Von Franz Frisch

Die Zahlen könnten Wirtschaftspolitiker wie Unternehmer hellwach werden lassen. Denn wo sonst ist in den von Zukunftsproblemen gebeutelten Industrieländern eine Wachstumstechnologie sichtbar, die vergleichbare wirtschaftliche Aussichten verspricht? Noch vor dem Jahr 2000, so berichtet die bekannte amerikanische Studiengesellschaft Monegon Ltd., könnte eine schnell wachsende Photovoltaik-Industrie in den Vereinigten Staaten mehr als 1,4 Millionen neue Arbeitsplätze schaffen. Die Produkte dieser Industrie würden die amerikanische Leistungsbilanz vom Jahr 1998 an gleich auf zweifache Weise drastisch verbessern. Einerseits nämlich ließen sich mit ihnen jährlich rund 20 Milliarden Dollar an Ölimporten einsparen, andererseits könnten weitere 10 Milliarden Dollar durch den Export von Photovoltaik-Systemen auf der positiven Seite verbucht werden. Zum amerikanischen Bruttosozialprodukt würde der neue Wirtschaftszweig, dessen Ziel es ist, Sonnenenergie mit hochentwickelter Technik effektiv zu nutzen, mit fast einem Prozent beitrat gen. Photovoltaik – jene faszinierende Technik, die in besonders behandelten Halbleiterkristallen Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umwandelt, könnte wohl einiges in Bewegung bringen.

Ob die Monegon-Analytiker, die natürlich zu den Befürwortern der Solarenergie zählen, mit ihren Zahlen recht haben oder nicht, läßt sich heute ebensowenig beantworten wie etwa die Frage, wie viele Kernkraftwerke im Jahre 2000 weltweit arbeiten werden. Interessanter ist denn auch die Frage, welche Indizien heute einen so ungeheuren Aufschwung der Photovoltaik zumindest wahrscheinlich erscheinen lassen.

Zwei Faktoren bewirken vorerst, daß sich auch durch Wachstumshemmnisse aller Art geplagte Rechner entspannt zurücklehnen: Man könnte den ganzen Erdball mit den stromliefernden Kristallplättchen pflastern und trotzdem würden weder der wichtigste Rohstoff noch die notwendige Primärenergie knapp werden. 28 Prozent der Erdkruste bestehen aus Silizium, dem Material, aus dem nicht nur Computerchips, sondern auch Solarzellen gemacht werden können. Die arabischen Staaten besitzen es so reichlich wie Öl – im Sand ihrer Wüsten. Und was die Energie von der Sonne angeht, die obendrein noch kostenlos anfällt, so sind ihre Strahlen zwar in der Sahara oder in Saudi-Arabien am stärksten, aber auch in Mitteleuropa und sogar in der Arktis lassen sie noch genügend Strom aus den grauen Kristallplättchen fließen.

Auch andere Sorgen von Energiemanagern gibt es bei Photovoltaik-Systemen nicht: Ihre Zuverlässigkeit und Sicherheit, ihr einfacher modularer Aufbau und schließlich ihre Umweltfreundlichkeit, so schrieb das Jet Propulsion Laboratory – eines der drei US-Forschungszentren für Solarenergie – in einem Bericht, für den amerikanischen Kongreß, machten sie zu einer „außerordentlich wünschenswerten Energietechnik“.

So bleiben als Haupthindernis für das schnelle Wachstum, einer Photovoltaik-Industrie nur die Kosten der Solargeneratoren, die heute noch viel zu hoch sind. Aber hier haben die Experten, im Gegensatz zu den Chancen am Ende unseres Jahrhunderts, die Entwicklung ganz klar vor Augen: Alle, Amerikaner, Japaner und Europäer, sind sich darin einig, daß Strom aus Solarzellen noch in den achtziger Jahren gegenüber allen anderen Stromerzeugungstechniken konkurrenzfähig werden wird, und alle wissen nur zu gut, daß auch die anderen fieberhaft an der billigeren und besseren Solarzelle arbeiten. Kein Wunder, daß ein erster „Etappensieg“ dieses internationalen Forscherwettbewerbs schon in atemberaubend kurzer Zeit geplant ist. Beim Siemens-Konzern etwa hat man sich zum Ziel gesetzt, bis 1985 einen „erheblichen Durchbruch“ zu erreichen. Die billige Fertigung von Silizium-Solarzellen soll bis dahin sogar „großtechnisch realisiert“ werden.

„Wir verfahren sehr breitbandig“, erklärt Dr. Otmar Hintringer, Chef des Siemens-Geschäftszweiges Photovoltaik. „Wir untersuchen zum Beispiel Sinterverfahren, Flächenziehverfahren, amorphes Silizium.“ Und all dies dient nur einem Zweck: eine Fläche aus Silizium möglichst billig herzustellen, wenn es geht vollautomatisch und unter geringstem Energieeinsatz.

Man ist bei Siemens stolz darauf, bei der Siliziumherstellung Pionierarbeit geleistet zu haben. Es waren nämlich Siemens-Forscher, diedas erste Verfahren zur Herstellung von Reinstsilizium vor etwa dreißig Jahren vorgestellt haben – um Gleichrichter für neue Hochspannungsleitungen bauen zu können. „Wir haben keine technologische Lücke“, betont Hintringer, „und wir haben hochqualifizierte Naturwissenschaftler und Ingenieure an diesem Projekt. Die arbeiten mit großer Begeisterung.“

Ihre Ergebnisse, sollen ohne Verzögerung auf den Markt kommen. Dazu hat man bei Siemens den Geschäftszweig „Photovoltaik“ nach Art eines Profitcenters organisiert: Hintringer unterstehen nicht nur Forschung und Entwicklung, sondern auch Fertigung und Vertrieb, und man hat dem Bereich nicht nur den klingenden Namen „Solarik und Silizium-Material“ gegeben, sondern bis 1985 immerhin 300 Millionen Mark für die Entwicklung und 100 Millionen für zusätzlich erforderliche Investitionen eingeplant. Somit gibt Siemens in den nächsten vier Jahren an jedem zweiten Arbeitstag eine Million Mark für Solarenergietechniken der Zukunft aus.

Daß der Marktführer im Bereich des Siliziummaterials, der bayerische Chemiekonzern Wacker, im Wettbewerb um den preiswerten Solargenerator vorn bleiben will, versteht sich von selbst. Die Wacker-Tochter „Chemitronic“ im bayerischen Burghausen hat schon 1977 ein umfangreiches Forschungs- und Entwicklungsprogramm in Zusammenarbeit mit dem Elektrokonzern AEG begonnen. Es läuft insgesamt über acht Jahre und kostet 74 Millionen Mark, von denen vier Fünftel vom Bundesforschungsminister kommen.

So zielen auch Wacker und AEG zunächst einmal auf das Jahr 1985.

Im Gegensatz zu Siemens setzen die Wacker-Forscher zunächst einmal auf Silizium, das gegossen wird. „Wir in Europa sind da den Amerikanern und Japan um eine Nasenlänge voraus“, sagt der Chemitronic-Manager Norbert Aberger. Neue Technologien, mit denen polykristallines Silizium rationeller produziert werden kann, werden in Burghausen bereits in ersten Pilotanlagen erprobt.

Schon in diesem Jahr wird Wacker-Chemitronic 1800 Tonnen des wertvollen Grundmaterials für Elektronikchips und Solarzellen produzieren. „Für die nächsten paar Jahre“, so Aberger, „reichen die vorhandenen Kapazitäten. Denn der Solar-Markt ist noch nicht entwickelt.“ Man kann es sich leisten, den Markt zu beobachten: Ein neues Silizium-Werk, das die Produktion verdoppeln würde, können die Burghausener in eineinhalb Jahren zum Laufen bringen.

Während Amerikaner und Europäer auf internationalen Photovoltaik-Konferenzen mit zahlreichen wissenschaftlichen Vorträgen glänzen, halten sich die Japaner auffallend zurück. Und das, obwohl das einflußreiche „Superministerium“ für Internationalen Handel und Industrie (MITI) schon im Jahre 1974 das sogenannte „Sunshine-Projekt“ gestartet hat.

Es soll bis zum Jahr 2000 laufen, aber die Manager des MITI scheuen sich nicht, schon für 1990 ein ehrgeiziges Ziel anzugeben: 5 Prozent der gesamten japanischen Energieversorgung sollen aus alternativen Quellen kommen. Da ist es langsam an der Zeit, Forschungsergebnisse in die industrielle Anwendung überzuführen. Hier können die Japaner auf Erfahrungen aus der Mikroelektronik zurückgreifen: In einer eigenen, vom Ministerium gegründeten Entwicklungsgesellschaft arbeiteten Forscher der Industrie mit und transferierten die Ergebnisse dann selbst in ihre Firma. Am 1. Oktober 1980 hat das MITI nun die New Energy Development Organisation (NEDO) in Tokio gegründet. Sie soll eine ähnliche Funktion ausüben wie die Organisation zur Förderung der Mikroelektronik, die ihren Zweck jetzt erfüllt hat und demnächst aufgelöst werden wird. Photovoltaik ist ein zentraler Teil des NEDO-Programms, das bis 1985 abgeschlossen sein soll.

Zwei Dinge sprechen dafür, daß Photovoltaik aus Japan ein schnelles Wachstum erfahren wird: Um billige Solarzellen in Massen herstellen zu können, müssen für im Prinzip bekannte Herstellungsverfahren lediglich durchrationalisierte schnelle und automatische Fertigungstechniken entwickelt werden. Darin aber sind die Japaner heute führend in der Welt. Und außerdem verfügen die 20 bis 30 japanischen Firmen, die sich heute mit dieser Entwicklung beschäftigen, schon für den Elektronik- oder Automobilsektor über weltweite Vertriebsnetze.

Während Wacker auf dem Gebiet des Silizium-Grundmaterials und AEG bei den Solarzellen für den Weltraum führend sind, teilen sich heute das Geschäft mit Solargeneratoren für terrestrische Anwendungen fast ausschließlich amerikanische Firmen. Präsident Carters ehrgeiziges Solarenergieprogramm, das vom Department of Energy (DOE) aufgezogen wurde, hat auch dazu geführt, daß risikofreudige Forscher eigene. Unternehmen gründeten, um Photovoltaik-Systeme zu vermarkten. Drei dieser Firmen, Solarex, Solar Power und Arco Solar, decken heute zwei Drittel des Weltbedarfs an Solargeneratoren.