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Gerade diskutiert man in Berlin wieder einmal über den Nutzen und die Kosten für den Ausbau Erneuerbarer Energien. Während auf der einen Seite die Vergütung für Strom aus Erneuerbaren von vielen Seiten angegriffen wird [2], versucht Bundesumweltminister Röttgen den sauren Apfel wenigstens ein bisschen zu versüßen: In diesem Jahr will das Ministerium seinen Etat für die Forschungsförderung aufstocken. Für 2011 stehen 128 Millionen Euro bereit [3], ließ der Umweltminister verlauten. Unter den Projekten, die gefördert werden, sind unter anderem solche, die den Wirkungsgrad von Solarmodulen steigern sollen. Doch was steckt eigentlich hinter dem Wirkungsgrad?
Der Wirkungsgrad einer Solarzelle oder eines Moduls ist definiert als das Verhältnis zwischen der abgegebenen elektrischen Leistung und der eingestrahlten Leistung. Der Wirkungsgrad gibt also an, wie viel Prozent der auf dieser Fläche eingestrahlten Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Durch Forschung und Entwicklung konnte der Wirkungsgrad von Solarmodulen in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich gesteigert werden [4]. Während Anfang der 80-er Jahre Module einen Wirkungsgrad von rund acht Prozent erreichten, kletterte der Wert im Jahr 2003 bei Silizium-Modulen schon auf 13 Prozent. Heute liegt er bei Serienprodukten im Durchschnitt bei 13 bis 14,5 Prozent – im Labor sind bereits 26 bis 27 Prozent möglich. Doch die Steigerung ist ein Balanceakt: Es muss geprüft werden, ob das, was technisch möglich, auch wirtschaftlich sinnvoll ist. So kann der Modulwirkungsgrad gesteigert werden, indem man den Abstand der Zellen zum Rand verkleinert. Hier kann es aber in der Praxis zu einer schnelleren Verschmutzung der Module kommen, die später einen höheren Serviceaufwand zur Folge haben kann. Auf der anderen Seite verringern hohe Wirkungsgrade die Installationskosten der Anlage, was zu geringeren Investitionskosten führt. Die Entscheidung liegt letztlich beim Endverbraucher, der sich für die eine oder andere Richtung entscheiden muss.
Kritiker der Solarenergie werfen der Branche oft vor, dass der Wirkungsgrad von Solarmodulen im Vergleich zu anderen Energieträgern zu gering ist. Doch der Vergleich hinkt: Denn der Rohstoff Sonne steht uns allen kostenlos zur Verfügung, die eingesetzte Energie ist zudem unendlich vorhanden. Auf die Steigerung des Wirkungsgrads allein sollten sich die Anstrengungen der Branche daher nicht konzentrieren.