PV-Produktion Photovoltaik-Industrie setzt auf den Roboter als „Kostenkiller“

Redakteur: Jürgen Schreier

Um Kosten zu senken, wird in der Photovoltaikindustrie die Automatisierung von Fertigungsabläufen immer populärer. Die Branche verspricht sich davon eine gleichbleibend hohe Produktqualität, begleitet von einen Zuwachs an Produktivität.

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Ansaugen und wegbringen: Roboter, die Solartechnik schnell schonend befördern können, werden in der Photovoltaik immer wichtiger Bild: Grenzebach
Ansaugen und wegbringen: Roboter, die Solartechnik schnell schonend befördern können, werden in der Photovoltaik immer wichtiger Bild: Grenzebach
( Archiv: Vogel Business Media )

Industrieroboter be- und entladen Anlagen zur Fertigung von Solarzellen, sortieren die fertigen Bauteile per Pick-and-Place. Sie transportieren Glasscheiben, schneiden Folien, montieren Rahmen um Solarmodule herum oder installieren neuerdings sogar Anschlussdosen. Ob bei Q-Cells in Bitterfeld, bei Conergy in Frankfurt/Oder oder bei Bosch Solar Energy in Erfurt – Produktionslinien in der Solarindustrie sind heute meist hoch automatisiert.

Das hat seinen Grund: „Hier in Europa müssen wir Kapazitäten erhöhen, um wettbewerbsfähig zu bleiben“, weiß Carsten Busch, Segmentleiter Solar bei ABB Automation in Friedberg. Der Preisdruck sei enorm. Wenn man die Modulproduktion in Deutschland halten wolle, dann müssten Roboter künftig noch viel mehr Aufgaben übernehmen.

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„Die Automobilindustrie hat bewiesen, dass man hierzulande erfolgreich produzieren kann.“ Auch die Solarbranche interessiert sich zunehmend für Fertigungskonzepte, die Mercedes, Porsche oder BMW stark gemacht haben. Viele Hersteller von Automatisierungstechnik wiederum bringen solches Know-how mit.

ABB hat Roboter für viele PV-Anwendungen im Portfolio

ABB bietet Roboter für nahezu alle Segmente der Zell- und Modulproduktion an – vom Flexpicker für das Umsetzen von Siliziumzellen über Anlagen zum Handhaben und Transportieren von Glasscheiben bis zum Verpacken und Palettieren der fertigen Solarmodule.

„Im Solarbereich geht es nicht in erster Linie darum, Personalkosten einzusparen“, unterstreicht Busch. Aber wenn große Mengen an Produkten mit gleichbleibend hoher Qualität gefertigt werden sollen, sind Roboter dem Menschen überlegen.

Vollautomatisches Verlöten der Strings verbessert Modulqualität

Ein Beispiel sei die Querverschaltung von Strängen aus bereits miteinander verbundenen Solarzellen, sogenannter Strings. „Wenn nur ein einziges Mal die Querverlötung nicht hundertprozentig exakt erfolgt, dann wirkt sich dies auf die Effizienz des gesamten Moduls aus“, erläutert der Manager. Eine einzige „kalte“ Lötstelle kann sogar dazu führen, dass das ganze Solarmodul unbrauchbar wird. Immer mehr Hersteller verlöten Zellen und Strings daher vollautomatisch.

Autoindustrie dient PV-Branche als Vorbild

„Roboter haben keine schlechten Tage“, bestätigt Hartmut Wirths vom Industrieunternehmen Bosch Rexroth. „Dem Automaten ist es zudem egal, wo er steht. Man bekommt immer gleichbleibende Qualitäten.“ Weitere Vorteile sind die Einsatzbereitschaft rund um die Uhr und die enorme Geschwindigkeit von Robotern: „Erst durch Automatisierung werden hohe Produktvolumen und hohe Taktraten, wie sie für die Massenproduktion von Solarzellen erforderlich sind, möglich“, so Carsten Busch.

Roboter schneiden aus Blöcken hauchdünne Siliziumscheiben

Auch im Dünnschicht-Segment bringen Roboter mehr Effizienz: „Oft werden Gläser größer oder auch dünner – und damit empfindlicher. Jedes Glas aber, das zerstört wird, kostet“, ergänzt Busch. Bei der Herstellung von Wafern, dünnen Siliziumscheiben, die aus Blöcken geschnitten werden, hat sich der Roboter mittlerweile weltweit durchgesetzt. „Wenn Mitarbeiter einen solchen Silizium-Quader fallen lassen, dann bedeutet das für das Unternehmen einen Schaden von gut 2000 US-Dollar“, sagt Busch.

Denn das Material ist spröde, bricht leicht in viele Teile. Der Mensch bleibt ein Unsicherheitsfaktor. Daher werden Ingots mittlerweile selbst in Asien mit Robotern transportiert und zur Vorbereitung auf das Wafersägen auf einen Glasträger geklebt.

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