Steht ein Durchbruch der Photovoltaik bevor?

Sobald allerdings der Marktpreis erreicht wird und Aussichten auf weitere Kostensenkungen bestehen, kann sich die Entwicklung beschleunigen und weitreichende technische und gesellschaftliche Umbrüche auslösen.

Eine solche Beschleunigung in der Entwicklung kennen wir von den Schaltkreisen. Deren Kosten bezogen auf die Rechenleistung haben sich regelmässig in jeweils 18 Monaten halbiert («Mooresches Gesetz»). PV-Strom könnte bei Fortsetzung des eingangs genannten Trends in wenigen Jahren günstiger werden als der heute günstigste Kohlestrom und damit eine kritische Hürde nehmen.

Das «Lernen» geht weiter

Neben den generellen Lern- und Skaleneffekten sind es vor allem Prozessverbesserungen, die für eine Fortsetzung des Trends zu sinkenden PV-Kosten sprechen¹. Dünnere Schichten, bessere Materialausnutzung, effizientere Prozesse sind die Stossrichtungen, alles Front-Technologien aktueller Forschung. Einige Beispiele: «Meyer Burger» senkt mit einer neuen Kontakttechnik («Smart Wire») die Kosten. Das «Xerox Labor» entwickelte eine neue Drucktechnik für ultra-dünne Kontakte. «1366 technologies» stellen Wafer direkt aus geschmolzenem Silizium und ohne eine Reihe aufwendiger Zwischenschritte her; sie wollen damit «Solarstrom billiger als Kohlestrom» erreichen, siehe Grafik. Dazu auch ein Video einer Senatsanhörung.

Viele Vorteile, aber auch eine Achillesferse

Schon in wenigen Jahren könnte PV also die kostengünstigste Stromproduktion werden und das mit einer überall verfügbaren Energiequelle.

Die Achillesferse der PV ist jedoch die mit der Sonneneinstrahlung schwankende Produktion. Solche offensichtlichen Handicaps («reverse salients») sind nicht ungewöhnlich für neue Basistechnologien («The Nature of Technology» von W. Brian Arthur). Der enorme Anreiz, diese zu überwinden, löst jedoch intensive Erfinder- und Entwicklungs-Aktivitäten aus, die schliesslich der neuen Technologie-Domäne den Weg bereiten.

Schneller in eine neue Energiezukunft

Um das Problem mit der schwankenden Produktion in den Griff zu kriegen, wird an einer Vielzahl technischer Lösungen gearbeitet, die inzwischen ebenfalls steile Lernkurven durchlaufen: Batterien, Netzspeicher, Kombination mit anderen erneuerbaren Energien, Steuerung des Verbrauchs, Hochspannungsgleichstromnetze.

Je nach Standort können diese Lösungen kombiniert und über weite Bereiche skaliert werden, von kleinsten Batterien für eine nächtliche LED-Beleuchtung bis zu Flow-Batterien für ganze Metropolen, für die bis 2020 ein breiter Einsatz prognostiziert wird.

«Die Innovation in der Energietechnik erfolgt schneller als erwartet», schreibt McKinsey in einer Studie über zehn Durchbruchstechnologien - darunter die hier diskutierten - und warnt vor einer Unterschätzung der Geschwindigkeit.


¹siehe zum Beispiel: JRC Scientific and Technical Reports 2011, Strategic Energy Technology Plan: Scientific Assessment in support oft he Materials Roadmap enabling Low Carbon Energy Technologies - Photovoltaic Technology

Prof. Klaus Ragaller (Quelle: news.ch)

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