Changers.com Solarmodul

Der Jahreswechsel auf 2012 begann für Changers.com wenig erfreulich. Das Unternehmen musste überraschend Insolvenz anmelden, da sich innerhalb des Unternehmensgefüges ein gewichtiger Partner zurückgezogen hat. Changers wurde als eines der hoffnungsvollsten Start-Ups in Berlin gegründet. Die Kernmannschaft bestand aus etwa 25 Personen aus 7 Ländern und hatte sich die Verbindung von Solarenergie mit den aufstrebenden Medien des Social Media zur Philosophie gemacht. Die Presse zollte Lob und Anerkennung und Changers expandierte in kurzer Zeit zum international tätigen Unternehmen mit Schwerpunkt in den USA.

Die Geschäftsidee con Changers.com

Die Grundidee verfolgt das Ziel der dezentralisierten Energieerzeugung durch jeden selbst. Der Clou besteht darin, dass man seinen Erfolg nicht für sich behält sondern ihn via Changers.com, Facebook oder Twitter mit der Community teilt. Changers schafft die Plattform zum Kommunizieren der erzielten Energieerzeugungserfolge. Unter den Mitgliedern bildet sich so ein Erfahrungspool und ein Ranking. Die nötigen miniaturisierten Solarmodule in besonders ansprechendem Design in Anlehnung an das Styling von Apple bilden die von Changers vertriebene Hardware. Damit lässt sich die Ladung des Smartphones oder Notebooks ohne Freisetzung von CO2 erreichen. Die Software errechnet die eingesparte Menge CO2 und damit den erreichten Klimaschutz. So wird jede noch so kleine Menge selbst erzeugter Energie zum Erfolgserlebnis für den Kunden.

Der bisherige Partner Centrotherm hat eigene Probleme

Changers.com Solarbatterie

Die Gründung von Changers wurde nicht mit Risikokapital vom Finanzmarkt gedeckt sondern über eine Partnerschaft mit der renommierten Solarfirma Centrotherm, die über die nötige Fachkompetenz verfügt. Nun musste Centrotherm sich wegen der weltweiten Krise im Solargeschäft zurückziehen und seine Aktivitäten auf das eigene Kerngeschäft fokussieren. Die Aktie hat in den letzten Monaten einen dramatischen Wertverlust erlitten und die Auftragszahlen sind wenig erfreulich. Ein Rückzug aus allen Kooperationen außerhalb des eigenen Geschäftsbereiches war unausweichlich.

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Die Grundidee der organischen Photovoltaik ist eine sehr einfache: Statt teurer Halbleiter wie Silizium werden billige Kunststoffe aus organischen Materialien genutzt, um Sonnenlicht direkt in Strom umzuwandeln. Anstelle der klobigen Solarzellen sollen also dünne Kunststofffolien treten, die grundsätzlich auf jedes Material aufgebracht werden können. Im kleinen Rahmen funktioniert das bereits heute, Solarmodule für Handys und Laptops nutzen bereits die organische Photovoltaik.

Kostenvorteile der organischen Photovoltaik

Die Produktion herkömmlicher Solarzellen ist äußerst kosten- und energieaufwändig. Halbleiterkristalle werden bei hohen Temperaturen aufwändig gezüchtet und anschließend in dünne Schichten geschnitten, die so genannten Wafer. Endprodukt dieses Herstellungsprozesses sind Solarzellen, die aufgrund ihrer Bauweise zu kaum etwas anderem genutzt werden können als zur Montage auf dem Dach. Sie sind schlicht zu schwer und zu groß für eine flexiblere Nutzung. Organische Kunststofffolien sind nicht nur deutlich preiswerter herzustellen, sie sind auch flexibler einsetzbar. Sie können problemlos in Hausfassaden integriert werden, mit transparenten Folien können sogar Fensterflächen zur Stromerzeugung genutzt werden. Perspektivisch kann jede Fläche genutzt werden, vom Sonnenschirm bis zum Autodach.

Die Lebensdauer ist beschränkt

Organische Kunststoffe zersetzen sich mit der Zeit. Vor natürlichen Feinden wie Wasser und Sauerstoff können organische Photovoltaik Module durch eine geschickte Verpackung wirkungsvoll geschützt werden, beispielsweise mittels durchsichtiger Kunststoffe, die heute bereits als Getränkeflaschen genutzt werden. Ein Angreifer, der zur Zersetzung organischer Kunststoffe massiv beiträgt, kann jedoch nicht ausgeschlossen werden: Sie Sonne! Insbesondere der UV-Anteil im Sonnenlicht ist reines Gift für organische Kunststoffe. Photovoltaikanlagen, die kein Sonnenlicht vertragen – das klingt nach einem nicht auflösbaren Paradoxon. Gänzlich aus der Welt zu schaffen ist dieses Problem tatsächlich nicht, aber zumindest konnte die Lebensdauer der Module durch intensive Materialforschung in den letzten Jahren deutlich verlängert werden. Immerhin 6.000 Betriebsstunden sind mittlerweile möglich. Hier haben herkömmliche Solarzellen mit einer Lebensdauer von etwa 25 Jahren jedoch noch alle Vorteile auf ihrer Seite. Auch der Wirkungsgrad, der bei hochwertigen Solarzellen aus kristallinem Silizium inzwischen nahezu 20 Prozent beträgt, ist für organische Solarmodule derzeit noch unerreichbar.

Organische Photovoltaik ist eine Option für die Zukunft

Das Potenzial der organischen Photovoltaik scheint immens zu sein. Während bei Solarzellen auf Siliziumbasis allenfalls noch mit Verbesserungen im Detail zu rechnen ist, birgt die organische Photovoltaik noch enorme Verbesserungspotenziale. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert im Rahmen des Programms „Grundlagenforschung Energie 2020+“ Forschungen auf diesem Gebiet. Professor Karl Leo, der unlängst für seine Arbeiten auf diesem Gebiet mit dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet wurde, schätzt die Aussichten optimistisch ein. Wirkungsgrade in der Größenordnung von 20 Prozent hält er für erreichbar.

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Auf immer mehr Dächern sieht man sie, in immer mehr Haushalten tragen sie dazu bei, dass die Stromkosten sinken und jährlich viel Geld gespart werden kann. Der Markt mit Solaranlagen ist in den letzten Jahren stark gewachsen, was man auch an steigenden Werbebudgets erkennt. Immer mehr Spots von Solaranlagenfirmen im TV zu den besten Sendezeiten stellen den Versuch dar, potentielle Kunden anzuwerben. Wer sich von diesen Spots angesprochen fühlt und eine eigene Solaranlage auf seinem Dach installieren will, der kann dies in der Regel relativ unkompliziert tun. Man braucht meist nicht viel mehr als gängiges Elektrowerkzeug, um die Konstruktionen an seinem Dach zu befestigen.

Sicherheitsvorkehrungen treffen um Unfällen vorzubeugen

Natürlich sollte man bei der Installation einer Solaranlage auch jemanden dabei haben, der sich mit Dachdeckerarbeiten auskennt. Schließlich agiert man in einer gewissen Höhe und sollte dabei alle notwendigen Sicherheitsvorkehrungen treffen. Andernfalls drohen Abstürze aus großer Höhe und damit verbundene gesundheitliche Schäden. Stellt man jedoch sicher, dass dies von vornherein ausgeschlossen ist, kann man sehr einfach mit der Installation einer eigenen Solaranlage beginnen. Tipps und Anregungen, worauf man bei der Auswahl so einer Anlage achten sollte, findet man im Internet. Hier kann man sich auch über die möglichen Ersparnisse informieren, die so eine Solarnalage jährlich bringen kann.

Kosten kalkulieren und sich online informieren

Interessant für den potentiellen Neukäufer einer Solaranlage ist, dass man hier auch staatliche Fördermittel einstreichen kann. So erscheint die Installation einer Solaranlage gleich noch einmal reizvoller und attraktiver. Was die Preise angeht, so sollte man sich ebenfalls vorher im Internet ausreichend informieren. Generell lässt sich grob schätzen, dass die Kosten für eine Solaranlage für ein Einfamilienhaus bei einer Investitionssummer in Höhe von ca. 10.000 Euro liegen werden (5 kWp Leistung). Diese Summe hat man in der Regel aber durch die Ersparnis bei den Stromkosten sehr schnell wieder erwirtschaftet.

Rettung zur rechten Zeit

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Für die Sunways AG erfolgt der Einstieg des Großinvestors auf Fernost zur rechten Zeit. In den ersten neun Monaten 2011 halbierte sich der Umsatz gegenüber dem Vorjahr, der operative Verlust belief sich auf mehr als 20 Millionen Euro. Wirkliche Besserung war nicht in Sicht. Zwei Gründe für die eher trüben Aussichten bestanden in der starken chinesischen Konkurrenz und der rückläufigen Photovoltaik Förderung in Deutschland. Mit beiden Problemen hat die gesamte Photovoltaik Branche in Deutschland zu kämpfen, nicht immer endete dieser Kampf erfolgreich. Mit Solon und Solar Millennium mussten unlängst zwei Solarzellen Hersteller aufgeben und Insolvenz beantragen. Auch Sunways schien gefährdet, dieser Marktkonsolidierung zum Opfer zu fallen. Diese Sorge dürfte nun der Vergangenheit angehören, denn Sunways profitiert vom Einstieg der Chinesen gleich in mehrfacher Hinsicht.

Neue Märkte im Visier

Zunächst dürften sich die Chancen auf den asiatischen Märkten deutlich verbessern. Neue Märkte zu erschließen, ist für die Solarbranche dringend erforderlich, zumal die öffentliche Förderung in Deutschland sich perspektivisch auf die Windenergie zu konzentrieren scheint. LDK ist darüber hinaus auf dem amerikanischen Markt aktiv, weswegen sich auch dort neue Chancen eröffnen werden. Das Erfolgsrezept bringt Jack Lai, Finanzchef von LDK, kurz und knapp auf den Punkt: Deutsche Technologie, deutsches Image und chinesische Lohnkosten.

Auch technologisch ergänzen sich LDK und Sunways

LDK ist ein Solarzellen Hersteller mit hoher Fertigungstiefe. Neben den fertigen Modulen werden auch die Silizium Kristalle und die Wafer selbst gefertigt. Eine zentrale Komponente musste LDK jedoch bislang extern hinzukaufen: Die Wechselrichter, die den von Solarzellen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln. Genau hier kann Sunways auf erhebliches Know How verweisen und verfügt über die benötigten Produktionskapazitäten.

Der Standort Konstanz bleibt erhalten

Ob und gegebenenfalls in welchem Umfang es in Deutschland zu Kapazitätsanpassungen kommt, ist heute noch nicht abzusehen. Eingestellt wird die Produktion in Deutschland jedoch nicht. LDK setzt nicht nur auf die technologische Kompetenz von Sunways, sondern ausdrücklich auch auf den europäischen Produktionsstandort. Auf diese Weise können erhebliche Transportkosten im Europageschäft eingespart werden.

Die Zeit drängt beim Photovoltaik-Recycling

Dass die EU ausgerechnet jetzt aufs Tempo drückt, ist kein Zufall. Die erste Generation von Photovoltaik-Modulen hat das Ende ihrer Lebenszeit fast erreicht, ohne dass bislang ein Entsorgungskonzept vorläge. Bereits im Jahr 2015 werden 15.000 Tonnen Schrott zur Entsorgung anfallen. Photovoltaik-Recycling kann sich dabei sogar lohnen, weil wertvolle Rohstoffe wie Silber und Kupfer in beträchtlicher Menge zurückgewonnen werden können.

Zweite Chance für PV Cycle

Die Solarunternehmen haben schon vor Jahren das eigene Recyclingsystem PV Cycle ins Leben gerufen, das bislang allerdings im Wesentlichen nur auf dem Papier existiert. Die beteiligten Unternehmen konnten sich weder über die Finanzierung einig werden noch über die nahe liegende Frage, was eigentlich mit den Schrottmodulen geschehen soll. Zu allem Überfluss hat Solarworld, das als einziges Unternehmen über Erfahrung im Photovoltaik-Recycling verfügt, den Zusammenschluss mittlerweile verlassen. Nun aber könnte der Druck durch die EU PV Cycle neues Leben einhauchen. Ob auch Solarworld sich PV Cycle wieder anschließt oder seine Dienste als externer Recycling Dienstleister anbietet, bleibt dabei abzuwarten. Zwar verfügt auch Solarworld noch nicht über die erforderlichen Kapazitäten, aber immerhin hat das Unternehmen gemeinsam mit Partnern schon das Recycling Unternehmen Solarcycle gegründet. Dieses Unternehmen plant nahe Bitterfeld den Bau einer großen Anlage für das Photovoltaik-Recycling, die über weit mehr Kapazitäten verfügen soll, als für den Eigenbedarf von Solarworld erforderlich wäre.

Kostendruck zur Unzeit

Photovoltaik-Recycling wird einige Investitionen erfordern, die die Branche zur Unzeit treffen. Chinesische Hersteller haben den Markt für Photovoltaikanlagen erheblich durcheinander gewirbelt und binnen eines Jahres die Preise um rund ein Drittel fallen lassen. Trotz dieses erheblichen Preiseinbruchs bei den deutschen Herstellern werden deren Preise von chinesischen Anbietern nach wie vor um rund 25 Prozent unterboten. Im gleichen Zeitraum wurde zudem die Photovoltaik Förderung reduziert. Schlechte Aussichten also, die Kosten für das Photovoltaik-Recycling an die Kunden weiterzugeben. Zumal die Kosten unnötig in die Höhe getrieben wurden, weil keine freiwillige Einigung auf ein System gefunden wurde. Das bedeutet nun, dass jeder EU-Staat die WEEE-Richtlinie selbst in nationales Recht wird umsetzen müssen. Aller Erfahrung nach wird dies auf 27 autarke Systeme hinauslaufen, die wegen des grenzüberschreitenden Handels eine gewaltige Bürokratie mit sich bringen werden.

BEE: Solarstrom ist nicht verantwortlich für steigende Strompreise

Energieversorger begründen die laufende Erhöhung des Strompreises gerne mit der EEG-Umlage, die für die Einspeisung von Ökostrom in das öffentliche Stromnetz fällig wird. Solarstrom erhöhe die im Erneuerbare Energien Gesetz festgeschriebene Umlage ab 2012 allerdings nur noch um 0,03 Cent pro Kilowatt, rechnet der Bundesverband Erneuerbare Energien vor. Das liegt vor allem daran, dass die Verbraucher verstärkt auf nachhaltige Energien setzen. Die Nutzung von Solarenergie stieg innerhalb der vergangenen drei Jahre rasant an – von 2009 bis 2011 hat sich die Menge der genutzten Solarenergie verdreifacht. Mit einem Brutto-Verbrauch von 3,5 Prozent konnte Solarstrom im ersten Halbjahr 2011 erstmals sogar Wasserkraft überholen. Der Bundesverband Solarwirtschaft möchte die Nutzung von Solarstrom bis 2020 sogar auf zehn Prozent steigern.

Starke Partner für den Betrieb von Solaranlagen

Die Verbraucher jedenfalls zeigen sich begeistert von der nachhaltigen Energiequelle. Mit einer Photovoltaikanlage auf dem eigenen Dach können sich Hausbesitzer unabhängiger machen von der öffentlichen Stromversorgung, und ihren Stromverbrauch auf Dauer senken. Dadurch reduzieren sich natürlich auch die Stromkosten. Werden 2011 noch fünf Gigawatt neue Leistung an Solarstrom installiert, geht die Förderung für den Bau der Solaranlagen zwar um weitere 15 Prozent zurück. Dennoch ist das Interesse an einer eigenen Solaranlage ungebrochen.

Energieversorger wie Yello Strom bieten sich als Partner für die Versorgung mit Sonnenergie an. Komplettpakete vereinfachen die Installation der Anlage, schließen Versicherungen mit ein und bieten für nachts und für sonnenarme Zeiten günstigen Strom als Alternative an.Überschüssiger Strom dagegen wird direkt ins öffentliche Netz eingespeist – und sichert den Solaranlagen-Betreibern einen Zuverdienst.

Unter einer Solarzelle bzw. einer sogenannten photovoltaischen Zelle versteht man ein elektrisches Bauteil, das Strahlungsenergie kurzer Wellen in elektrische Energie umwandeln kann, die für den Menschen nutzbar ist. Dabei wird hier in der Regel Sonnenenergie umgewandelt. Dabei basiert diese Umwandlung auf der physikalischen Grundlage des photovoltaischen Effekts. Dieser photovoltaische Effekt ist seinerseits eine Sonderform des sogenannten inneren photoelektrischen Effekts und für die Nutzung der Sonnenenergie äußerst wichtig. Auf Grund dieser Gegebenheiten unterscheiden sich Solarzellen von allen anderen Arten der regenerativen Energieerzeugung, für die sie selbst teilweise sogar unentbehrlich sind. Oftmals wird nämlich bei diesen anderen sogenannten Energieerzeugungen lediglich die Antriebsenergie für den Antrieb des Generators nicht auf konventionelle Art erzeugt, so dass man die Sonnenenergie fast als einzige wirklich alternative Energieform betrachten kann. Irrtümlicherweise werden manchmal auch die Elemente eines Sonnenkollektors als sogenannte Solarzelle bezeichnet. Dies ist nur sehr bedingt richtig, denn diese Elemente erzeugen selbst keinen nutzbaren Strom bzw. keine nutzbare Energie. Dafür erzeugen sie Prozesswärme und können somit einen Warmwasser-Boiler oder andere Geräte dieser Art ersetzen.

Die Einteilung der Solarzellen kann in verschiedener Art und Weise sowie nach verschiedenen Kriterien erfolgen. Dabei ist die übliche Art der Unterteilung die verwendete Materialdicke, wobei nach Dickschichtzellen und nach Dünnschichtzellen unterschieden wird. Ebenfalls ein gängiges Kriterium für die Unterscheidung der Solarzellen ist das verwendete Material selbst. Allerdings wird dabei am häufigsten das Halbleitermaterial Silizium verwendet. Auch die Kristallstruktur kann in diesem Zusammenhang zur Differenzierung genutzt werden, wobei man dann zwischen kristalliner oder amorpher Struktur unterscheidet. Dabei kann neben den gewöhnlichen Halbleitermaterialien aber auch eine ganz neue Art von Material zum Einsatz kommen, wobei sich dieser Trend in den nächsten Jahren – je nach geplanter Verwendung der betreffenden Zelle – sicher noch weiter durchsetzen wird. In Frage kommen hierbei sogenannte organische Solarzellen oder Farbstoffsolarzellen. Von eben diesem gewählten Material kann dann auch die Verwendung abhängen, so dass sich hier eine absolute Wechselwirkung ergeben kann und wird.

Der Dember-Effekt, der auch in der Solartechnik zur Anwendung kommt, wird unter anderem als Foto-Dember-Effekt oder Kristallfotoeffekt bezeichnet. Dabei geht der Name auf den Physiker Harry Dember zurück. Dieser Effekt beschreibt in erster Linie die Entstehung einer elektrischen Spannung unter Lichteinstrahlung auf ein Halbleiterelement. In physikalischer Hinsicht beruht dieser Dember-Effekt darauf, dass bei der Lichteinstrahlung Energie in geeigneter Wellenlänge auf einen Halbleiter auftrifft, wobei Elektron-Loch-Paare entstehen. Bei diesen Löchern handelt es sich allerdings um nichts anderes, als um fehlende Elektronen im Valenzverband des betreffenden Halbleiterelements.

Die Dichte der betreffenden Elektronen-Loch-Paare ist regelmäßig an der Oberfläche am größten, denn das Licht wird ebenfalls an der Oberfläche des Halbleiters absorbiert. Somit nimmt die Elektronen-Loch-Dichte weiter im Inneren des Halbleiters ab, so dass diese Abnahme dem Lambert-Beerschen Gesetz folgt. Des weiteren führt der Gradient dieser Elektronen-Loch-Paare zu einem Diffusionsstrom. Da aber die Elektronen ein anderes Gewicht als die Löcher besitzen – sofern man das so nennen möchte – kommt es hier außerdem zu verschiedenen effektiven Massen, so das die effektiven Massen der Elektronen kleiner sind als die der Löcher. Dies bewirkt, dass die vorhandenen Elektronen schneller in den betreffenden Halbleiter diffundieren und so eine räumliche Trennung von den Löchern bewirken. Durch diesen Vorgang wird eine elektrische Spannung erzeugt, die man sich auch in der Solartechnik zu Nutze macht.

Im großen und ganzen besitzt der Dember-Effekt zahlreiche Anwendungen, denn immer dann, wenn ein kurzer Lichtimpuls auf die Oberfläche eines Halbleiters auftrifft kommt es zum Aufbau einer elektrischen Spannung. Natürlich kann man diese Art des Vorgangs auch mit Hilfe technischer und physikalischer Simulation durchführen, doch gerade im Bereich der Solartechnik kann der Dember-Effekt auf Grund einer echten Lichteinstrahlung zur Energieerzeugung genutzt werden. Daher ist die Einstrahlung der Sonne und vor allem auch die Dauer der Sonneneinstrahlung von elementarer Relevanz für die Auswahl eines geeigneten Standorts, um zum Beispiel sogenannte Solarparks zu gründen und mit deren Hilfe Solarenergie zu erzeugen.