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2 Wir sind das GE in GEnerationswechsel, weil viele unserer Technologien die Energiewende erst möglich machen. Wir haben nicht die eine Lösung für die Anforderungen der Energiewende wir haben viele! Mit Windenergieanlagen, Biogasgeneratoren und vielem mehr helfen wir Deutschland, die Energiewende zu meistern. Zum Beispiel in Salzbergen/Niedersachsen, wo wir Windenergieanlagen für ganz Europa bauen. Wir machen Deutschland nachhaltiger: Wir sind das GE in GErmany.

3 Editorial Erst die Kombination bringt die Effizienz Heinz Arnold, Chefredakteur Energie&Technik Die Photovoltaikindustrie versucht hierzulande, die Produktionskosten weiter zu senken. Ein Beispiel dafür ist Manz. Das Unternehmen (S. 14) setzt auf CIGS-Turn-Key-Anlagen. Einmal, weil Manz noch viel Potenzial sieht, den Wirkungsgrad von heute 14 Prozent deutlich zu steigern. Zum anderen, weil verbesserte Materialausbeute und höhere Durchsatzraten der Maschinen die Produktionskosten weiter reduzieren. Photovoltaik und LED Lichtlösungen Alles aus einer Hand. Allerdings muss laut Dr. Thomas Umschlag von Manz noch mehr passieren, damit PV-Hersteller in Deutschland weiter produzieren können: Die großen Energieversorger und ihre politische Lobby müssten für die Photovoltaik gewonnen werden. Wir dürfen alle gespannt sein, ob sich hier demnächst etwas bewegt. Ob es dazu vielleicht schon auf der kommenden PVSEC diesmal erstmals in Frankfurt Neuigkeiten gibt? Einen kleinen Vorgeschmack zu dem, was sich technisch Neues tut, bekommen Sie ab S. 21 in dieser Energie&Technik-Ausgabe. Ebenfalls seinen Schatten voraus wirft die Husum WindEnergy, auch hier erlauben wir, ab S. 67, einen kleinen Ausblick auf das, was die Besucher auf der Messe an Neuigkeiten erwartet. Einen überschaubaren Nischenmarkt bilden gegenwärtig die Kleinwindanlagen. Ob und unter welchen Bedingungen der Betrieb von Kleinwindanlagen vom Hobby zum Geschäft werden kann, lesen Sie ab S. 60. Wer sein Haus oder sein Gebäude mit erneuerbaren Energien versorgt, der wird auch Wert darauf legen, intelligentes Energie-Management zu betreiben. Hier kommt es darauf an, dass sich die beteiligten Maschinen einschließlich der Smart Meter untereinander verstehen. Telit setzt dabei auf eine Kombination aus Short-Range-Techniken und Mobilfunk (S. 27), auch um Energiemanagement mit Gebäudeautomatisierung und Gebäudesicherheit einzubinden. Apropos Smart Meter: Was sie künftig können müssen und wie die Umsetzungen dazu aussehen, lesen Sie ab S. 29. Dass sich auch Experten bei solch komplexen Themen nicht immer einig sind, dürfte kaum überraschen. Aber es zeigt, wie wichtig es ist, sehr genau zu beobachten, was sich nicht nur im eigenen Bereich tut, sondern welche Entwicklungen auf den angrenzenden Gebieten vor sich gehen. Wir hoffen, Ihnen auch mit dieser Energie&Technik-Ausgabe»Die ganze Welt der Energieeffizienz«in ihrer Vielfalt nahe zu bringen die erst entstehen kann, wenn die vielen Elemente richtig kombiniert werden. Ihr Heinz Arnold Als Großhändler bieten wir Ihnen hochwertige Photovoltaik-Komplettlösungen von Modulen über Wechselrichter bis hin zu den passenden Montagesystemen. Unser LED-Portfolio umfasst Straßenleuchten, Hallen-, Fassaden- und Büroleuchten sowie Retrofits namhafter Hersteller. Sie erhalten umfassende Unterstützung bei der Umsetzung von LED-Beleuchtungskonzepten. Rusol GmbH & Co. KG Industriestraße 2, Ispringen, Tel: RuStream Photovoltaic Mounting Systems 4/2012 Energie & Technik 3 Ein Tochterunternehmen der Rutronik Gruppe

4 Inhalt Kleinwindenergieanlagen Unter bestimmten Bedingungen wirtschaftlich Seite 60 Photovoltaik Mit frischem Wind die Solarbranche aufrollen Die PV-Industrie entdeckt die Distribution als interessanten Vertriebskanal... 6 Smart Metering / Smart Home M2M-Kommunikation wächst über die Industrie hinaus Energie-Management und Gebäudesicherheit benötigen leistungsfähige M2M-Lösungen...27 Smart Metering und das BSI-Schutzprofil Wie sich die Anforderungen aus dem Energiewirtschaftsgesetz umsetzen lassen...29 Nach Abschluss der ersten Feldtests:»G3-PLC-Access mit IPv6 ist praxistauglich«...31 Energieeffiziente Elektronik TinPad-Verfahren von Schmid und Schott Solarzellen ohne Silber werden in Zukunft Standard...10 Refusol Klare Fokussierung auf Entwicklung und Vertrieb...12 Alle Fäden in der Hand Manz setzt bei CIGS weiterhin auf»turn-key«...14 Titel Isolationsqualität messen Was einfach klingt, hat in der Praxis seine Tücken...33 Außenläufer brauchen keine Seltene-Erden-Magnete Energieeffiziente EC-Außenläufermotoren für die Ventilatorentechnik...52 Solarthermie-Strategie von Leoni»Der gesamte afrikanische Raum bietet enorme Wachstumsperspektiven«...17 Autark und wirtschaftlich sinnvoll Photovoltaik plus Solarthermie, Wärmepumpe und Batterie...20 Texas Instruments Treiber-ICs für Elektromotoren...55 Messeausblick PVSEC erstmals in Frankfurt Die Weichen stehen auf Sonne...21 Messerundgang...22 Windenergie Kleinwindenergieanlagen Unter bestimmten Bedingungen wirtschaftlich...60 Deutscher Markt für Windenergieanlagen wächst stabil Der Weltmarkt stellt die Windindustrie vor große Herausforderungen...62 Einspeiseumrichter als»betriebsführer«für KWEA KWEA-Einspeiseumrichter haben viel mehr zu tun als PV-Wechselrichter Energie & Technik 4/2012

5 Seite Komponenten und Systeme für Windenergieanlagen (WEA) Komponenten und Systeme für die Photovoltaik (PV) Messausblick Husum WindEnergy 2012 Viel Wind in acht Hallen Vom 18. bis 22. September zum 13. Mal in Husum Messerundgang Grünes Rechenzentrum Nur 10 Prozent Energieaufschlag Europas schnellster Rechner kühlt mit warmem Wasser..71 Planung von Rechenzentren über den gesamten Lebenszyklus Ungenutzte Kapazitäten in Rechenzentren kommen teuer...72 EBVchips Halbleiter entwickelt mit und für unsere Kunden! Wir unterstützen unsere Kunden bereits ganz gezielt in sehr beratungsintensiven Märkten wie beispielsweise Allgemeinbeleuchtung, Automotive, Consumer, Erneuerbare Energien, FPGAs, Medizintechnik und RF & Wireless. Nun gehen wir einen Schritt weiter und heben unsere Dienstleistungen mit einem neuen und revolutionären Service auf die nächste Stufe: K-Ing. Das Karrieremagazin Rubriken Editorial... 3 Unter dem Namen EBVchips definieren wir nun eigene Halbleiter-Produkte, die wir mit und für unsere Kunden entwickeln! Diese Produkte werden bei unseren Lieferanten gefertigt und erfüllen spezielle Anforderungen von Kunden, die über bereits verfügbare Produkte nicht abgedeckt werden. Damit ist EBV der erste Halbleiter-Spezialist weltweit, der einen solchen Service bietet. Mit EBVchips ermöglichen wir unseren Kunden Wettbewerbsvorteile, weil sie nun genau die Produkte und Technologien bekommen, die sie für ihre individuellen Anwendungen benötigen. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte Ihren EBV-Partner vor Ort oder besuchen Sie uns Online unter Inserentenverzeichnis Impressum /2012 Energie & Technik 5 Distribution is today. Tomorrow is EBV!

6 Photovoltaik Die PV-Industrie entdeckt die Distribution als interessanten Vertriebskanal Mit frischem Wind die Solarbranche aufrollen Auch der PV-Distributor Rusol blieb vom rauen Fahrwasser der Solarbranche nicht verschont, hat jedoch die Krise als Chance genutzt, sich neu ausgerichtet und aufgestellt. Räumlich setzt Rusol künftig stärker auf die Synergien mit dem Mutterhaus Rutronik Elektronische Bauelemente und hat den Firmensitz von Weikersheim nach Ispringen, dem Hauptstandort von Rutronik, verlegt. Personal und Finanzen betreut die Rusol-Mutter von dort aus zentral. Auch an der Führungsspitze setzt Rusol neue Akzente: Thomas Rudel, Geschäftsführer von Rutronik, hat zum 1. Mai auch die Leitung von Rusol übernommen. Parallel hat Rusol die Schlüsselpositionen Vertrieb und Einkauf neu besetzt.»gegen den Markttrend haben wir unseren Vertrieb und den Außendienst ausgebaut, während in anderen PV-Unternehmen Personal entlassen wurde«, erklärt Thomas Rudel. Mittlerweile betreuen elf Außendienstmitarbeiter das Vertriebsgebiet Deutschland. Verstärken will Rusol nach den Worten des Geschäftsführers auch die Aktivitäten in Europa. Im Blick hat das Unternehmen dabei Dänemark, die Benelux-Staaten, Italien, Frankreich und Österreich. Aber auch Nordafrika könnte sich zum neuen Eldorado für die deutschen Solarunternehmen erweisen, so Rudel.»Die Kunden nehmen in diesen Regionen aufgrund schlechter Erfahrungen zunehmend Abstand von chinesischen Produkten. Außerdem ist das deutsche Engineering dort sehr gefragt.«inwieweit unterstützt das Mutterhaus beim Vertrieb? Zwar unterscheiden sich die Zielgruppen beider Firmen deutlich, aber, so Rudel:»Wir haben 65 Rutronik-Auslands- Niederlassungen, von wo aus wir auch für Rusol schnell Aktivitäten starten können.«nicht die Masse an Herstellern ist entscheidend Ein klar strukturiertes Portfolio mit qualitativ hochwertigen Solarprodukten wird künftig den Kern des Rusol-Angebots bilden. Es gehe nicht darum, möglichst alle Lieferanten im Programm zu haben, vielmehr wolle sich Rusol pro Produktgruppe auf zwei bis drei Hersteller konzentrieren und mit diesen dafür umso intensiver zusammenarbeiten, betont Shirley Coblenzer, die als Leiterin Einkauf und Vertriebsinnendienst bei Rusol beschäftigt ist. Wichtig ist, so Coblenzer,»dass wir mehrere Preisklassen und unterschiedliche Anforderungen abdecken«. Zu den neuen Lieferanten zählen bei den Solar-Panels Kyocera, Samsung, Solar Frontier, Trinasolar und Yingli. Als Lieferanten für Wechselrichter setzt Rusol auf SMA, Kaco, Kostal und Steca. Bei den Montagesystemen hat Rusol das eigene System»RuStream«im Angebot und greift bei den Systemkomponenten auf Rybu, Schlet- 6 Energie & Technik 4/2012

7 Energieeffizienz voll ausschöpfen Kosten, Qualität und Verfügbarkeit im Griff mit den Mess- und Analysesystemen PowerLogic Skalierbare Lösungen ermöglichen eine effiziente Energieverteilung. Die PowerLogic Systeme messen und überwachen in Echtzeit den Energiebezug. Lastganganalysen verschaffen Ihnen Klarheit bei der Ermittlung von Einsparpotenzialen und liefern eine valide Erfolgskontrolle von eingeführten Maßnahmen. Energiekosten senken Identifizierung von Energieverschwendung Kostenaufteilung nach Verursacherprinzip Energiequalität verbessern Verbesserung der Blindleistung Überwachung von Oberschwingungen Energieverfügbarkeit erhöhen Analyse von Lastspitzen zur bedarfsgerechten Ausbauplanung Fehleranalyse von Alarmen und Auslöseursachen Das EGX300 von Schneider Electric bietet Ihnen den einfachen Einstieg, um ein Energiemanagement-System gemäß DIN EN / ISO aufzubauen. Entdecken Sie intelligente Lösungen zur Energieverteilung ION Energiemanagement Messen und Analysieren gemäß DIN EN Mess- und Analysesysteme PowerLogic EGX300 Energiemonitoring als plug & work Serie PM Universalmessung nach Maß Energiemonitoring zahlt sich doppelt aus PowerLogic EGX300 Erfahren Sie mehr über die Produkte. Laden Sie sich unsere Broschüre,,PowerLogic EGX300 herunter und gewinnen Sie ein ipad 2! Besuchen Sie Schlüsselcode 23470p iem Schneider Electric. Alle Rechte vorbehalten. Alle anderen Markenzeichen gehören den jeweiligen Eigentümern. Gothaer Straße 29, D Ratingen

8 Photovoltaik ter und Montavent zurück. Adressieren will Rusol vornehmlich Großhändler und das größere Elektrofachhandwerk sowie Solarteure mit einer Umsatzgröße von etwa 1 MW pro Jahr. Damit bleibt Rusol dem Business-to-Business-Prinzip treu; der private Endkunde zählt auch weiterhin nicht zur Zielgruppe des Distributors. Neukunden gewinnen will Rusol vor allem durch den Systemansatz, der zwar in der Elektronikindustrie längst Standard ist, im PV-Sektor aber noch nicht verbreitet ist.»unsere Zielgruppen sollen bei uns ein komplettes Photovoltaik-System kaufen können, also Panels, Wechselrichter und die Konstruktion aus einer Hand beziehen können«, erklärt Ralf Maier, Vertriebsleiter von Rusol. Auch bei den Kunden setzt Rusol auf langfristige Partnerschaften. Gelingen soll das durch Fachpartnerprogramme, die die Kunden wiederum bei ihren Vertriebsaktivitäten unterstützen. Funktionieren soll das Ganze nach einem Punktesystem, das nach Umsatz gestaffelt ist. Die Punkte kann der Kunde dann gegen verschiedene Aktivitäten einlösen, zum Beispiel Werb ings, Werbematerial, Hausmessen und Veranstaltungen. Zusätzlich sollen gemeinsame Messeauftritte mit Lieferanten und Fachpartnern auf regionalen Fachmessen und Veranstaltungen den Vertrieb unterstützen. Auch in punkto Support will Rusol Maßstäbe in der Photovoltaik-Branche setzen: Neben der persönlichen Unterstützung durch den technischen Vertrieb setzt Rusol auch auf das Internet: Über Online-Tools kann der Kunde auf Knopfdruck bequem Solaranlagen planen, den passenden Wechselrichter konfigurieren und Informationen zum Lieferstatus und zum Preis der Rusol- Produkte erhalten. Neben den PV-Podukten zählen auch Versicherungen, Blitz- und Überspannungsschutz, Finanzierung bzw. Leasing zum erweiterten Angebot von Rusol. Diese Services bietet Rusol nicht direkt an, sondern über Partner. Die Erfahrungen aus der Elektronik-Distribution im Rücken Sich als Distributor im derzeit weniger sonnigen Solarumfeld zu etablieren, dürfte dennoch nicht ganz einfach werden. Dass Rusol sich erfolgreich positionieren kann, davon ist Thomas Rudel überzeugt, nicht zuletzt deshalb, weil das Unternehmen eine starke Mutter im Rücken hat ein Vorteil, den viele Investoren-gesteuerte PV- Unternehmen nicht für sich in Anspruch nehmen können.»dank der starken Unternehmensgruppe und fast 40 Jahren Erfahrung im Bereich der Distribution von elektronischen Bauelementen pflegen wir sehr enge Kontakte zu den Herstellern«, erläutert Rudel.»Damit haben wir eine fundamentale Vertrauensbasis geschaffen und sind daher auch als junges Unternehmen in der glücklichen Lage, dass die Hersteller aufgrund unserer Distributionserfahrung gerne mit uns zusammenarbeiten.«aber auch die strukturellen Veränderungen am PV-Markt werden Rusol nach Ansicht des Geschäftsführers in die Hände spielen:»es kristallisiert sich ähnlich wie im Elektroniksegment eine Aufteilung zwischen Direktgeschäft und Distribution heraus. Die PV-Branche sucht derzeit nach zukunftsträchtigen Strukturen und beginnt damit, eine Distributionslandschaft aufzubauen.«diese Struktur wird der im Elektronikumfeld also nicht unähnlich sein ein klarer Vorteil für Rusol,»weil wir zumindest strukturell unser langjähriges Erfolgsmodell Rutronik übertragen können«, ist Rudel überzeugt. Denn vom Ansatz her sind sich die beiden Distributionsmodelle nicht unähnlich.»zudem beginnen auch die PV-Kunden mehr und mehr zu hinterfragen, wo ihre Produkte herkommen und wo im Garantiefall der Gerichtsstand ist«, gibt Rudel zu bedenken ebenfalls ein Umstand, der für einen deutschen PV-Distributor spricht.»billig einkaufen kann man an jeder Ecke. Aber sind dann die Garantieeinsprüche gewährleistet?«thomas Rudel, Rusol» Wir kommen an den erneuerbaren Energien nicht vorbei. Insofern ist der durchschlagende Erfolg nur eine Frage der Zeit. «Trotz der Trümpfe im Ärmel: Der Ausblick, wie sich das Geschäft in den kommenden Monaten entwickelt, bleibt laut Rudel schwierig. Denn vieles hängt nach wie vor von den politischen Rahmenbedingungen ab. Ein langer Atem und ein gesunder finanzieller Hintergrund sind für ein PV- Unternehmen also unumgänglich.»aber eines steht fest: Wir kommen an den erneuerbaren Energien nicht vorbei. Insofern ist der durchschlagende Erfolg nur eine Frage der Zeit«, resümiert Rudel. (zü) 8 Energie & Technik 4/2012

9 Gesicherte Energieversorgung Fortschrittliche Sicherheitslösungen schützen die Netz-Endpunkte AMSTERDAM Halle 1, Stand C46 Angriffe auf ein intelligentes Stromnetz (Smart Grid) können von jedem Punkt des Netzes ausgehen. Stromdiebstahl, Kundendatenklau oder Angriffe auf kritische Anlageteile - Cyber-Kriminelle können das Netz auch von weit außerhalb einer Leitzentrale bedrohen. Die Newport-Smartmeter-Entwicklungsplattform von Maxim schützt die Endpunkte des Netzes mit fortschrittlicher Kryptographie, neuen Technologien zum Erkennen physischer Angriffe und durch sensiblen Datenschutz, um einen störungsfreien Netzbetrieb sicherzustellen. Umfassende Sicherheit Hardwarebeschleuniger unterstützen asymmetrische Verfahren, einschließlich RSA, DSA und elliptische Kurven Echte Hardware-Zufallszahlengenerierung für erhöhte Sicherheit Manipulationsdetektoren entlarven physische Angriffe Eingebaute Schutzmaßnahmen verhindern denunbefugten Nachbau deranlageteile Ihr direkter Weg zur eingebauten Sicherheit Newport Entwicklungsplattform Kostenloses Whitepaper: "Securing Smart Meters." Maxim Integrated Products, Inc. Alle Rechte vorbehalten. Innovation Delivered, Maxim und das Maxim-Logo sind Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen der Maxim Integrated Products, Inc. in den USA und in anderen Ländern. Alle anderen Firmen- und Produktnamen können geschützte Namen oder Warenzeichen ihrer jeweiligen Eigentümer sein.

10 Photovoltaik TinPad Verfahren von Schmid und Schott Solarzellen ohne Silber werden in Zukunft Standard Mit dem gemeinsamen TinPad Konzept ist der Schmid Group und Schott Solar ein richtungsweisender Coup gelungen: eine Anlage, die Zinnkontakte auf 6-Zoll- Wafer aufbringen kann. Das von Schott patentierte Verfahren ersetzt das teurere Silber in den Solarzellen. Vorgestellt haben beide Unternehmen ihre Errungenschaft auf der diesjährigen Intersolar in München und sich dafür auch gleich den»intersolar Award«in der Kategorie»PV-Produktionstechnik«gesichert. Ausliefern wird die Schmid Group die ersten Systeme voraussichtlich ab September. Silber ist ein kritischer Kostenfaktor in der Zellherstellung. Alle Versuche, das Material auf der Rückseite durch das um ein Vielfaches günstigere Zinn zu ersetzten, scheiterten bisher an der mangelnden Haftung auf dem Aluminium. Mit dem patentierten TinPad-Verfahren ist es nun möglich, Rückseitenkontakte gänzlich ohne Silber herzustellen und eine doppelt so hohe Abzugskraft als gefordert zu erzielen. Das Marktpotenzial von TinPad ist laut Michael Vees, Director Sales Management des Geschäftsbereichs Zelle von Schmid, Silber ist ein kritischer Kostenfaktor in der Solarproduktion riesig:»jede Technologie, die Kosten spart und die Effizienz erhöht, hat Zukunft. Tin- Pad erzielt beides.«die derzeit schwächelnde PV-Konjunktur in Deutschland und vielen Regionen Europas tangiert den Erfolg von TinPad nicht, ist sich Vees sicher. Denn die meisten Zellenhersteller sitzen sowieso in Asien.»Wer jetzt investiert, ist dem Wettbewerber voraus«, erklärt Vees.»Denn in Zukunft wird diese Technologie der Standard sein.«auch die Zahlen sprechen für sich: Die Industrielle Anwendung des TinPad Systems spart etwa 6 US-Cent pro Wafer gegenüber der bislang üblichen Silber/Aluminium- Paste. Diese Angabe basiert auf einem Silberpastenpreis von 1500 US-Dollar/kg und 50 mg Verbrauch. Als positiver»nebeneffekt«kommt hinzu, dass dieses Verfahren auch die Effizienz der Zellen um 0,2 Prozent erhöht, weil keine Aussparungen der Aluminiumrückseite für die Busbars mehr notwendig sind. Das dadurch entstehende vollflächige Back Surface Field erhöht die Leerlaufspannung und den Wirkungsgrad. Durch die niedrigeren Kosten für das Material amortisiert sich die Anlageninvestition laut Vees in 7 bis 9 Monaten. Das von Schott patentierte TinPad Verfahren ersetzt das teurere Silber in den Solarzellen. Die erste Version des TinPad-Systems erzielt einen Durchsatz von bis zu 2880 Wafern bei einer Uptime von über 95% und ist problemlos in bestehende Zelllinien integrierbar. Auch Modulhersteller können die Technologie einsetzen und erweitern damit ihre Wertschöpfungskette. (zü) 10 Energie & Technik 4/2012

11 Renewables World's Most Powerful 1700V Dual IGBT Module for High Power Energy Conversion Besuchen Sie uns: SPS 2012, Halle 1, Stand 639

12 Photovoltaik Refusol: Der Senkrechtstarter der deutschen Solarinverterbranche Klare Fokussierung auf Entwicklung und Vertrieb In weniger als fünf Jahren gelang es Refusol, sich als drittgrößter deutscher Solarinverterhersteller am Markt zu etablieren. Für 2012 hat das Unternehmen ein Ziel von 1,2 GW ausgegeben. Im Verbund der Prettl-Gruppe fokussiert sich das Unternehmen konsequent auf Entwicklung und Vertrieb, die Produktion erfolgt in Fabriken der Prettl-Gruppe oder bei externen Dienstleistern.»Nein, wir setzen kein Siliziumkarbid ein, wir realisieren die hohen Wirkungsgrade unserer Solarwechselrichter mit kundenspezifisch optimierten IGBT-Modulen«so lautete bis vor wenigen Monaten die Auskunft von Alexander Wirth, Geschäftsführer der Refusol, wenn er auf die technische Realisierung der hohen Wirkungsgrade seiner Geräte angesprochen wurde. Doch schon damals schob er nach:»wir würden SiC einsetzen, wenn es uns einen deutlichen Vorteil bringen würde.«seit der Intersolar nun leistet SiC seinen Beitrag zum Erfolg des Unternehmens. Mit dem»refusol 020K-SCI«stellte das Unternehmen aus Metzingen bei Stuttgart einen trafolosen dreiphasigen Wechselrichter vor, dessen Silziumkarbid-Transistoren mit dazu beitragen, dass das Gerät einen Spitzenwirkungsgrad von 98,7 Prozent und einen europäischen Wirkungsgrad von 98,5 Prozent erreicht.»das wirklich Herausragende aber an diesem neuen Solarwechselrichter«, freut sich Jochen Hantschel, Leiter der Technologieentwicklung bei Refusol,»ist die Kombination aus höchstem Wirkungsgrad und breitem Eingangsspannungsbereich. Da suchen diese Geräte Ihresgleichen.«Zu den Besonderheiten zählt nicht nur, dass es dem Entwicklerteam um Hantschel gelungen ist, die Leistung des trafolosen Gerätes auf 20 kw AC zu steigern, sondern dass sich das Gerät auch durch ein vergleichsweise geringes Gewicht von 40 kg auszeichnet. Zu den weiteren Pluspunkten des Hochleistungs-Wechselrichters zählen der weite Eingangsspannungsbereich von 490 bis 800 V, das präzise und schnelle In der Kombination aus extrem hohen Wirkungsgrad von 98,7 % und einem breiten Eingangsspannungsbereich von 490 bis 800 V sucht der Siliziumkarbid- Wechselrichter Refusol 020K-SCI in puncto Effizienz und Performance seinesgleichen. MPP-Tracking, die Einsatzmöglichkeit im höheren Umgebungstemperaturbereich und der besonders leise Betrieb. Doch wer wie Refusol in weniger als fünf Jahren zum drittgrößten deutschen Hersteller von Solarinvertern aufsteigt, muss mehr als nur hoch effiziente Wechselrichter zu bieten haben. So präsentierte das Unternehmen Mitte Juli denn auch die jüngste Version seines Überwachungsportals Refulog. In einer Basic- und einer Pro-Variante verfügbar, unterstützt das webbasierte Portal Betreiber bei der Kontrolle und Analyse von PV-Anlagen. Verbessert wurde in der Basic-Version die Möglichkeit, -Berichte mit neuen Templates zu erstellen, die Darstellung verschiedener Parameter sowie neue Exportfunktionen. Auch die Statistikfunktion wurde in der Basic- und noch umfassender in der Pro-Variante optimiert. Im Zuge dieser Aktualisierung wurde auch die Refulog app aktualisiert. Sie enthält nun tabellarische Statistiken und eine neue benutzerfreundliche Ansicht im Querformat für Tabellen und Graphiken. Darüber hinaus lassen sich nun auch spezifische Sortierund Filter-Konfigurationen speichern und die aktuellen Werte pro Anlage und Wechselrichter anzeigen. Die jüngsten Neuvorstellungen und Produktverbesserungen sind Bestandteil eines Business-Konzepts, das im letzten Jahr dazu führte, dass Refusol 60 Prozent seines Umsatzes von 170 Mio. Euro mit Produkten erzielte, die innerhalb der letzten drei Jahre auf den Markt kamen. Weitere 25 Prozent seines Umsatzes machte das Unternehmen mit innovativen Verbesserungen.»Nur mit einem umfassenden Innovationsmarketing können wir bei dem rasanten Tempo der Branche unseren Vorsprung wahren«, versichert Norbert Frings, Geschäftsführer bei Refusol,»wir binden die Mitarbeiter der Entwicklungsabteilung, des Produktmanagements sowie von Vertrieb und Marketing in jeden Innovationsprozess ein, und zwar durch- Bild: Refusol 12 Energie & Technik 4/2012

13 gehend, vom Produktantrag bis zur Marktfreigabe«. Das Streben, dem Kunden einen möglichst effizienten Betrieb seiner Photovoltaik-Anlage zu ermöglichen, hat nicht nur zu sehr hohen Wirkungsgraden bei den Solarinvertern geführt, sehr häufig sind die Lösungen von Refusol in der gleichen Geräteleistungsklasse deutlich kompakter und leichter als die Geräte des Wettbewerbs. Wirth spricht in diesem Zusammenhang in etwa von einem Drittel. Im letzten Jahr lieferte das Unternehmen Wechselrichter aus. Produziert werden diese nicht in eigenen Fabriken, sondern in Produktionsstätten der Prettl-Gruppe. Im Jahre 2004 hatte die vor allem im Automotive-Bereich als Tier 2 tätige Prettl-Gruppe die Refu Elektronik übernommen. Mit der Erfahrung von 45 Jahren Leistungselektronik erfolgte dann im Herbst 2007 der Einstieg in den Solarinvertermarkt und 2010 die Ausgründung der Photovoltaiksparte als Refusol GmbH. Etwa die Hälfte der weltweit tätigen 180 Mitarbeiter sind, wenn man die Testmannschaft hinzuzählt, im Hard- und Softwareentwicklungsbereich tätig. Als wichtigstes Ziel für 2012 nennt Wirth die weitere Internationalisierung des Unternehmens. Bereits seit 2009 ist man in den USA vertreten, seit letztem Jahr zeigt Refusol auch in Indien Präsenz. Zum Jahreswechsel 2012 wurde diese Präsenz mit weiteren Vertriebsbüros zur Abdeckung des gesamten Landes erweitert. Zusätzlich wird die für dieses Jahr geplante Fabrik in Pune bis zum Herbst eröffnet und bis zum Ende des Jahres werden die ersten Produkte aus lokaler Produktion in Indien ausgeliefert werden. Seit Mitte des Jahres werden Solarwechselrichter auch im US-Werk Greenville, South Carolina, produziert. Denn seit Mitte Mai verfügt das Unternehmen über die spezifischen Sicherheitszertifikate für den US-amerikanischen Markt. Bereits zu Beginn des Jahres und mit der beginnenden Produktion der Modellreichen Refusol 12K-UL, 16K-UL, 20K-UL und 024K-UL hatte das Unternehmen die Einstellung von 80 Mitarbeitern in dem der Schwestergesellschaft Prettl Electronics gehörenden Produktionsanlage bekannt gegeben.»der US-amerikanische Markt ist auch weiterhin einer der am schnellsten wachsenden Solarmärkte, der vielleicht schon 2015 mehr als 50 Prozent zu unserem Umsatz beitragen könnte«, versichert Wirth.»Es ist wichtig und notwendig, dass wir dort den US-amerikanischen Arbeitsmarkt unterstützen und vor Ort produzieren und verkaufen.«aus diesem Grund erfüllen die in Greenville produzierten Geräte die»buy American«-Richtlinien des American Recovery and Reinvestment Act (ARRA), Sektion (eg) TECHNISCHE LÖSUNGEN FINDEN SIE HIER Vom Konzept bis zur Produktion START Norbert Frings, Dr. Michael Seehuber, Alexander Wirth (v.l.n.r.):»für unsere Internationalisierung kommt dem US-Markt eine entscheidende Bedeutung zu. Es könnte sein, dass der US-Markt schon im Jahr 2015 über 50 Prozent unseres Umsatzes ausmacht.«4/2012 Energie & Technik 13 farnell.com/farnellelement14

14 Photovoltaik Alle Fäden in der Hand Manz setzt bei CIGS weiterhin auf»turn-key«die CIGS-Technologie hat im Vergleich zu anderen Dünnschicht-Technologien den bei weitem höchsten Wirkungsgrad was ihr eine viel versprechende Zukunft sichert, ist Dr. Thomas Umschlag überzeugt, Vertriebsleiter Dünnschicht Solar der Manz AG. Der Modulwirkungsgrad liegt derzeit bei 14 Prozent erprobt unter Bedingungen der Massenproduktion. Aber es ist noch mehr drin: Im Labor erzielen die CIGS-Zellen bereits einen Wirkungsgrad von über 20 Prozent. _08WTT_Emtron_Cincon_ET_04.pdf;S: 1;Format:(52.00 x mm);20. Aug :38:10 Anzeige EFFICIENT POWER SUPPLIES von DC/DC-Wandler medizinische Netzteile Distributed by Energie&Technik: Alle sind sich einig: PV muss billiger werden wo gibt es bei CIGS dafür noch Potenzial? Dr. Thomas Umschlag: Das Potenzial zur Kostensenkung gerade in der CIGS-Technologie ist vielfältig. Prinzipiell muss man drei verschiedene Stellhebel unterscheiden: die Steigerung des Wirkungsgrads, die Reduktion der Produktionskosten und der CapEx, also der Investitionssumme. Bei allen dreien, darin sind sich die Experten einig, hat die CIGS-Technologie das größte Entwicklungspotenzial. Die Theorie jedoch ist das eine, die Praxis das andere. Und hier hat Manz seit Beginn der Partnerschaft mit Würth-Solar und dem ZSW im Jahr 2010, erst recht aber seit der Übernahme der CIGS-Produktionslinie von Würth Solar und deren Umbau in eine Innovationslinie Anfang des Jahres, unter Beweis gestellt, welch enorme Weiterentwicklungen sich realisieren lassen. Es ist uns zum einen gelungen, zum Beispiel durch vermehrte Standardisierung unserer Anlagen oder indem wir die Durchsatzraten erhöht haben, die Investitionskosten einer Manz-CIGSfab um über 20 Prozent zu reduzieren. Gleichzeitig konnten wir die Produktionskosten um rund 25 Prozent durch die Steigerung der Materialausbeute senken. Zum ersten Januar dieses Jahres haben Sie die Produktionslinie von Würth Solar übernommen und in eine Innovationslinie mit einer jährlichen Kapazität von ca. 6 MW umgebaut. Gleichzeitig gingen sämtliche Rechte an der CIGS- Technologie von Würth Solar an Manz über. Wozu nutzen Sie die Linie mittlerweile? Mit nunmehr 118 Mitarbeitern im Bereich CIGS verfügen wir über das größte und renommierteste CIGS-Expertenteam im gesamten PV-Maschinenbau. Dadurch wird die Weiterentwicklung der CIGS-Technologie wesentlich beschleunigt das einzige Ziel der CIGS-Innovationslinie. Denn es war von Anfang an nicht unser Ziel, als Modulhersteller am Markt aufzutreten. Die Dr. Thomas Umschlag, Manz» Wir verfolgen im Bereich der CIGS- Technologie weiterhin das Turn-Key Konzept. Kritiker meinen zwar, dass die Kosten höher liegen. Bei Manz stellt sich die Situation jedoch anders dar: Weil wir einen Großteil der Prozesse entlang der Wertschöpfungskette mit eigenentwickelten Technologien und Maschinen abdecken, bekommen die Kunden bei uns mehr als eine Fabrik. «produzierten Module dienen unter anderem potentiellen Kunden der CIGSfab, um ihren Markteintritt vorzubereiten. Die Materialien machen einen Großteil der Kosten aus in der Dünnschichttechnik inwieweit haben Sie als Maschinenbauer Einfluss darauf, an der Qualifikation neuer Materialien mitzuwirken? Sie haben Recht: Rund 50% der Produktionskosten sind Materialkosten, allein Glas und Beschichtungsmaterialien machen davon wiederum 75% aus. In Bezug auf diesen Punkt können wir die Vorteile unserer Lechwiesenstr Landsberg/Lech Telefon Energie & Technik 4/2012

15 CIGS-Innovationslinie in Schwäbisch Hall jedoch voll ausspielen. In unserer voll integrierten Linie haben wir die weltweit einzigartige Möglichkeit, unter Massenproduktionsbedingungen neue Materialien und Prozesse zu definieren und zu qualifizieren. Dabei geht es um Themen wie zum Beispiel den Reinheitsgrad von Glas oder Rohmaterialien, wie auch um die Qualifizierung von neuen, günstigeren Baugruppen und Komponenten und somit auch um die größten Stellhebel zur Kostensenkung. Ziel der Dünnschichttechnik ist es unter anderem, die Schichteigenschaften in den Absorberschichten zu verbessern: Welche technischen Verbesserungsmöglichkeiten gibt es für CIGS? Ein großer Vorteil der Dünnschichttechnologie ist, dass sie die Möglichkeit bietet, die Schichtzusammensetzung den klimatischen Bedingungen anzupassen. Dieser Vorteil kommt gerade dort zum Tragen, wo die künftigen Märkte der Photovoltaik entstehen: in heißen, sonnenreichen Gegenden. Auch der Einsatz innovativer Lösungen sorgt dafür, dass die CIGS-Technologie von Manz in Zukunft richtungsweisend sein wird. Wie hoch ist der Wirkungsgrad Ihrer CIGS-Technik mittlerweile? Und wo liegt Ihr»Systempreis«, also Euro pro Wp. Sicherlich erinnern Sie sich noch an die Vorstellung unseres CIGS-Weltrekordmoduls letztes Jahr auf der EU PVSEC in Hamburg. Mit einem Modulwirkungsgrad von 14 Prozent, der unter Bedingungen der Massenproduktion in unserer Innovationslinie in Schwäbisch Hall erzielt wurde, ist es uns gelungen, uns auch im Wirkungsgrad an die Weltspitze zu setzen. Dass dies noch lange nicht das Ende der Fahnenstange darstellt, ist dabei selbstredend. Im Labor erreichen CIGS-Zellen bereits heute einen Wirkungsgrad von über 20%, wie die Weltrekordzelle unseres Kooperationspartners ZSW mit einer Effizienz von 20,3% zeigt. Die Herausforderung liegt nun darin, die Lücke zwischen Laborwerten und den in der Massenproduktion erreichten Effizienzen deutlich zu verkleinern. Mit dem bislang erreichten Wirkungsgrad liegen die Produktionskosten bei etwa 0,50 / Watt. Es gibt enorme Überkapazitäten auf dem Markt: Wie beurteilen Sie die Zukunft der Dünnschichttechnik im Vergleich zu Silizium? Und speziell Ihrer Technik im Vergleich zu anderen Dünnschichttechniken? Die zukünftigen Chancen für die Dünnschicht-Technik stehen äußerst gut. Die Gründe dafür liegen auf der Hand. Bislang stellt Deutschland mit seinem eher kalten Klima und den geringen Flächen den größten Markt für Photovoltaik-Installationen dar. Das wird sich sehr bald ändern: Neue Märkte außerhalb Europas, die sich durch heißes Klima und große Flächen auszeichnen, werden sich sehr schnell entwickeln. Hier kann die Dünnschicht- Technologie mit ihrem reduzierten Temperaturkoeffizienten und dem höheren Energieertrag punkten. Die CIGS-Technologie hat im Vergleich zu anderen Dünnschicht-Technologien den bei weitem höchsten Wirkungsgrad was ihr unter allen Dünnschichttechnologien die größte Zukunft sichert. Die Philosophie des Turn-Key-Anbieters wird mittlerweile skeptisch gesehen, nicht zuletzt wegen der aktuellen Schwierigkeiten von bekannten Mitbewerbern. Verfolgen Sie weiterhin das Konzept Turn-Key? Es dürfte bei CIGS doch auch schwierig sein, einen anderen Weg zu gehen, oder? Ja, wir verfolgen im Bereich der CIGS- Technologie weiterhin das Turn-Key Konzept. Kritiker meinen zwar, dass die Kosten höher liegen. Bei Manz stellt sich die Situation jedoch anders dar: Weil wir einen Großteil der Prozesse entlang der Wertschöpfungskette mit eigenentwickelten Technologien und Maschinen abdecken, bekommen die Kunden bei uns mehr als eine Fabrik: Wir können ihnen auch eine verlässliche Technologieroadmap hinsichtlich der Steigerung der Wirkungsgrade und Reduktion der Produktionskosten bieten. Garant dafür sind die anhaltend hohen Entwicklungsaufwendungen in unserer CIGS-Innovationslinie oder aber bei unserer Tochtergesellschaft Manz Coating. 4/2012 Energie & Technik 15 competence in solar relays worldwide. AZ 2150W 1 x 30 A AZ x 30 A AZ SR235/250 2 x 35/50 A AZ SR325 3 x 25 A ZETTLER electronics GmbH Junkersstraße 3 D Puchheim Telefon: 089 / Fax: 089 /

16 Photovoltaik Zum ersten Januar dieses Jahres hat Manz die Produktionslinie von Würth Solar übernommen und in eine Innovationslinie mit einer jährlichen Kapazität von ca. 6 MW umgebaut. Hier arbeiten über 50 hoch spezialisierte Ingenieure an der Weiterentwicklung der Vakuumbeschichtungstechnologie DER größten Stellschraube in Bezug auf das Potenzial hinsichtlich Kosten und Wirkungsgrad. Die Preise für PV werden weiter fallen einer Ihrer MItbewerber im Maschinenbau äußerte die These, dass jeder unter Preis verkaufen muss. Wie beurteilen Sie die Situation? Diese Aussage könnte von uns kommen. Allerdings ist das erstens keine nachhaltige Entwicklung und zweitens auch kein Zustand, der sich lange finanzieren lässt. Die Märkte werden sich stabilisieren, die High- Tech-Lösungen von Maschinenbauern wie Manz dafür sorgen, dass die Hersteller wieder profitabel arbeiten können. Wie unterstützen Sie Ihre Kunden dabei, dass sie ihr Modulgeschäft mit ordentlichen Margen realisieren können? So lange sich die Modulpreise noch im freien Fall befinden, ist die Unsicherheit seitens unserer Kunden zu groß, in neue Anlagen und Fabriken zu investieren. Nichtsdestotrotz greifen unsere Kunden heute schon auf unsere innovativen Lösungen zurück, um zu günstigeren Konditionen zu produzieren. Darüber hinaus nutzen wir die Zeit und entwickeln kontinuierlich unsere Angebotspalette weiter, um unseren Kunden wenn sich die Märkte wieder stabilisiert haben die passenden Lösungen zur nachhaltig profitablen Produktion bieten zu können. Wo ist der PV-Markt der Zukunft zu finden? Auf dem aktuellen Preisniveau wird die Photovoltaik immer interessanter für große Märkte mit viel Sonne, zum Beispiel die USA, Indien oder China. In diesen Märkten wird Solarstrom bald ohne große Subventionen auskommen. Ist der PV-Herstellungsmarkt in Deutschland»tot«? Noch nicht. Wenn wir aber nicht aufpassen und die Politik keine Rahmenbedingungen schafft, die ein Überleben der Hersteller sichert, kann sich das schnell ändern. Um die führende Stellung Deutschlands in der Photovoltaik zu erhalten und weiter auszubauen, muss die seither weltweit einmalige und sehr erfolgreiche Symbiose zwischen Forschung, Maschinenbau und Herstellern unbedingt erhalten werden. Der Erhalt der gesamten Wertschöpfungskette in der Photovoltaik vom Forschungsinstitut bis zum Handwerker wird aber nur gelingen, wenn in Deutschland schnell industriepolitische Maßnahmen eingeführt werden, um den aktuellen Fehlentwicklungen gegenzusteuern. Hierzu müssen die großen Energieversorger und ihre politische Lobby für das Thema Photovoltaik gewonnen werden. Die Entwicklung von Geschäftsmodellen, die es den zentralen Energieversorgern erlaubt, auch die Photovoltaik in ihren Energiemix mit aufzunehmen, ist existenziell wichtig. Von Manz hört man bislang nichts von Arbeitsplatzabbau können Sie die schwächelnde PV-Schiene aufgrund Ihres gut florierenden Flat-Panel-Display- Geschäftes kompensieren? Der Erfolg bei Manz fußt auf drei strategischen Geschäftsbereichen: Display, Solar und Battery. Diese Entscheidung haben wir schon vor Jahren getroffen. Sie erweist sich gerade in Zeiten wie diesen als überlebensnotwendig, weil die Abhängigkeit von der Entwicklung einzelner Branchen deutlich geringer ist. Das Interview führte Karin Zühlke 16 Energie & Technik 4/2012

17 Martin Moser zur Solarthermie-Strategie von Leoni anlässlich des Desertec-Beitritts»Der gesamte afrikanische Raum bietet enorme Wachstumsperspektiven«Solarthermie fristet in Deutschland ein Nischendasein. Doch der Kabelspezialist Leoni sieht weltweit enormes Potenzial. Zuletzt sind die Nürnberger der Desertec- Initiative Dii als Partner beigetreten, die den nordafrikanischen Raum zu einem mittelmeerumspannenden Stromverbund bis hoch nach Skandinavien ausbauen will. Martin Moser, Vice President der Business Unit Industrial Projects, erklärt die Strategie. Energie&Technik: Welche konkreten Vorteile erhoffen Sie sich von Ihrer Partnerschaft mit dem Desertec-Konsortium? Martin Moser: Der Einstieg in die Solarthermie war für Leoni eine strategische Entscheidung wir wollen diesen Markt pushen. Und mit dieser Entscheidung kommt man an Desertec nicht vorbei Nordafrika ist neben China und Indien ein Markt mit einem enormen Wachstumspotenzial und entsprechendem Energiehunger. Die Desertec-Industrie-Initiative Dii ist auf uns zugekommen, weil wir deren Anforderungen erfüllen: ein etablierter Anbieter und in der Zielregion präsent zu sein, auch als Arbeitgeber. Wir beschäftigen von unseren weltweit Mitarbeitern bereits in Nordafrika, davon in Tunesien. Wir erhoffen uns mit dem Beitritt einen frühzeitigen Zugang zu Projekten mit Leuchtturm-Charakter und wollen dadurch auch Standards bei der Verkabelung setzen, indem wir die Installationskosten im Feld durch vorkonfektionierte, individuelle Plug&Play-Verkabelungssysteme senken. Darüber sprechen wir natürlich mit unseren Netzwerkpartnern bei der Dii. Damit tragen wir zur Kostenreduktion und Rentabilität von Solarthermie bei. Mit unserem Produktspektrum adressieren wir die Photovoltaik und die Solarthermie gleichermaßen: mit Instrumentations-, Niederspannungs-, Bus-, optischen und Hybridkabeln, die alle auf die speziellen Anforderungen von Solarkraftwerken ausgerichtet sind. Wie sieht die Zusammenarbeit mit den Desertec-Partnern aus? _08TRW_Gebrueder_Frei_ET_04.pdf;S: 1;Format:( x mm);03. Aug :25:43 Martin Moser, Vice President der Business Unit Industrial Projects bei Leoni Der Kopf sagt ja Und der Bauch? Das Vertrauen von Kunden in aller Welt gibt uns das sichere Gefühl, den richtigen Weg zu gehen. Wir kennen die Dynamik der Märkte und reagieren auf ihre besonderen Herausforderungen mit der optimalen kundenspezifischen Lösung. Innovative Stromversorgungen mit dem Optimum an Energieeffizienz, Wirkungsgrad und Zuverlässigkeit machen uns zum gefragten Partner. Gebrüder Frei GmbH & Co Albstadt Telefon Besuchen Sie uns auf der MOTEK 2012 in Stuttgart. Halle 9, Stand 9334

18 Photovoltaik enorme Wachstumsperspektiven in den nächsten 30 bis 40 Jahren, vergleichbar mit der Frühphase der Entwicklung der Bric- Staaten, also Brasilien, Russland, Indien und China. Ende des Jahres sollen die konkreten Ausschreibungen für Kraftwerke an den per Desertec-Studie ausfindig gemachten besten Standorten erfolgen. Den höchsten Anteil an der Energieerzeugung im MENA- Raum wird damnach die Onshore-Windkraft haben. Von der solaren Energieerzeugung von insgesamt 25 Prozent soll die Solarthermie etwas mehr als die Hälfte ausmachen. So soll das Stromnetzwerk 2050 aussehen. Mit Abengoa Solar zum Beispiel haben wir bereits Projekte in Spanien erfolgreich abgeschlossen und wollen diese Zusammenarbeit auch im Rahmen von Desertec künftig fortsetzen. Wir können dazu beitragen, den Materialverbrauch an Kabeln in Kraftwerksfeldern zu senken, zum Beispiel indem man die Stellung der Spiegel im Kraftwerk optimiert. Im Moment sind wir die Einzigen, die daran arbeiten. Können Sie dabei Ihre 35-jährige Erfahrung in Nordafrika gewinnbringend für das Projekt einsetzen? In der Just-in-Time-Fertigung von Bordnetzen für die Automobilindustrie sind wir in Tunesien und Marokko seit langem stark das wollen wir jetzt für die Erschließung des Solarmarktes in Nordafrika nutzen. Die Resonanz auf unsere Pressekonferenz in Tunis anlässlich unseres Dii-Beitritts war sehr positiv, die Bedeutung von Sonnenenergie für die weitere Entwicklung in Nordafrika ist vor Ort erkannt. Gespräche mit lokalen Politikern gab es jedoch noch nicht. Seit den politischen Umbrüchen in Nordafrika ist es still geworden um Desertec. Aber es wurde im Stillen weitergearbeitet. Zum Beispiel an der Mitte Juni neu vorgestellten Studie»Desert Power 2050«. Es wird darin beschrieben, wie der Energiemix aus Wind, PV und Solarthermie in Zukunft aussehen muss angesichts des prognostizierten Eigenbedarfs jedes einzelnen Landes in der EUMENA-Region. 20 Prozent des Energiebedarfes der EU soll Desertec decken und dabei laut Studie 30 Euro pro MWh sparen darin enthalten ist bereits der Stromtransport unter dem Mittelmeer nach Europa. Die unsichere politische Lage wird oft als Stolperstein für die Desertec-Initiative ins Feld geworfen. Dabei vergisst man aber, dass die derzeitige Öl- und Gasversorgung Europas ebenfalls von politisch mehr oder weniger instabilen Ländern abhängt, zumindest mit europäischem Maßstab gemessen. Leoni ist seit 35 Jahren in Nordafrika vertreten, und wir haben bislang keine negativen Auswirkungen der politischen Umbruchsituation dort zu spüren bekommen, von den Wirrungen der ersten Wochen einmal abgesehen. Als in Tunesien das Regime gestürzt wurde, mussten wir nur wenige Tage die Produktion drosseln, bis alle Mitarbeiter wieder zur Arbeit erschienen. Wir empfinden die Lage weder als instabil noch als bedrohlich und sind der Meinung, dass man die politische Situation für Desertec nicht überbewerten sollte. Im Gegenteil: Der gesamte afrikanische Raum bietet Sind Sie schon an konkreten Kraftwerksbauten in Nordafrika beteiligt? In Nordafrika bisher noch nicht. In Spanien aber haben wir bereits Projekte realisiert. In Südafrika laufen derzeit Ausschreibungen, auch Chile, Australien, China und Indien sind für uns interessante Märkte. Saudi-Arabien will ebenfalls 12 GW elektrischen Strom über Solarthermie gewinnen es wird sich zeigen, ob das im Rahmen von Desertec sein wird. Welchen Umsatzanteil liefert der Solarthermie-Bereich bei Leoni jetzt? Wo soll er in Zukunft liegen? Wir gehen davon aus, dass Solarthermiekraftwerke in fünf bis zehn Jahren kosteneffektiv betrieben werden können nicht zuletzt dank effektiverer Verkabelung. Wir wollen bereits bis 15 Prozent des Umsatzes im Geschäftsfeld Industrial Projects mit Verkabelungen im Bereich Solarthermie erzielen. Wir haben weltweit 70 Projekte analysiert und zum Ziel, wenigstens 10 Prozent davon für uns zu gewinnen. Wenn sich der Markt wie derzeit prognostiziert entwickelt, dann sollten sich unsere Umsätze mit Solarthermie über die nächsten zehn Jahre auf 100 bis 120 Mio. Euro summieren. Welcher Markt ist für die Solarthermie wichtiger, China oder Nordafrika? Nordafrika hat nun anders als China, wo fossile Brennstoffe noch dominieren die Chance, frühzeitig auf CO 2 -freie Energieerzeugung zu setzen, für Eigenversorgung 18 Energie & Technik 4/2012

19 und Export. Beide Märkte sind enorm wichtig, weil sie ein großes Wachstumspotenzial haben. Solarthermie ist in China bislang aber noch kein großes Thema. Da der Strommarkt in Nordafrika wesentlich dezentraler gesteuert ist als der in China, dürfte die Umsetzung langsamer vonstatten gehen als dort. China ist ein sehr wichtiger Markt für uns wir haben mit einer Studie untersuchen lassen, inwieweit es möglich ist, in China ganze Städte mit Strom aus Solarthermiekraftwerken zu versorgen. Und das ist laut Studie ohne weiteres möglich. Bislang gibt es aber nur Insellösungen, vor allem am Küstenstreifen im Osten. Zeitgleich entsteht jede Woche ein neues Kohlekraftwerk. Neben China und Nordafrika ist aber auch Indien ein Markt mit sehr hohem Energiebedarf und Potenzial. Solarthermie ist im Vergleich zu Photovoltaik eine noch teure Technologie. Wann wird die Technologie konkurrenzfähig sein? Wir rechnen damit, dass es zwischen 2015 und 2020 soweit sein wird. Es muss und wird Preissenkungen geben. Doch die Wir gehen davon aus, dass Solarthermiekraftwerke in fünf bis zehn Jahren kosteneffektiv betrieben werden können nicht zuletzt dank effektiverer Verkabelung. Preissenkungen muss die Industrie allein erreichen anders als in der Photovoltaik, die stark durch Subventionen vorangetrieben wurde. Der Anreiz, Leistung und Kosten voranzutreiben, ging dadurch verloren und ganz nebenbei hat das den Markt in China hochgezogen. Der große Vorteil der Solarthermie ist, im Gegensatz zur Photovoltaik, die Grundlastfähigkeit durch Speicherung. Das entlastet das Netz. Außerdem kann man so ein Kraftwerk im Bedarfsfall mit einer Gasturbine koppeln. Vor allem in Algerien, das hohe Gasvorkommen hat, sind solche Hybridkraftwerke angedacht. In Deutschland droht es aufgrund des hohen Zubaus an Photovoltaik zu Netzüberlastungen zu kommen, gleichzeitig rechnen Energieversorger vor, dass Gaskraftwerke sich wegen des inzwischen hohen Anteils an Sonnenstrom vor allem um die Mittagszeit nicht rentabel betreiben lassen. Wären dann solche Gas-Solarthermie-Hybridkraftwerke durch ihre Grundlastfähigkeit nicht auch in Deutschland denkbar? Das müsste man durchrechnen. Ich halte das aber durchaus für eine Option. Das Forschungszentrum Jülich betreibt seit Ende 2008 ein Versuchskraftwerk und hat für so ein Kombikraftwerk einen Preis pro Kilowattstunde von 10 Cent errechnet. Solarthermische Speicher haben einen Wirkungsgrad von 95 Prozent, Pumpspeicherkraftwerke dagegen nur 75 Prozent. Man muss jedoch feststellen, dass die deutsche Politik die Solarthermie derzeit nicht im Fokus hat und es auch keine mit der Photovoltaikindustrie vergleichbare Lobby gibt. Grundsätzlich gilt, dass es am Ende der Mix aus allen verfügbaren und rentablen Energiequellen sein muss denn der Strombedarf in Nordafrika wird sprunghaft wachsen. Die Studie sagt, dass er sich in den Maghreb-Ländern Algerien, Marokko und Tunesien bis zu Jahr 2050 um den Faktor 4 erhöhen wird. Das Gespräch führte Corinne Schindlbeck Anzeige _08WA4_EA_ET_04.pdf;S: 1;Format:( x mm);16. Aug :22:59 Das komplette Stromversorgungsprogramm Programmierbare Labor- und Hochleistungsnetzgeräte Leistungen 640W bis 150kW Spannungen 32V bis 1500V DC Ströme 10A bis 5100A μ-prozessor gesteuert Für Photovoltaik und E-Vehicle Anwendungen PV-Array-Simulation (für MPPT-Test, Run-in-Test) Li- Batterieladung, Li-Batteriesimulation Flexible Ausgangsstufe Speicherbare Gerätekonfiguration Integrierte Sequenz-Funktion Innenwiderstandsregelung optional Kombinierte Quellen- und Lastschränke Tischversion, 19 -Einschub und 19 Schranksysteme 42HE Schnittstellen: Analog, CAN, GPIB, Ethernet, RS232, USB Bedienersoftware Programmierbare Elektronische DC-Lasten Programmierbare Elektronische DC-Lasten mit Netzrückspeisung Leistungen 400W bis 10,5kW, Systeme bis 105kW Spannungen 80V bis 1500V DC Ströme 25A bis 600A, Systeme bis 5100A Rückgewinnung μ-prozessor gesteuert, FPGA gesteuert (ELR) 95% Betriebsmodi CC+CV+CP+CR Alle Werte im Display, intuitives Touchpanel-Menü ELR 9000 Für automatische Prüfsysteme oder Burn-In-Einrichtungen AC DC Luft- oder wassergekühlt AC AC Für Photovoltaik(PV)-Arrays bis 1500V DC Verbrauch 3kW Für Lithium (E-Vehicle), Ultracap, Brennstoffzellenentladung Prüfling, z. B. Labornetzgerät Dynamische Testfunktionen, Funktionsgenerator Kombinierte Quellen- und Lastschränke Tischversion, 19 -Einschub und 19 -Schranksysteme 42HE Schnittstellen: CAN, GPIB, Ethernet, RS232, USB Bedienersoftware Rückspeiseprinzip EA Elektro-Automatik GmbH & Co. KG Helmholtzstr Viersen Tel: +49 (0) / Fax: +49 (0) / /2012 Energie & Technik 19

20 Photovoltaik Photovoltaik plus Solarthermie, Wärmepumpe und Batterie Autark und wirtschaftlich sinnvoll Photovoltaik und Solarthermie kombiniert: Wiosun hat ein PV-Modul entwickelt, das nicht nur über Photovoltaik Strom produziert, sondern auch Wasser erwärmt. Zusammen mit einer eigens entwickelten Wärmepumpe und einer Batterie lassen sich autarke System aufbauen für Euro. Wenn die Sonne im Sommer auf die PV- Module scheint, dann produzieren die Zellen munter Energie allerdings sinkt mit der hohen Temperatur der Wirkungsgrad der PV-Anlage. Mit jedem Grad Temperaturanstieg ab 25 C verlieren die Module rund 0,5 Prozent ihrer Leistung. Da liegt es nahe, die Anlage mit Wasser zu kühlen. Deshalb hat Wiosun das Kombimodul»PV- Therm«entwickelt: Wasser strömt durch das Modul, um es zu kühlen. Allein dadurch steigt der elektrische Ertrag der PV- Anlage im Sommer um 30 Prozent, der Ertrag über das Jahr erhöht sich um mindestens 10 Prozent. Dazu ist am Modul eine zusätzliche Stahlwanne angebracht, die mit dem Photovoltaik-Laminat über eine Polyurethanfassung dicht und robust verbunden ist. Es liefert also zusätzlich Wärmeenergie. Die elektrische Nennleistung des 1310 x 996 x 20 mm großen Moduls liegt bei 190 Wp, die thermische Nennleistung bei 550 W/m². Im August 2011 hat der TÜV Rheinland das Modul zertifiziert damit ist es das erste Kombimodul, das eine Zertifizierung erhalten hat. Bei einer Oberflächentemperatur von bis zu 80 C, die die Module im Sommer erreichen, lässt sich das PV-Therm-Modul in kurzer Zeit mit 12 C kaltem Wasser auf unter 20 C abkühlen. Deshalb eignen sich die PV-Therm-Module besonders für den Einsatz in südlichen Ländern mit hoher Sonneneinstrahlung: die PV-Zellen liefern deutlich mehr Strom als ungekühlt, gleichzeitig lässt sich die thermische Energie zur Kühlung der Gebäude nutzen. In Arizona hat Wiosun bereits größere Projekte umgesetzt. Doch auch hierzulande lassen sich die PV-Therm- Module nutzen, beispielsweise zur Warmwasserbereitung und zur Heizungsunterstützung. Außerdem lässt sich der solarthermische Wasserkreislauf im Winter auch dazu verwenden, die Module von Schnee und Eis zu befreien. Wiosun geht aber noch einen Schritt weiter: In Kombination mit einer Wärmepumpe liefert das System ganzjährig Energie, auch in unseren Breiten. Auch im Winter erreicht die Wassertemperatur rund 20 C, mit Hilfe der Wärmepumpe kommt sie dann auf 50 C. Willi Bihler, Wiosun» Ein 5-kW-PV-Therm-System plus Wärmepumpe kostet Euro und arbeitet bei einer Außentemperatur bis 10 C wirtschaftlich. «Allerdings stellt ein solches System besondere Anforderungen an die Wärmepumpe, denn sie muss hohe Volumenströme verarbeiten können. Weil die am Markt erhältlichen Wärmepumpen meist auf Basis von Plattenwärmetauschern arbeiten, müsste Wiosun Wärmepumpen mit einer großen Bauform einsetzen.»deshalb haben wir eine eigene Wärmepumpe auf Basis eines koaxialen Wärmetauschers entwickelt. Dieser Wärmetauscher ist sehr einfach aufgebaut, ist damit also auch kostengünstig, und er kann das hohe Durchflussvolumen sehr gut verarbeiten«, erklärt Willi Bihler, Geschäftsführer von Wiosun. Weitere Vorteile der Wärmepumpe sind: Es ist keine Erdbohrung mehr notwendig, sie arbeiten mit einem hohen Wirkungsgrad, und sie braucht nur wenig Platz. Außerdem arbeiten sie im Temperaturbereich zwischen 15 und 30 C. Doch kann ein solches System tatsächlich mehr Energie liefern, als man hineinsteckt? Bihler macht eine einfache Rechnung auf: Ein 5-kW-System benötigt für den Kompressor 1200 kwh pro Jahr. Die Anlage aber produziert in diesem Zeitraum 2000 kwh. Und was kostet der Spaß? Wer sich eine komplette 5-kW-PV-Therm-Anlage mit Wärmepumpe zulegen will, der muss laut Bihler Euro dafür bezahlen, rund 5000 müssen zusätzlich in die Installation investiert werden.»eine solche Anlage arbeitet bei einer Außentemperatur bis 10 C wirtschaftlich«, erklärt Bihler. Und wer in Richtung autarke Energieversorgung noch einen Schritt weiter gehen will, für den stellt Wiosun auch noch den elektrischen Speicher in Form einer Blei-Gel- Batterie zur Verfügung. Die Batterie fertigt ein bulgarisches Unternehmen, das unter anderem auch Batterien für den Einsatz im Weltraum entwickelt hat.»die Technik ist relativ einfach, sie verzichtet auf übertriebenes High-Tech, ist dafür aber robust und funktioniert sehr gut«, erklärt Bihler. Das Programm für die Steuerung der Wärmepumpe hat Wiosun selber entwickelt. Aufgrund der Flexibilität des Programms lassen sich unterschiedliche Heizquellen einbinden. Derzeit arbeitet man am Batterie-Management und will bis Anfang kommenden Jahres ein dreiphasiges System auf den Markt bringen. (ha) 20 Energie & Technik 4/2012

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