Solarproduktion in den USA: Onshoring gewinnt an Dynamik und floriert

An einem frischen Wintermorgen in Greenwood, South Carolina, sorgte die strahlende Sonne trotz drohender Regengefahr für ein angenehmes Wetter. Am letzten Tag im Januar 2025 versammelten sich rund 80 Teilnehmer, darunter Vertreter staatlicher und lokaler Behörden sowie Gemeindevertreter, in der kleinen Stadt. Ihr Ziel? Einen wichtigen Meilenstein für die US-Solarindustrie zu feiern.

Anlass war die feierliche Eröffnung der Solarzellenproduktionsanlage von ES Foundry. Sie soll die größte ihrer Art in den USA sein. Vertreter der Solarbranche, Fachjournalisten und Kunden von ES Foundry besichtigten die Produktionsanlage. Dort konnten sie kristalline Silizium-Solarzellen (c-Si) in verschiedenen Produktionsstadien bewundern.

Elissa Pierce, Analystin für die Solarversorgungskette bei Wood Mackenzie, kommentierte: „Der Zeitpunkt hätte nicht besser sein können. Die Verlagerung der vorgelagerten Komponentenfertigung ins Inland ist heute wichtiger denn je.“ Seit Inkrafttreten des Inflation Reduction Act (IRA) im Jahr 2022 wurden in den USA über ein Dutzend Solarmodulfabriken errichtet. ES Foundry ist erst die zweite Fabrik zur Herstellung von c-Si-Zellen. Wood Mackenzie prognostiziert, dass die jährliche Zellproduktionskapazität in den USA in diesem Jahr 11,3 GW erreichen wird.

Dünnschichtdominanz

First Solar, ein Hersteller von Cadmiumtellurid-Dünnschichtmodulen (CdTe) mit Sitz in Tempe, Arizona, dominiert die US-amerikanische Solarindustrie. Der integrierte Produktionsprozess ist einfach: An einem Ende der Produktionslinie wird Glas eingebracht, am anderen Ende kommt ein fertiges Modul heraus.

Während der Telefonkonferenz zum dritten Quartal 2024 bestätigte Mark Widmar, CEO von First Solar, den Produktionsstart in der 1,1 Milliarden US-Dollar teuren Fabrik mit einer Kapazität von 3,5 GW in Alabama. Widmar erklärte, First Solar sei auf Kurs, bis 2026 in den USA 14 GW und weltweit 25 GW an Modulen zu produzieren.

Die Dünnschichtproduktion findet unter einem Dach statt. Im Gegensatz dazu sind die c-Si-Lieferketten fragmentiert. Die c-Si-Lieferkette umfasst separate Produktionsprozesse für Polysilizium-Rohmaterial, Solar-Ingots, Wafer, Zellen und Module. Derzeit liegt die US-Zellproduktion weit hinter der Modulkapazität von 50 GW zurück, die der Analyst Exawatt für 2025 erwartet. Zudem gibt es in den USA noch keine eigene Waferproduktion.

Alex Barrows, Leiter der Solarabteilung beim CRU-Konzern Exawatt, sagte: „Zu den uns bekannten Unternehmen, die Wafer in die USA importiert haben, gehören Suniva, ES Foundry, Hanwha und Silfab, die im Januar dieses Jahres Wafer eingeführt haben.“ Er schätzt, dass von den angekündigten 42 GW Zellproduktionsplänen 10 GW in diesem Jahr in Betrieb gehen könnten, bis 2026 könnten es dann 19 GW sein.

Zellproduktion

Das rekapitalisierte Unternehmen Suniva nahm Mitte 2024 in Georgia eine Zellproduktionskapazität von einem Gigawatt in Betrieb. Auch das kanadische Unternehmen Silfab baut in South Carolina eine Ein-GW-Produktionslinie auf. Es wurden Abnahmeverträge unterzeichnet, die im zweiten Quartal 2025 in Kraft treten. ES Foundry stellte seine Ein-GW-Linie im Januar vor und begann im darauffolgenden Monat mit der Zellauslieferung. Suniva sammelte im Oktober 2023 110 Millionen US-Dollar für die Wiederaufnahme der Zellproduktion ein, während Silfab im November 2024 100 Millionen US-Dollar für seinen Zellbetrieb sicherte.

Alex Zhu, CEO von ES Foundry, der die US-Geschäfte von Unternehmen wie Suntech, Shunfeng International Clean Energy und GCL System Integration leitete, sagte: „Bis August werden wir eine Kapazität von einem Gigawatt erreichen, und unser Ziel ist es, eine Nennkapazität von drei Gigawatt zu erreichen.“ Die Zellfabrik von ES Foundry in South Carolina ist für die Verarbeitung großformatiger „G12“-Wafer (210 mm) ausgerüstet, verwendet derzeit aber kleinere „M10“-Wafer (182 mm). Zhu fügte hinzu: „Da wir derzeit M10-Wafer verwenden, sollten wir für die tatsächliche Produktion wahrscheinlich 15 bis 20 % von der Nennkapazität abziehen.“ ES Foundry plant, in seiner zweiten Expansionsphase auf die Produktion von G12-Wafern umzusteigen.

Zellentreiber

Der Ausbau der US-Solarproduktion wurde durch Handelsbarrieren und inländische Fördermaßnahmen vorangetrieben. Für Entwickler haben diese Maßnahmen im Inland produzierte PV-Module attraktiv gemacht, sowohl hinsichtlich der Versorgungssicherheit als auch der attraktiven Subventionen. Die von der Trump-Regierung umgesetzten politischen Änderungen haben jedoch erhebliche Unsicherheit geschaffen. Die Branche spekuliert nun über die zukünftige Ausrichtung dieser Maßnahmen.

Zhu sagte: „Ich denke, fast die gesamte Branche wartet gespannt auf die weitere Entwicklung der Politik der Trump-Regierung. Die Details aller Änderungen am IRA sind entscheidend.“

Derzeit profitieren Zellhersteller von der Steuergutschrift der IRA in Höhe von 0,04 $/W. Zusätzlich gibt es einen Bonus für inländische Anteile, der mit einer 30-prozentigen Investitionssteuergutschrift (ITC) verknüpft ist. Weitere 10 % sind verfügbar, wenn bestimmte Anteile in den USA hergestellter Komponenten in Solarkraftwerken verwendet werden. Laut Zhu sind zwar beide Maßnahmen wichtig, die ITC bleibt jedoch die wichtigste für die gesamte US-Solarindustrie.

Zhu warnte, dass ein vorzeitiges Auslaufen oder eine vorzeitige Reduzierung des ITC tiefgreifende Auswirkungen auf Entwickler und Hersteller hätte. „Das würde die Investitionslandschaft der gesamten Branche erheblich verändern. Es gibt so viele Möglichkeiten, dass Prognosen schwer fallen. Natürlich hoffen wir, den 45-fachen Steuersatz und die Anforderungen an den Inlandsanteil beizubehalten.“

Vorgelagerte Versorgung

Die Beschaffung weiterer Vormaterialien könnte Herausforderungen mit sich bringen. Lezcano wies darauf hin, dass US-Hersteller mit anhaltenden Schwierigkeiten und potenziellen Engpässen in der Lieferkette konfrontiert sein könnten. „Alle wetteifern um nicht-chinesisches Polysilizium, und Unternehmen wie Wacker, Hemlock und OCI können einen Aufpreis verlangen. Wer US-Wafer produzieren will, konkurriert mit einer langen Liste anderer Unternehmen.“

Die Entscheidung von REC Silicon, die Produktion in seinem Werk in Moses Lake einzustellen, ist nicht nur ein Rückschlag für die Versorgung nicht-chinesischer Polysiliziumlieferanten, sondern könnte auch Auswirkungen auf Hanwha Qcells gehabt haben. Das Unternehmen hatte ehrgeizige Pläne zur Zellproduktion, doch Lezcano deutete an, dass sich die geplante, voll integrierte Produktionsanlage mit einer Kapazität von 3,3 GW in Georgia dadurch verzögern könnte.

Lezcano sagte: „Hanwha, die Muttergesellschaft, hat eine beträchtliche Investition getätigt. Dass der Deal nicht zustande kam, könnte zu Verzögerungen im internen Management führen.“

Qcells scheint mit der Inbetriebnahme seiner US-Zelllinien im Rückstand zu sein. Canadian Solar, Hersteller und Projektentwickler zugleich, lässt seine Kunden möglicherweise auch auf neue Zellen aus seiner 800 Millionen Dollar teuren 5-GW-Anlage in Indiana warten, die im Oktober 2023 angekündigt wurde.

Trotz Subventionen und handelsfördernder Maßnahmen bleibt der Weg zum Erfolg in der kristallinen Siliziumproduktion in den USA schwierig. Silfab will die von ihm produzierten negativ dotierten „n-Typ“-Zellen sowohl in Modulen für Hausdächer als auch für Großkraftwerke einsetzen. Suniva beliefert auch externe Modulhersteller mit Zellen. ES Foundry konzentriert sich auf die Entwicklung der Zellproduktion, bevor der Einstieg in den stark umkämpften Modulmarkt in Erwägung gezogen wird.

Anders als Europa, das für seine Solarprojekte und -installateure noch immer stark auf chinesische Importe angewiesen ist, nähern sich die USA einem Meilenstein der Inlandsverlagerung. Barrows von Exawatt sagte, die Importdaten für Februar oder März würden voraussichtlich zeigen, dass US-Hersteller mehr als 50 % des Endmarktbedarfs des Landes decken – zumindest bei Modulen zum jetzigen Zeitpunkt.

Barrows schloss: „Anhand der Importdaten wird man bald erkennen können, dass sich der US-Markt von einem Markt, der vor etwa einem Jahr fast vollständig von Modulimporten abhängig war, zu einem Markt entwickelt hat, der hauptsächlich Zellen importiert – obwohl er immer noch einige Module importiert.“