt haben, steht der mikrobiellen Brennstoffzelle sicher noch ein langer Weg bevor. SONNENSTROM 1/09 11

12 THEMA Astrid Knie SONNENZEITUNG: Stichwort Ökostromgesetz. Wir sitzen derzeit zwischen allen Stühlen die Novelle liegt seit einem halben Jahr in Brüssel und selbst wenn von dort grünes Licht kommt, ist nicht klar, ob das Gesetz in der Praxis funktionieren wird. Berlakovich: Also zuerst: Das Ökostromgesetz fällt nicht in meine Zuständigkeit, sondern in jene des Wirtschaftsministers. Minister Mitterlehner war deshalb auch Anfang Februar mit einer Delegation in Brüssel, um das Verfahren zu beschleunigen. SZ: Ihr Vorgänger Josef Pröll hat im Vorjahr verkündet, der große Hemmschuh im PV-Bereich, nämlich die Co-Finanzierungspflicht durch die Bundesländer, sei abgeschafft. Juristen sind sich bei der Auslegung des komplizierten Gesetzeswerks da nicht so sicher. Sollte sich herausstellen, dass die Co-Finanzierung auch im neuen Gesetz gültiges Recht ist, ist dann die fünfte Novelle fällig? Berlakovich: Das muss man sich im Detail anschauen. Ich weiß nur, dass viele Projektwerber ihre Investitionen zurückhalten, weil das Gesetz noch nicht da ist. SZ: Für PV-Anlagen mit einer Leistung von weniger als 5 kwp ist künftig der KLI.EN-Fonds (Klima- und Energiefonds, Anm. d. Red.) zuständig. Dieser hat schon im Vorjahr acht Millionen Euro an Photovoltaik-Investförderung ausgeschüttet. Das Geld war in 17 Minuten aufgebraucht. Bisher gibt es noch keine Entscheidung darüber, wie die KLI.EN-Förderung in diesem Jahr aussieht. Berlakovich: Es ist so, dass wir den Klima- und Energiefonds neu strukturieren. Bisher waren vier Ministerien dafür zuständig, künftig ist neben dem Lebensministerium nur noch das BMVIT beteiligt. Damit wollen wir effizienter werden. SZ: Gibt es einen Zeitplan? Sie werden verstehen, dass im Frühjahr die Photovoltaik-Branche ungeduldig wird. Berlakovich: So bald wie möglich. Es kommt ja dazu, dass es auch für die thermische Sanierung einen Schwerpunkt im KLIEN-Fonds gibt. Dort sind noch viele, viele Wünsche offen, die wir auch berücksichtigen möchten. SZ: Wie schätzen Sie das Potenzial der Photovoltaik-Branche in Österreich ein? Wie sollte ihr Ausbau nach Ihren Vorstellungen verlaufen? Berlakovich: Ich will ein energieautarkes Österreich. Es ist eine faszinierende Vision: Die gesamte Energie Wärme, Strom, Treibstoffe alles im eigenen Land zu produzieren. Ich weiß, das geht nicht von heute auf morgen. Wir werden die Fossilen noch eine Zeit lang brauchen. Ich will aber einen Schwerpunkt in diese Richtung setzen und alle Möglichkeiten nutzen. Daher arbeite ich gemeinsam mit dem Wirtschaftsminister an einem Masterplan zur Umsetzung der Erneuerbaren Energien in Österreich. SZ: Laut EU-Richtlinie muss Österreich bis 2020 den Anteil der Erneuerbaren von derzeit 23 % auf 34 % erhöhen. Halten Sie dieses Ziel im Gegen- 12

13 THEMA Ich will ein energieautarkes Österreich Nikolaus Berlakovich hat im Dezember von Josef Pröll das Amt des Umweltministers übernommen. Im Bereich Ökostromausbau hat der 47-Jährige mit einer Großbaustelle zu kämpfen. Und obwohl die von der EU vorgegebenen Ökoenergie-Ziele schon sehr ehrgeizig und ambitioniert sind, verrät der neue Lebensminister im Gespräch mit der SONNENZEITUNG seine wahre Vision für Österreich. Interview: Christian Kirchweger und Hans Kronberger satz zum Wirtschaftsminister für erreichbar? Berlakovich: Ich halte es für sehr ehrgeizig und ambitioniert. Es ist eine Motivation, mehr für die Erneuerbaren in Österreich zu tun. Wir gehören im Bereich der Umwelttechnologie zu den Spitzenreitern und wir können damit gerade in wirtschaftlich schwierigen Zeiten so genannte Green-Jobs schaffen. Umwelt- und Klimaschutz sind kein Widerspruch zu Wirtschaftswachstum. Berlakovich: Es ist ein Teil unserer Klima-Strategie, auch im Ausland Ökoprojekte zu unterstützen. Dabei verhelfen wir vielfach heimischen Firmen zu Aufträgen und bekommen CO 2 -Zertifikate gutgeschrieben. SZ: Aber es sollte doch Prioritäten geben. Etwa, dass man die Wertschöpfung der Technologie und der Dienstleistung zuerst im eigenen Land sichert? Berlakovich: Natürlich, ganz klar. Außerdem braucht es mehr an Energie- Sparmaßnahmen. Wir haben erst heute eine Studie dazu vorgestellt. Mit vielen simplen Maßnahmen kann in SZ: Großen Unmut ruft immer wieder die Diskussion um den Zukauf von CO 2 -Zertifikaten im Rahmen des Kioto-Abkommens hervor. Österreich hat bis 2012 bereits 513 Millionen Euro für Öko-Projekte im Ausland abgestellt. Professor Schleicher von der Uni Graz rechnet zusätzlich mit bis zu 1,5 Milliarden Euro, die das Verfehlen der Kioto-Ziele kosten könnte. Hier fließt sehr viel Wertschöpfung ins Ausland, weil man es zuhause nicht schafft. Ist diese Strategie wirklich notwendig? Astrid Knie SONNENSTROM 1/09 13

14 THEMA Österreichs Haushalten noch sehr viel Energie gespart werden. Das beginnt beim Stoßlüften und geht bis hin zum Überdenken des Standby-Betriebs. SZ: Über diese Dinge haben wir vor 20 Jahren berichtet. Berlakovich: Trotzdem. Mit einfachen Maßnahmen, wie das Umrüsten der Haushalte auf Energiesparlampen, können wir die Energieproduktion von zwei Freudenau-Kraftwerken einsparen. Astrid Knie SZ: Ist es nicht so, dass damit die Politik wieder die Verantwortung an den Bürger zurückdelegiert? Die Politik regelt nichts, aber der Bürger soll s machen. Berlakovich: Es ist klar, dass es ohne die Unterstützung des Bürgers nicht gehen wird. Die Politik muss ihren- Beitrag leisten die betroffenen Ministerien, Bund, Länder etc. Im Lebensministerium setzen wir deshalb auch stark auf Bewusstseinsbildung. Mit Energiesparmaßnahmen kann sich ein Haushalt immerhin bis zu 650 Euro im Jahr ersparen. Das entspricht einer zweiten Steuerreform. Das ist doch was. SZ: In den Medien konnte man in den vergangenen Monaten häufig von einer Renaissance der Atomkraft lesen. Österreich verwehrt sich dagegen ohne Akzente zu setzen. Der sicherste Weg aus Atomkraft auszusteigen wäre doch, sie nicht zu nutzen. Der deutsche Umweltminister Sigmar Gabriel empfiehlt daher, möglichst viele öffentliche Gebäude auf Ökostrom umzustellen. Gibt es eine derartige Intension in Österreich? Berlakovich: Sie kennen ja die Debatte in Österreich. Es gibt sogar Stimmen, die den Einstieg in die Atomkraft fordern. Für mich und die Bundesregierung ist Atomkraft jedenfalls keine vernünftige Option. SZ: Also wäre ein Aufruf des Umweltministers sinnvoll, dass möglichst viele Menschen auf Ökostrom umsteigen? Das würde Sie auch Ihrem Autarkie- Ziel näher bringen. Berlakovich: Natürlich geht mein Appell in diese Richtung. Ich bin aber auch für die freie Wahl. Der Bürger soll sich entscheiden, bei wem er Strom kauft. Er soll aber auch wissen, welche Optionen es gibt und was die Folgen sind. Seitens der Politik können wir nur die Fördermaßnahmen so setzen, dass es ausreichend sauberen Strom gibt. SZ: Die öffentlichen Gebäude könnten hier Vorreiter sein? Berlakovich: Natürlich. Wie Sie wissen, haben wir eine PV-Anlage am Dach des Lebensministeriums und beziehen Ökostrom. Wir fangen für Sie die Sonne ein. Photovoltaik ist freundlich zu Ohren und Umwelt und produziert völlig emissionsfrei Strom, mit dem schönen Gefühl ein Stück ungebunden zu sein. Modernste Technologie aus einer Hand liefert Strom aus der Sonne. Noch Fragen?

15 THEMA Warten auf Godot shutterstock / Jose AS Reyes Im Theaterstück von Samuel Beckett warten die Akteure bis zum Schluss vergebens. Ähnlich ergeht es der PV-Branche in Österreich mit dem Ökostromgesetz: Ein Theater, das kein Ende nimmt. Christian Kirchweger Im Juli 2008 wurde die vierte Novelle zum Ökostromgesetz (ÖSG) 2006 im Parlament durchgewunken. Das Ergebnis war alles andere als eine Sternstunde des österreichischen Parlamentarismus. In einer ersten Diagnose muss befürchtet werden, dass das Gesetz für die Photovoltaik mehr Probleme schafft als löst. Während sich der damalige Umweltminister Josef Pröll und die Abgeordneten Karl Heinz Kopf (VP) und Hannes Bauer (SP) beglückwünschten, den größten PV- Entwicklungshemmschuh, nämlich die Mitfinanzierungspflicht der Bundesländer, eliminiert zu haben, stellt nun der renommierte Wiener Rechtsanwalt Thomas Rabl im Buch Ökostromrecht die gegenteilige Rechtsmeinung auf. Zwar sei an einer Stelle die Passage zur Co-Finanzierung gestrichen worden, an anderer Stelle des Gesetzes befinde sich aber nach wie vor der Verweis auf die alte Regelung, die damit nach wie vor Gültigkeit haben könnte. Nichts geht mehr In der Praxis heißt das: Chaos pur. Wer heute in Österreich eine Photovoltaik-Anlage errichten möchte, steht vor einer prekären Situation. Die neue Regelung ist noch nicht in Kraft, die alte funktioniert nicht mehr. Denn einige Bundesländer haben für die schon abgeschafft geglaubte Co- Finanzierung für 2009 kein Budget mehr aufgestellt. Und auch die Tarife hätten nach der alten Regelung für dieses Jahr neu festgelegt werden müssen. Auch das ist nicht passiert. De facto steht in den ersten Monaten des neuen Jahres alles still. Das neue ÖSG unterscheidet zwischen Anlagen mit mehr als 5 kwp und jenen darunter. Erstere sollen Einspeisetarife erhalten, die kleinen Anlagen werden künftig über den Klima- und Energiefonds (KLI.EN) des Bundes gefördert. Auch dort wird noch an einem neuen Programm gearbeitet also bitte noch etwas Geduld. Minister zufrieden Warum passiert in Österreich nichts? Energieexperten zeigen sich verwundert, Investoren verärgert und Politiker unwissend: Wir haben ein Ökostrom-Gesetz, das wir eigenständig entwickelt haben und das keinen Vergleich mit Deutschland zu scheuen braucht, meint der zuständige Minister Reinhold Mitterlehner im Interview mit der Kleinen Zeitung und bringt damit die Szene auf die Palme. Die Realität sieht anders aus: Bayern deckt bereits 2 % seines Bedarfes mit PV-Strom. In Österreich liegt dieser Wert im Bereich von Spurenelementen, nämlich bei drei Promille. Warum ist es so schwierig, ein EUkonformes und praxistaugliches Gesetzeswerk zu verfassen? Das zuständige Ministerium in Wien verweist auf lahme Amtsmühlen in Brüssel. Energieexperte Stefan Moidl sieht das anders: Das Papier liegt in Belgien, das Problem sitzt aber in Österreich. Es wird von österreichischer Seite zu wenig für die rasche Umsetzung getan. Der wirtschaftliche Schaden seit dem verpatzten Ökostromgesetz 2006 sei riesig und auch das Jahr 2009 sei für den Ökostromausbau bereits verloren. Das deutsche Erneuerbare-Energien- Gesetz hat sich bewährt und wurde in seinen Grundzügen mittlerweile von rund 50 Nationen adaptiert. Eine effiziente Vorgangsweise aber eben nicht der österreichische Weg, meint Moidl. Erst wenn die aktuelle Novelle von der EU genehmigt wird, können per Verordnung auch die neuen Einspeisetarife festgelegt werden. Erst dann gäbe es wieder Investitionen und man werde sehen, was dieser Reparatur-Versuch tatsächlich wert war, so der Energiefachmann. Bis dahin heißt es für die Branche: Warten auf Godot. SONNENSTROM 1/09 15

16 WISSEN Das Photovoltaik-ABC Begriffe und Abkürzungen aus der Welt des Sonnenstroms Wenn Elektroinstallateure eine Photovoltaik-Anlage errichten oder Firmenvertreter ihre Produkte preisen, tun sie das häufig im Branchenjargon, der beim interessierten Laien nur Falten auf die Stirn zaubert. Das kleine Photovoltaik-ABC soll Licht in den finsteren Wald der Fachtermini bringen: Abschattung Ab- bzw. Verschattungen spielen bei PV-Anlagen eine große Rolle, da die schwächste Solarzelle (die verunreinigte oder verschattete) die Gesamtleistung eines Moduls bestimmt. Eine intelligente Modulverschaltung (Parallel- Aoder Paarverschaltung) ist bei einer Ver- Aschattungssituation unumgänglich, um Aden Solarertrag trotzdem zu sichern. AC (alternating current AWechselstrom) Aist die Bezeichnung für Wechsel- Astrom. Als Wechselstrom wird elek- Atrischer Strom bezeichnet, der seine ARichtung (Polarität) periodisch und in Asteter Wiederholung, meist sinusförmig, ändert. Ah steht für Amperestunde und ist eine Einheit für die elektrische Ladungsmenge. Die Amperestunde ist eine SI-fremde (siehe Seite 20) Einheit und entspricht der Ladungsmenge, die innerhalb einer Stunde durch einen Leiter fließt, wenn der elektrische Strom konstant 1A beträgt. Sie wird häufig genutzt, um die zur Verfügung stehende Ladung von Batterien anzugeben. Die SI-Einheit für die Ladung ist C (Coulomb). Dabei gilt: 1 C = 1 As (Amperesekunde) = 1/3600 Ah. Air Mass Das Spektrum der Sonneneinstrahlung ist abhängig von der Strecke, die das Licht durch die Erdatmosphäre zurücklegen muss. Ein schräger Einfall des Sonnenlichts bedeutet eine Abschwächung der Strahlungsleistung und eine Änderung des Spektrums. Für vergleichende Messungen wurden deshalb verschiedene Spektren und Strahlungsleistungen definiert. AM 0 ist das Spektrum außerhalb der Atmosphäre (extraterrestrisches Spektrum) im Weltraum, die Strahlungsleistung beträgt dort W/m² (Solarkonstante). AM 1 ist das Spektrum der senkrecht auf die Erdoberfläche fallenden Sonnenstrahlen. Für AM 1,5 ergibt sich ein Zenitwinkel von etwa 48,2. Bei diesem Spektrum beträgt die globale Strahlungsleistung W/m², aus diesem Grunde wurde AM 1,5 als Standardwert für die Vermessung von Solarmodulen eingeführt. Amorph (Griechisch: ohne Gestalt) Material für Solarzellen, das nicht in regelmäßigen Kristallgittern angeordnet ist und somit keine geordneten Strukturen hat. Durch Aufdampfen von Silizium auf eine Trägerplatte (meist Glas) werden amorphe Siliziummodule hergestellt. Der geringe Materialverbrauch und der relativ einfache Prozess sorgen für geringe Produktionskosten. Der Flächenwirkungsgrad der Module liegt unter jenem von mono- oder polykristallinen Modulen. Amorph-, Dünnschichtoder CIS-Module siehe Dünnschicht Ampere (A) Maßeinheit für die elektrische Stromstärke nach André-Marie Ampere Aufdachmontage Im Gegensatz zur Indachmontage oder Dachintegration wird bei der Aufdachmontage die Dachabdeckung nicht verändert. Es werden erst Montageleisten am Dach angebracht und dann die Module daran befestigt. Das ist in der Regel weniger aufwändig und ermöglicht eine kühlende Hinterlüftung der Module, was sich positiv auf deren Wirkungsgrad auswirkt. Aufgeständert Um die Neigung oder Ausrichtung von PV-Anlagen zu optimieren, werden diese auf verschiedene Konstruktionen shutterstock / Otmar Smit aufgebaut. Am häufigsten findet man Aufständerungen auf Flachdächern. Ausrichtung Unter Ausrichtung versteht man die Himmelsrichtung, in die die Moduloberfläche zeigt. Nord = 0, Ost = 90 Süd = 180, West = 270 Azimutwinkel Der Azimutwinkel beschreibt in der Photovoltaik die Abweichung von der exakten Südausrichtung. Bei einer Ausrichtung von 180 Süd ist der Azimut 0. Eine Ausrichtung nach 200 Süd-Südwest ist der Azimut +20 und eine Ausrichtung nach 160 Süd-Südost wäre der Azimut -20. Bypass-Diode In einem Modul sind mehrere Solar- zellen in Reihe geschaltet (siehe Seri- enschaltung). Wird eine Zelle teilwei- se oder komplett verschattet, kann hindurch-b B weniger Strom durch sie fließen. Es kann zur Überhitzung und Zerstörung der Zelle kommen (siehe Hot Spot). Die Bypass-Diode soll das verhindern, indem sie den Strom an der Zelle vorbeileitet. Klassische Aufdachmontage bei Einfamilienhaus 16

17 WISSEN Arbeiten an einer dachintegrierten PV-Anlage. Hier werden die Dachziegel durch PV-Module ersetzt. C CIS-Technologie Dünnschichtzellen, bei denen die Elemente Kupfer (Cu), Indium (I) und Selen (S) zum Einsatz kommen. Mit einer nur 1/1 000 mm dicken Beschichtung sind Dünnschichtzellen in der Herstellung sehr materialsparend. Dachintegration Als Dachintegration bezeichnet man DSolarkollektoren oder Photovoltaikmo- Ddule, die direkt auf ein wasserfestes DUnterdach aufgebracht werden. DVorteil: Durch das Versenken im DZiegeldach sieht das Modulfeld optisch Dsehr gut aus. Nachteil: Die Wärme Dkann schlecht entweichen. Der Ertrag Dder Photovoltaikanlage ist um wenige Prozentpunkte geringer als der einer vergleichbaren Aufdachanlage, da sich die Module stärker aufheizen und somit weniger Leis tung abgeben können (vgl. Temperaturkoeffizient). Dachneigung nennt man die Schräge der Dachfläche. 90 = senkrecht (Fassade), 0 = waagrecht Datenlogger lesen die Daten aus dem Wechselrichter aus. Diese Daten können dann in Tabellen oder Grafiken dargestellt werden. DC (direct current Gleichstrom) Im Gegensatz zum Wechselstrom (AC), der bei 50 Hertz (Hz) 50-mal in der Sekunde die Polarität wechselt, bleibt beim Gleichstrom (DC) die Polarität immer gleich. Ein PV-Modul liefert ebenso wie eine Batterie Gleichstrom. Mit Hilfe eines Wechselrichters wird Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt, um ihn in das öffentliche Stromnetz einspeisen zu können. DC-Freischalter Trennt die Module vom Wechselrichter bei Reihenanlagen und ermöglicht so sicheres Arbeiten. Degradation (Alterung) Mit Degradation (lat. degrado = herabsetzen) ist gemeint, dass PV-Module über einen Zeitraum von Jahren oder Jahrzehnten einen Teil ihrer Leistung verlieren und weniger Strom erzeugen. Aussagen über das Ausmaß der Degradation sind letztendlich nur Schätzungen. Fachleute gehen von einer Degradation von 10 bis 20 % über einen Zeitraum von 20 Jahren aus. Derating ist, wenn der Wechselrichter aufgrund zu großer Wärme seine Leistung reduziert. Der Wechselrichter schützt sich selber vor dem Hitzetod. Dünnschicht Die Dünnschichtzelle ist um das Hundertfache dünner als eine monobzw. polykristalline Solarzelle. Auf Glas oder Edelstahlfolien werden nicht kristalline (amorphe) Materialien wie Gallium-Arsenid (GaAs), Cadmium-Tellurid (CdTe) oder amorphes Silizium aufgedampft. Die aufgetragenen Schichten sind rund 0,001 mm dick. Vorteile sind der geringere Materialverbrauch und der hohe Automatisierungsgrad in der Produktion. Außerdem können elastische Zellen hergestellt werden. Die Wirkungsgrade dieser Zellen sind allerdings deutlich geringer als jener herkömmlicher Siliziumzellen. EEG Abkürzung für das Erneuerbare Energien Gesetz in Deutschland Europäischer Wirkungsgrad Der Umwandlungswirkungsgrad eines Wechselrichters ist über Eden Leis- tungsbereich nicht konstant. Der ma- ximale Wechselrichterwirkungsgrad gibt lediglich den maximalen Punkt einer Wirkungsgradkennlinie an. Bei bewölktem Himmel arbeitet der Wechselrichter zum Beispiel im un- teren Teillastbereich mit schlechterem Wirkungsgrad. Der europäische Wir- kungsgrad stellt einen gewichteten Wirkungsgrad dar. Er wird berechnet, indem verschiedene Teillastwirkungsgrade und der Volllastwirkungsgrad nach der Häufigkeit ihres Auftretens gewichtet werden. Ein Wechselrichter mit einem 1 % höheren europäischen Wirkungsgrad holt in der Regel auch 1 % mehr elektrische Energie aus einer Anlage heraus. Handelsübliche Wechselrichter haben europäische Wirkungsgrade von 90 bis 96,5 %. Energetica Energietechnik GmbH SONNENSTROM 1/09 17

18 WISSEN Nachgeführte Anlagen folgen der Sonne und erreichen so deutlich höhere Stromerträge. EVU steht für: Energie-Versorgungs-Unternehmen Flashliste Beim Kauf einer Photovoltaikanlage, sollte eine so genannte Flashliste oder ein Messprotokoll vorgewiesen wer- Fden. Hierauf sind die Leistungsmess- Fdaten der Module laut STC (Standard FTest Conditions) eingetragen. Wichtig Fwird diese Information bei größeren FAnlagen mit mehreren Wechselrich- Ftern. Das schwächste Modul je Wech- Fselrichter gibt nämlich den Strom und Fsomit die Leistung vor. Es macht Sinn, Fdie Module nach ihrer Leistung zu Fsortieren. So können ein paar Prozent Mehrleistung herausspringen. Generator G bei Photovoltaik (lat.: Erzeuger) Normalerweise wandelt ein Generator mechanische Energie in elektrische um. Aber auch bei Photovoltaikanla- gen gibt es die Bezeichnung Gene- rator. Ein Modul besteht aus vielen Solarzellen. Mehrere hintereinander geschaltete Module werden PV- Generator genannt. Gleichstrom (DC) Als Gleichstrom (direct current) wird ein elektrischer Strom bezeichnet, dessen Stärke und Richtung sich nicht ändert. Globalstrahlung ist die Summe der Sonnenstrahlung (diffus, direkt, reflektiert). Bei klarem Himmel besteht die Globalstrahlung fast nur aus direkter, bei bewölktem Himmel ausschließlich aus diffuser Strahlung. Die mittlere Jahressumme der Globalstrahlung auf eine horizontale Fläche beträgt in Mitteleuropa rund kwh/m² im Jahr. H Hertz (Hz) Die Einheit Hertz ist nach dem deut- schen Physiker Heinrich Rudolf Hertz benannt und gibt die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde an. Das Wechselstromnetz arbeitet mit der Frequenz 50 Hz. Hinterlüftung ist die Bezeichnung für einen beabsichtigten Hohlraum hinter oder zwischen Bauteilen zum Zweck der Belüftung. In der Photovoltaik wird der Effekt der Hinterlüftung zur Modulkühlung genutzt. Mit steigender Modulwärme sinkt deren Wirkungsgrad. HIT (Hybrid intrinsic thin layer) Die so genannten HIT-Module bestehen aus monokristallinen Hybrid- Wafern, beschichtet mit dünnem amorphem Silizium. Vorteil bei dieser Technik ist die Überlegenheit bei hohen Temperaturen. Hot Spot Durch die Verschattung einzelner Zellen oder Module können diese zu stark erhitzen und zerstört werden. Es bilden sich so genannte Hot Spots. Dies wird durch parallel verschaltete Bypass- oder Freilaufdioden Iverhindert. Indachanlage siehe Dachintegration Inselanlage Als Inselanlage bezeichnet man PV- Anlagen, die nicht an ein öffentliches Netz angeschlossen sind. Meist wird der produzierte Strom in Akkus (Batterien) gespeichert. Solon Hilber K Konzentrator-Technologie Hier wird das Sonnenlicht mittels Linsen konzentriert und auf winzige hochwertige Solarzellen geleitet. Dadurch werden Wirkungsgrade von 30 bis 40 % erreicht. kwp Kilowatt peak ist die Maßeinheit für die Spitzenleistung (engl. peak 18

19 WISSEN Anz Sonnenstr_ET x :09 Uhr S C M Y CM MY CY CMY K DEHN AUSTRIA ertex solar ertex solar = Spitze). In der Photovoltaik ist dies oder Kunststoff und ist gerahmt. Ein als Maßeinheit für die Nennleistung Modul kann je nach Anzahl der Zellen einer Solarzelle gebräuchlich. Entgegen der herkömmlichen Meinung haben. Solarmodule gibt es in unter- eine Leistung bis zu etwa 300 Watt handelt es sich dabei nicht um die schiedlichen Größen und in einigen Leistung der Zelle oder des Moduls bei Farben. Auf der Rückseite befindet sich höchster Sonneneinstrahlung. Der auf eine Anschlussdose, die mit Steckern dem Modul angegebene Wert bezieht und Bypass-Dioden ausgestattet ist. sich auf die Leistung bei Testbedingungen, die dem Alltagsbetrieb nicht Monokristallin direkt entsprechen. Die Testbedingungen dienen zur Normierung und (Atome, Ionen oder Moleküle) ein ist ein Kristall, dessen Bausteine zum Vergleich verschiedener Solarzellen oder Solarmodule. bilden. Monokristalline Solarzellen M Module ge-m einheitliches, homogenes Kristallgitter Merscheinen gleichförmig dunkel, im MUnterschied zu den bläulich glän- Mzend strukturierten polykristallinen MSolarzellen. Da einzelne Solarzellen nur eine ringe Leistung (ca. 1,5 Watt) abgeben, MPP: Maximum werden sie zu einem Solarmodul MPower Point zusammengeschaltet. Ein Solarmodul besteht auf seiner Oberseite MDer aus Glas Maximum Power Point ist der Punkt des Strom-Spannungs-Diagramms einer Solarzelle, an dem die Monokristalline Solarzelle größte Leistung entnommen werden kann. Er ist nicht konstant, sondern variiert mit der Bestrahlungsstärke. Damit eine Solarzelle oder ein Solargenerator immer am MPP operiert, regelt ein so genannter MPP-Tracker die Spannung auf den optimalen Wert. Polykristalline Solarzelle Multi String Wechselrichter sind Wechselrichter, die für jeden String ein eigenes MPP-Tracking (Maximum Power Point) vornehmen. Damit ist es möglich, unterschiedlich große Strings zu betreiben. Jeder String arbeitet dank MPP immer im optimalen Arbeitspunkt. N Nachführung Eine Nachführeinrichtung soll die PV-Module immer im rechten Winkel zur Sonne führen, um deren Einstrah- lung optimal zu nutzen. Es gibt zwei Möglichkeiten: Ein- oder zweiachsige Nachführung. Bei einachsig nachgeṉ nachge- Langlebigkeit: Fehlerresistente Y-Schaltung vermeidet Schädigung des Überspannungsschutzes bei Isolationsfehlern im Generatorstromkreis. Weltneuheit: Kombinierte Abtrenn- und Kurzschließvorrichtung mit sicherer elektrischer Trennung im Schutzmodul verhindert Brandschäden infolge DC-Schaltlichtbögen. Servicefreundlichkeit: Sicherer, lichtbogenfreier Schutzmodulwechsel durch integrierte Gleichstromsicherung. Weltneuheit DEHNguard M YPV SCI Sicherer Überspannungsschutz für Photovoltaik-Anlagen. DEHN AUSTRIA Blitzschutz Überspannungsschutz Arbeitsschutz Infoservice A 388 Volkersdorf 8 A-4470 Enns Tel.: Fax: SONNENSTROM 1/09 19

20 WISSEN Silizium kommt in der Natur sehr häufig vor. Hochreines Silizium ist derzeit der wichtigste Rohstoff in der Solarzellen-Produktion. führten Anlagen kann es sich um Fassadenanlagen (Funktionsprinzip wie eine Jalousie) handeln. Bei zweiachsig nachgeführten Anlagen handelt es sich meist um Freilandanlagen. Diese Tracker oder Mover, wie sie genannt werden, passen Neigung und Richtung zur Sonne an. Neigungswinkel Als Neigungswinkel wird der Winkel bezeichnet in dem Module (PV) aufgestellt werden. Der ideale Winkel kann je nach Breitengrad unterschiedlich sein. In Mitteleuropa geht man bei PV von einem optimalen Winkel von rund 30 von der Horizontalen aus. Nennleistung Die Nennleistung ist die maximal mögliche Leistungsabgabe eines Moduls bei senkrechter Bestrahlung der Oberfläche unter Testbedingungen (STC). Netzgekoppelt sind PV-Anlagen, die mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden sind und in dieses einspeisen. NOCT (Normale Zell- Betriebstemperatur) Die NOCT (Nominal operating cell temperature) bezeichnet die Zellentemperatur, die sich bei einer Einstrahlung von 800 W/m², einer Umgebungstemperatur von 20 C und einer Windgeschwindigkeit von 1 m/s einstellt. Hierbei ist zu beachten, dass in der Realität insbesondere die Zelltemperatur bei einer solchen Einstrahlung wesentlich höher liegt O(zwischen etwa 30 und 60 C). Ohm Oist die SI-Einheit des elektrischen Widerstandes. Einheitenzeichen ist Ω (großes griechisches Omega). shutterstock / Martin Novak P PAC unregelmäßig ist. Er besteht aus ist die vom PV-Generator im vielen kleinen Einzelkristallen (sog. Augenblick abgegebene Netzleistung, Kristalliten), die durch Korngrenzen also der Ist-Wert der gerade voneinander getrennt werden. Die erzeugten Leistung. meisten kristallinen Festkörper in der Natur sind polykristallin, es gibt aber Parallelschaltung auch monokristalline Stoffe Diamanten haben eine fast perfekt mo- beschreibt in der Elektrotechnik die Nebeneinanderschaltung zwei oder nokristalline Form. In der Technik wird mehrerer Bestandteile oder Module in monokristallines Silizium zur Herstellung von Mikrochips eingesetzt. einem Schaltkreis. %Ṙ Performance Ratio (PR) R nennt man bei PV-Anlagen das Ver- Reihenschaltung hältnis zwischen dem tatsächlichen RDie Reihenschaltung (oder Serien- Ertrag und dem Soll-Ertrag. Gute An- Rschaltung) beschreibt in der Elektro- lagen haben eine PR von 70 bis 80 %. Rtechnik die Hintereinanderschaltung Photon Rvon zwei oder mehreren Bestand- Rteilen in einem Schaltkreis. Bei einer ist ein Begriff aus der Quantenphysik. Anschaulich gesprochen sind alle Module, wie in einer Lichterkette, PV-Anlage mit Reihenschaltung sind Photonen die Bausteine elektromagnetischer Strahlung und können als hintereinander verbunden. Lichtteilchen bezeichnet werden. Photovoltaik Unter Photovoltaik (auch Fotovoltaik) versteht man die Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie. Sie ist seit 1958 zunächst in der Energieversorgung von Satelliten im Einsatz. Mittlerweile wird sie zur Stromerzeugung auf der ganzen Welt eingesetzt. Der Name setzt sich aus den Bestandteilen Photos (das griechische Wort für Licht) und Volta (nach Alessandro Volta, einem Pionier der Elektrizität) zusammen. Polykristallin Ein Polykristall ist ein kristalliner Festkörper, dessen Kristallstruktur Serienschaltung S siehe Reihenschaltung SI-Einheit Teil eines 1960 eingeführten und international gültigen metrischen Einheitensystems Silizium (Si) ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element der Erde. Es wird durch chemische Behandlung aus Quarzsand gewonnen, gereinigt und in der Elektronik-Industrie sowie zur Herstellung von Solarzellen verwendet. 20

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