Die Sonne als Samenfabrik — Module, die eine andere Fabrik bauen
Den Zyklus der Zivilisation beginnen wir mit Sonnenlicht. Eine Fabrik stellt Module her. Diese Module versorgen die Fabrik. Wenn die Fabrik wächst, produziert sie noch mehr Module, die noch mehr Fabriken versorgen – bis "begrenzte Energie" ein historisches Relikt wird, über das Ihre Kinder lachen.
Warum eine Solar-Seed-Fabrik (Energie, die Energie vermehrt)
Minen und Schmelzwerke mögen konstante Megawattzahlen. Deshalb bauen wir eine Maschine, die Megawatt "druckt": eine Solarfabrik. Wir fertigen Module → verbinden sie → versorgen die Fabrik → fertigen mehr Module. Der Kreislauf zieht sich zu. Die ganze Industrieanlage fühlt sich wie ein Garten an.
- Geschlossener Kreislauf — Module versorgen die Linie, die sie hergestellt hat.
- Schnelle Rendite — innerhalb weniger Monate wird der Strom der Fabrik selbst gedeckt, danach reiner Überschuss.
- Saubere Skalierung — ein Teil der Produktion wird für die Klonung neuer Fabriken verwendet; Wachstum wird zur Gewohnheit.
Fabrikplan (Module wie Lego, Linien wie Schienen)
Was wir herstellen
Monokristalline Siliziummodule (~500 W jeweils) mit Glas vorne und Aluminiumrahmen. In einem Werk läuft Polysilizium → Ingots → Wafer → Zelle → Modul, und Solar-Glas sowie Rahmen sind daneben.
Zelltechnologie: TOPCon/HJT Klasse Modulleistung: ~500 W Linienverfügbarkeit: 8 000 Std./Monat (Ziel)Energie-Intuition
Moderne, eng integrierte Linien erreichen eine Fabrik-Stromintensität von etwa ~0,35–0,60 kWh pro W Modulausgang (nur Strom; stoffgebundene Energie — separat und in vielen Fällen auch vor Ort).
Projektpunkt: 0.40 kWh/W (Basis) Planungsbereich: 0.35–0.60 kWh/WVorab berechnete Skalierungsszenarien
Anlagengrößen (integrierter Campus)
| Produktionsmaßstab | Durchschnittliche elektrische Leistung | Für die PV-Anlage zur Versorgung (min.) | Speicherung 12 Std. | Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|
| 1 GW/Jahr | ~50 MW (0.40 kWh/W) Bereich ~40–70 MW |
~260 MWp* Wachstum: 350–500 MWp |
~600 MWh | Versorgt die Linie + Hilfsverbraucher |
| 5 GW/Jahr | ~250 MW (0.50 kWh/W durchschnittlich) Bereich ~200–375 MW |
~1.3–1.9 GWp | ~3.0–4.5 GWh | Mehrere parallele Linien |
| 20 GW/Jahr | ~1,0–1,5 GW | ~5,1–7,7 GWp | ~12–18 GWh | Globaler Knotenskala |
*PV „min.“ Größe basierend auf Tagesenergie: PVMWp ≈ (Durchschn. MW × 24) / (5,5 PSH × 0,85). Wir empfehlen eine Erhöhung („Wachstum“), um benachbarte Werke zu versorgen und den Selbststart zu beschleunigen.
Monatliche Ausgabe (Basis 1 GW/Jahr)
| Einheit | Wert |
|---|---|
| Module (je 500 W) | ~166.000 Stück / Monat |
| Hinzugefügte Nennleistung | ~83 MWp / Monat |
| Durchschnittliche AC-Leistung (vor Ort installiert) | ~16 MW / Monat† |
†Berechnung basierend auf 5,5 Spitzen-Sonnenstunden und 85 % DC→AC Systemwirkungsgrad.
Intuition zur Energierückgewinnung
- Bei guter Sonneneinstrahlung erzeugt jeder installierte Watt etwa 1,6–1,9 kWh pro Jahr.
- Elektrische Intensität der Fabrik 0,35–0,60 kWh/W → Monate, bis die Fabrik ihren Bedarf deckt.
- Nach der Eigenversorgung sind alle neuen Module reiner Überschuss für den Ort und das Netz.
Eigenversorgungsplan (wie schnell sich der Kreislauf schließt)
1 GW/Jahr Basis, 0,40 kWh/W Strom, 5,5 PSH, 85 % Wirkungsgrad
| Reinvestierter Anteil der Module pro Monat | Durchschnittliche Leistung, pro Monat hinzugefügt | Monate bis zur 50 MW Fabrik | Kommentar |
|---|---|---|---|
| 100 % | ~16 MW | ~3 Monate | Reiner Eigenversorgungs-Sprint |
| 60 % | ~9,8 MW | ~5–6 Monate | Balance zwischen Eigenversorgung und Export |
| 30 % | ~4,9 MW | ~10–11 Monate | Langsam und sicher |
Wenn die durchschnittliche Auslastung der Fabrik gedeckt ist, werden reinvestierte Module verwendet, um andere Fabriken zu vergrößern und den restlichen Ort zu versorgen (Schmelzen, Walzen, Glas). Das ist der Motor der Akkumulation.
Materialliste (1 MW Module)
| Material | Typische Menge | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Solar-Glas | ~50 t | ~5 000 m² @ ~10 kg/m² |
| Aluminiumrahmen | ~5 t | Hoher Anteil an recyceltem Metall |
| Silizium (Wafer) | ~3,5–5,0 t | ~3–5 g/W, inkl. Schneidverluste |
| EVA-Kapselant | ~1,5 t | Oder POE für HJT-Technologie |
| Rückfolie | ~0,7 t | Oder Verbundglas |
| Kupferstreifen | ~0,4–0,8 t | Elementverbindungen |
| Silber (Paste) | ~10–20 kg | Nimmt ab wegen neuer Metallisierung |
| Anschlussdosen | ~2 000–2 500 Stk. | 500 W Module |
Aluminium-, Glas- und Kupferlinien befinden sich im selben Ort (4–6 Teile). Kurze Rohre, kurze Strecken, wenig Aufwand.
Monatliches Material (1 GW/Jahr)
~83 MWp/Monat Ausgang ≈ ~166 Tsd. Module (je 500 W).
| Material | Pro Monat |
|---|---|
| Glas | ~4 150 t |
| Aluminium | ~415 t |
| Silizium | ~290–415 t |
| Kupfer | ~35–65 t |
| Silber | ~0,8–1,7 t |
Diese Ströme sind unsere Einkaufsliste für lokale Metall- und Glaslinien.
Leistung nach Phasen (wir planen ein glattes, kein "gezacktes" Profil)
1 GW/Jahr integrierter Standort — Richtwerte
| Phase | Mittlere elektrische Leistung (MW) | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Polysilizium-Herstellung | ~10–20 | FBR/Siemens-Hybrid; Wärmerückgewinnung |
| Wafer- und Kristallzucht | ~8–12 | Czochralski-Ziehen; Mehrtiegel-Bänke |
| Wafer-Schnitt | ~6–10 | Diamantdraht; Schlammsammlung |
| Elementlinien | ~15–25 | Diffusion, PECVD/PVD, Ausbrennen |
| Modulmontage | ~2–5 | Laminatoren, Stringer, Testen |
| Insgesamt | ~41–72 | Projektgröße ~50 MW |
Das lokale Mikronetz funktioniert: Große Lasten (Wachstum der Wafer, Laminatoren) synchronisieren wir mit der Akkumulation, um Spitzen zu vermeiden. Überschüssige Tages-PV versorgt das nächtliche Laden.
Grundstück und Gebäude (wo „lebt“ das alles?)
Fabrikgelände
- Geschlossene Hallenfläche (1 GW/Jahr): ~60–100 Tausend m² verteilt auf mehrere Hallen
- Wartung und Lagerung: ~20–40 Tausend m²
- Gesamtfläche des Werksgeländes: ~25–60 ha (Autos, Parkplätze, Sicherheitszonen)
- Solar-Glas „Heißbereich“: zurückgesetzt mit eigener Sicherheitszone
PV-Feld zur Versorgung der Fabrik
- Regel: ~1,6–2,0 ha pro MWp
- 1 GW/Jahr Fabrik, PV mind. 260 MWp: ~420–520 ha (4,2–5,2 km²)
- Akkumulatorblock (12 Stunden): ~600 MWh (in Containern) neben der Umspannstation
Gestaltet wie eine Sonnenwiese – günstig für Bestäuber, mit leichter Beweidung unter den Modulen.
Fragen und Antworten
„Ist die Modulproduktion nicht sehr energieintensiv?“
Ja – und genau das ist ihre Superkraft. Denn Module erzeugen Energie. Einige Monate Output versorgen die ganze Fabrik, und der Rest ist Überschuss für eure Metalle, Glas und Nachbarn.
„Woher bekommen wir Silber/Aluminium/Glas?“
Von uns selbst. In den Teilen 4–6 – saubere Schmelz-, Walz- und Glaslinien in derselben Stadt; die Lieferkette verkürzt sich auf die Fahrt des Staplers.
„Und wie ist es nachts und bei Wolken?“
Wir vergrößern das PV-Feld und nutzen eine Akkumulation von ca. 12 Stunden mittlerer Last. Das Mikronetz plant große Phasen nach Ladefenstern. Wir mögen langweilige Netzkurven.
Weiter: Rauchfreies Schmelzen – saubere Öfen für Stahl und Freunde (Teil 4). Wir tauschen Kohle gegen Elektronen aus, und der Himmel wird viel klarer.