Photovoltaik-Industrie setzt auf den Roboter als „Kostenkiller“

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„Und in diesem Bereich erschienen die Automatisierungskosten im Vergleich zu den Kosten für das eigentliche Equipment eher gering.“ Auf eine wirtschaftliche Modulherstellung hingegen hätte die Branche zunächst deutlich weniger geachtet – solange die Solarmodule den Unternehmen aus den Händen gerissen wurden, fehlte dort der Rationalisierungsdruck, zumal viele Arbeitsschritte manuell erledigt werden können.

In großen Fabriken lohnt sich der Robotereinsatz

„Früher war ein Hersteller mit einer Kapazität von zehn bis 15 Megawatt groß“, meint Busch. Der Einsatz von Robotern aber erscheint bei einer solchen Größenordnung wenig lohnend. Das hat sich geändert: „Heute haben Fabriken typischerweise Kapazitäten von bis zu 200 Megawatt, in Zukunft werden sie wohl im Gigawattbereich liegen“, so Busch. „Die technologische Entwicklung geht schnell voran, auch die Anlagen verändern sich“, betont der Manager. In der Zellproduktion beispielsweise werde der Durchsatz höher und die Anlagen breiter. Neue Roboter, die diesen größeren Arbeitsraum bedienen, würden daher immer gefragter.

„Fördertechnik für die Solarindustrie ist ein erklärter Schwerpunkt von Bosch Rexroth“, sagt Wirths: „Das Grundkonzept lautet: von A nach B bringen.“ Doch im Detail stecken viele Herausforderungen. „Wir arbeiten mit Standardkomponenten. Dennoch müssen wir für die Solarbranche gewisse Spezialanforderungen erfüllen“, sagt Wirths. „Im Dünnschicht-Bereich beispielsweise geht es insbesondere darum, Gläser bei relativ hohen Temperaturen zu handhaben.“

Krise bringt Zeit für Innovationen

Doch auch „normale“ Wafer stellen die Ingenieure zunehmend vor Herausforderungen. Sie werden immer dünner und damit immer zerbrechlicher. Zugleich wollen die PV-Firmen heute mit einer Linie 3600 Solarzellen pro Stunde produzieren, natürlich bei möglichst wenig Bruch.

Um die empfindlichen Wafer greifen zu können, ohne sie dabei anzufassen, setzen die Anlagenbauer auf einen physikalischen Trick: Das sogenannte Bernoulli-Prinzip besagt, dass in einem strömenden Gas ein Geschwindigkeitsanstieg stets mit Druckabfall verbunden ist. Dieses Phänomen sorgt nicht nur dafür, dass Flugzeuge fliegen können. Es macht es auch möglich, dass man mit Hilfe von Druckluft Gegenstände ansaugen kann.

Die aktuelle Krise der Solarbranche nutzen Lieferanten zur technologischen Weiterentwicklung: „Wir nutzen die Wachstumspause als willkommene Gelegenheit, unsere Produkte zur Reife zu bringen“, sagt Michael Karcher vom Automatisierungsspezialisten Festo.

Festo liefert Komponenten zum Bewegen von Wafern und Glassubstraten

Das Unternehmen beliefert Equipmenthersteller mit Lösungen von einzelnen Komponenten bis zu kompletten Subsystemen, um Wafer oder auch Glassubstrate zu bewegen. Die Ausrüster hätten bislang einen Auftragsberg abgearbeitet, meint Karcher. Oberste Priorität hatte dabei die Vorgabe, die Taktzeit weiter zu verkürzen.

„Das hat sich jetzt zum Glück etwas beruhigt. Wir haben einen Käufermarkt mit Überkapazitäten. Und die Unternehmen konzentrieren sich nun auf die Anlagenoptimierung. Sie wollen Prozessschritte, die sehr teuer sind, möglichst herausnehmen“, erläutert Karcher. Das erfordert neue Konzepte.

Anfangs habe die Solarbranche „oftmals Lösungen aus der Halbleiterindustrie übernommen, weil die Prozesse dort ähnlich sind“, sagt Karcher. Solarzellen seien aber „als Produkt trivialer“. Mittlerweile hätten die PV-Firmen deutlich stärker ihre Kosten im Blick. Und die Roboter helfen sparen – auch wenn die Unternehmen dafür erst einmal investieren müssen.

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