Das Unternehmen mit Sitz im Thuner Stadtteil Gwatt entwickelt Maschinen, mit denen Solarzellen und entsprechende Module industriell hergestellt werden. Das Ziel ist einfach: Die Innovationen werden vor allem getrieben von dem Versuch, mit Zellen und Modulen mehr elektrische Energie aus der Sonne zu gewinnen, bei gleichzeitig immer geringeren Kosten.

Den Wirkungsgrad von Solarzellen und Modulen zu erhöhen, gelingt in akademischen Laborversuchen in schöner Regelmässigkeit. Aber die industrielle Fertigung ist eine gänzlich andere Herausforderung. Es geht dabei nicht nur um die Technologie an und für sich, sondern um die Optimierung von Kernprozessen bei der Massenproduktion von Zellen und Modulen, die gleichzeitig auch marktfähig sind. Es sind vor allem «Verbesserungsinnovationen», mit denen versucht wird, sich technologisch von den Wettbewerbern zu differenzieren.

Selbst hocheffiziente Solarzellen können ihre gesamte Leistungsstärke erst dann ausspielen, wenn der gewonnene Strom möglichst verlustfrei abgenommen, weitergeleitet und damit die maximale Energieleistung des Moduls erreicht werden kann. Ein Beispiel dafür ist die Smartwire Connection Technology (SWCT), das heisst die Verbindung einzelner Solarzellen in einem Modul mittels einer Spezialelektrode. Sie ist ein wesentlicher Schlüssel für eine möglichst hohe Energieausbeute des gesamten Moduls. Die patentierte Smartwire Connection Technology (SWCT) ermöglicht genau dies: Eine absolute Steigerung des Modulwirkungsgrads um etwa 2 Prozent – ein Wert, der in der Photovoltaikindustrie einem Quantensprung gleichkommt. Während Standardsolarmodule in der breiten Masse heutzutage Modulwirkungsgrade von 19,5 Prozent aufweisen, ermöglicht diese Modultechnologie fast 22 Prozent.

Industriealisierung

Die Smartwire-Technologie erfüllt neben dem technischen Fortschritt auch eine mindestens genauso wichtige Voraussetzung für Innovationsentscheidungen: das Geschäftspotenzial. Das bedeutet in erster Linie, dass sich die Lösungen zu wettbewerbsfähigen Kosten industrialisieren lassen. Um diese Frage möglichst früh zu klären, wird ein strikter und erprobter Innovations- und Entwicklungsprozess, der zuerst die bis zu dreissig Jahren Lebensdauer garantierte Zuverlässigkeit des fertigen Solarmoduls verfolgt und der auch dafür sorgt, dass die Aufwendungen für Forschung und Entwicklung effizient und am Ende erfolgreich eingesetzt werden.

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Nicht selten stehen am Anfang dieses Stage-Gate-Prozesses Technologietrends sowie Ideen und Wünsche, die von Kunden und anderen Stakeholdern geäussert werden. Diese technologischen Ideen werden gesammelt und hinsichtlich ihrer technischen Realisierbarkeit, ökonomisch attraktiven Umsetzung und der Marktrelevanz bewertet. Danach ist mit der Vorentwicklung der erste Meilenstein erreicht. Fällt die Bewertung hier positiv aus, geht es in die konkrete Produktentwicklung, und schliesslich erfolgt die Markteinführung. Insgesamt neun Phasen umfasst dieser Prozess bei Meyer Burger. Während dieses Verfahrens arbeitet ein interdisziplinäres Team, bestehend aus Produktmanagement, Forschung und Entwicklung, Verkauf, externen Partnern und Instituten und zum Teil auch Kunden eng zusammen.

Dabei kommt dem Faktor Zeit eine besondere Bedeutung zu. Die Geschwindigkeit der Kostensenkung und damit der Produktentwicklung ist in der Solarindustrie deutlich höher als in anderen Branchen. Daher spielt die sogenannte Time-to-Market eine wesentliche Rolle bei der Bewertung der Umsetzbarkeit und damit für die Marktakzeptanz einer neuen Technologie und die daraus abgeleiteten Produkte. Deshalb ist ein gutes Innovationsmanagement wichtig, um nicht unnötigen Zeitverlust zu erleiden oder das Produkt am Markt oder am Kundenbedürfnis vorbeizuentwickeln.

Kunden als Partner

Überhaupt sind die Kunden ein wichtiger Partner bei der Entwicklung neuer Lösungen und Produkte. Erstkunden, sogenannte Early Adapter, helfen dabei, dass die Maschinen auch in der Praxis reibungslos laufen. Erst beim regelmässigen und realen Einsatz beim Kunden wird das endgültige Ergebnis sichtbar; so können noch eventuelle Schwachstellen verbessert werden. Laufende Innovationen bleiben für Meyer Burger wie für jedes Schweizer Hightech-Unternehmen essenziell, um seine führende Rolle zu sichern. Die Voraussetzungen dazu sind hierzulande gegeben. Das betrifft einerseits die Verfügbarkeit von gut qualifizierten Mitarbeitenden. Anderseits betreibt Meyer Burger eine enge internationale Zusammenarbeit mit Hochschulen und Forschungsinstituten in der Schweiz und im Ausland.

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Die Roadmap für die Weiterentwicklung der Smartwire-Technologie hält noch weitere Verbesserungen parat. Da laufend an effizienteren Beschichtungen für Solarzellen gearbeitet wird, verändern sich auch die Anforderungen an deren Verbindung, um den Energieertrag zu steigern. Time- to-Market, Kosten und Qualität komplettieren die Messlatte für die künftige Innovationsarbeit.

Gunter Erfurt, Chief Technology Officer (CTO), Meyer Burger Technology, Gwatt (Thun).

Technisch wichtige Innovation

Schatten Die Smartwire Connection Technology (SWCT) umfasst sowohl die elektrische und die mechanische Verbindung von Solarzellen zu Strings als auch deren Einkapselung. Im Vergleich zu herkömmlichen eckigen Busbar-Verbindungen reduzieren die runden SWCT-Dünndrähte durch die deutlich geringere Auflagefläche die Verschattung der Solarzelle um bis zu 20 Prozent. Die aktive Fläche der Solarzelle, also der Bereich, der Licht absorbieren und in elektrische Energie umwandeln kann, ist somit deutlich grösser.

Silber Einen weiteren Pluspunkt liefert Smartwire beim Silberverbrauch. Das Edelmetall stellt nach Silizium das zweitteuerste Material in einem Solarmodul dar. Die SWCT erlaubt die Senkung der Silbermengen um bis zu 70 Prozent und ist damit allen anderen Modulverbindungstechnologien überlegen. Ein kamerabasiertes Detektionssystem kontrolliert zudem laufend die Zellen und sortiert fehlerhafte selbsttätig aus.