NexWafe: Freiburg gegen Chinas Wafer-Monopol

Ein Freiburger Mittelständler will die energieintensivste Stufe der Solarproduktion neu erfinden. Klappt das, hängt die deutsche Energiewende ein Stück weniger an einem einzigen Land. Die Technologie dahinter überspringt einen kompletten Industrieschritt, den China perfektioniert hat.

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NexWafe baut Solarwafer ohne den Umweg über Ingot und Säge. Für Entscheider in energieintensiven Betrieben ist das mehr als eine technische Fußnote. Wer heute über Photovoltaik, Stromkosten und Lieferketten nachdenkt, stößt früher oder später auf eine unbequeme Zahl: 97 Prozent aller Solarwafer kommen aus China.

Das Wichtigste in Kürze

• NexWafe aus Freiburg fertigt Solarwafer im direkten Gas-zu-Wafer-Verfahren und überspringt damit die energieintensive Ingot- und Sägestufe.
• Die Welt bezog 2024 rund 97 Prozent ihrer Solarwafer aus China, ein Klumpenrisiko für jede westliche Energiestrategie.
• Das Unternehmen verspricht laut eigenen Angaben deutlich weniger Energieverbrauch, weniger Materialverlust und niedrigere Kosten gegenüber dem chinesischen Standardverfahren.
• Die erste kommerzielle Anlage entsteht in Bitterfeld-Wolfen, ein Liefervertrag mit dem US-Hersteller Talon PV über rund 7 Gigawatt läuft bis 2032.

Was macht NexWafe eigentlich anders?

Ein herkömmlicher Solarwafer durchläuft eine lange Kette. Quarzsand wird zu metallurgischem Silizium reduziert, chemisch zu Polysilizium gereinigt, eingeschmolzen und zu einem Einkristall gezogen, dem Ingot. Diesen meterlangen Kristall zersägt eine Drahtsäge in hauchdünne Scheiben. Beim Sägen geht fast die Hälfte des teuren Siliziums als Staub verloren.

NexWafe streicht diese Kette zusammen. Das Verfahren heißt EpiNex und arbeitet nach dem Prinzip der direkten Gas-zu-Wafer-Abscheidung. Eine Siliziumverbindung verdampft und schlägt sich als kristalline Schicht direkt auf einem wiederverwendbaren Saatwafer nieder. Eine Trennschicht sorgt dafür, dass der fertige Wafer sich anschließend mechanisch ablösen lässt. Der Saatwafer wandert zurück in den Prozess und dient erneut als Unterlage.

Der entscheidende Unterschied liegt im Weglassen. Polysilizium-Produktion, Ingot-Ziehen und Drahtsäge entfallen komplett. Die direkte Gas-zu-Wafer-Technologie macht die Polysiliziumproduktion, das Ziehen von Ingots und das Sägen von Wafern überflüssig und verhindert so die Verluste durch Sägespäne. Was bei der konventionellen Fertigung als Schnittabfall im Sägeschlamm landet, entsteht bei NexWafe gar nicht erst.

Die Wafer wachsen direkt in der gewünschten Dicke. NexWafe hat nach eigenen Angaben Wafer von nur 50 Mikrometern abgelöst, etwa so dünn wie ein menschliches Haar und weniger als ein Drittel der üblichen Dicke. Dünnere Wafer brauchen weniger Silizium pro Stück und liefern eine höhere Spannung. Pro Gramm eingesetztem Silizium entsteht so mehr Leistung.

Wichtig für jeden Abnehmer: Die EpiNex-Wafer sind ein direkter Ersatz. Sie passen ohne Umbau in bestehende Zellfertigungen für die gängigen Hochleistungstechnologien HJT, TOPCon und IBC. Ein Zellhersteller muss seine Linie nicht umrüsten, sondern tauscht nur die Wafer-Quelle. Genau diese Drop-in-Eigenschaft entscheidet darüber, ob eine neue Technologie im Markt ankommt oder im Labor bleibt.

Ein weiterer technischer Vorteil betrifft die Reinheit. Der Sauerstoffgehalt von EpiNex-Wafern liegt deutlich niedriger als bei herkömmlichen CZ-Wafern, was die thermische Stabilität und die Zellleistung verbessert. Für die nächste Zellgeneration mit Tandem- und Perowskit-Aufbauten ist niedriger Sauerstoff ein handfester Qualitätsvorteil.

Warum ist ein einzelnes Sandkorn eine Frage der Souveränität?

Solarstrom gilt als Schlüssel zur Unabhängigkeit von Öl und Gas. Diese Rechnung hat einen Haken. Die Lieferkette der Solarmodule führt fast vollständig durch ein einziges Land.

Die Zahlen sind eindeutig. 2024 lag die weltweite Solar-Wafer-Produktion bei 804 Gigawatt, ein Plus von 18 Prozent gegenüber dem Vorjahr, davon entfielen 97 Prozent auf China. Bei den Zellen sieht das Bild kaum anders aus. Die weltweite Zellfertigung erreichte 2024 eine Kapazität von 1.427 Gigawatt pro Jahr, wovon China 91 Prozent stellte. Wer ein Solarmodul kauft, kauft mit hoher Wahrscheinlichkeit chinesische Vorprodukte, selbst wenn die Endmontage anderswo stattfindet.

Diese Konzentration hat in der Geschichte kritischer Rohstoffe kaum eine Parallele. Ein politischer Konflikt, eine Naturkatastrophe oder eine handelspolitische Eskalation an einem einzigen Ort genügt, um die Versorgung ins Wanken zu bringen. Die Internationale Energieagentur warnt seit Jahren vor genau dieser Verwundbarkeit. Die Abhängigkeit reicht von der Polysilizium-Stufe bis zum fertigen Panel.

Für deutsche Unternehmen ist das keine abstrakte Geopolitik. Wer eine Dachfläche mit Photovoltaik belegen oder einen Stromliefervertrag absichern will, plant mit Modulen, deren Herzstück aus einer einzigen geografischen Quelle stammt. Steigen die Preise, weil ein Lieferland am Hebel sitzt, schlägt das direkt auf die Energiekalkulation durch. Wie eng Rohstoff-Knappheit und kalkulierbare Stromkosten zusammenhängen, zeigt sich schon heute bei einzelnen Materialien innerhalb der Solarzelle.

Genau hier setzt der Souveränitätsgedanke an. NexWafe-Chef Davor Sutija formuliert das Ziel offensiv. Die Technologie biete regionalen Herstellern die Möglichkeit, mit China zu konkurrieren, indem sie einen Leistungs- und Kostensprung ermögliche und gleichzeitig den CO2-Fußabdruck erheblich reduziere. Der Wettbewerb läuft also nicht über Subventionen allein, sondern über ein anderes Fertigungsprinzip.

Die physikalische Grundlage dieser ganzen Lieferkette ist ein einziges Element. Silizium steckt in jeder Solarzelle, in jedem Chip und in unzähligen Bauteilen des Alltags. Warum die globale Ordnung an diesem aus Sand gewonnenen Stoff hängt, beleuchtet unsere Analyse zur strategischen Bedeutung von Silizium als kritischem Rohstoff. Der Solarwafer ist nur eine von vielen Stellen, an denen dieser Stoff zum Engpass wird.

Welche Rohstoffe stecken wirklich drin?

Ein Solarwafer ist im Kern reines, kristallines Silizium. Der Rohstoff selbst ist nicht knapp, denn Silizium ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element der Erdkruste. Knapp ist die Fähigkeit, ihn in der nötigen Reinheit und zu wettbewerbsfähigen Kosten zu verarbeiten.

Der konventionelle Weg verschlingt Material. Beim Sägen der Ingots geht rund die Hälfte des Siliziums als Schnittverlust verloren. NexWafe verspricht hier den größten Hebel. Im patentierten Fertigungsverfahren wachsen die Wafer auf einem wiederverwendbaren Saatwafer, wodurch sich die Siliziumverluste laut Unternehmen um rund 90 Prozent verringern, bei hohem Durchsatz. Weniger Verschnitt bedeutet weniger Rohstoffeinsatz pro fertigem Wafer.

Neben Silizium spielt ein zweiter Rohstoff eine unterschätzte Rolle: Silber. Feine Silberbahnen leiten den Strom aus der Zelle. Ausgerechnet dieses Edelmetall wird teuer und knapp. Das Silver Institute meldet für 2026 das sechste Angebotsdefizit in Folge, und der Preis kletterte erstmals über die Marke von 100 US-Dollar je Unze. Die Branche reagiert mit Sparmaßnahmen und ersetzt Silber zunehmend durch Kupfer. Wie dieser Materialdruck die Modulkosten verschiebt, haben wir im Detail beschrieben, als die Solarbranche trotz Sparkurs immer mehr Silber verbraucht.

Für NexWafe zählt vor allem die Materialeffizienz und die Energiebilanz der Wafer-Stufe. Genau diese Stufe ist der größte Stromfresser der gesamten Kette. Strom liefert 80 Prozent der gesamten in der Solarproduktion eingesetzten Energie, und der größte Teil davon entfällt auf die Herstellung von Polysilizium, Ingots und Wafern, weil diese Schritte sehr hohe Temperaturen erfordern. Wer hier ansetzt, greift den energetischen Kern der Solarfertigung an.

NexWafe beziffert die Einsparung je nach Quelle und Jahr unterschiedlich. Auf der aktuellen Produktseite nennt das Unternehmen für den Kern-Abscheideprozess über 40 Prozent geringeren Energieverbrauch als bei konventioneller CZ- und Wafer-Fertigung sowie deutlich weniger Abfall. In früheren Mitteilungen war von bis zu 70 Prozent weniger Energie und CO2 die Rede. Die Spanne zeigt, dass die Zahlen Unternehmensangaben sind und je nach Bezugsgröße variieren. Belastbar bleibt die Richtung: Der größte Energieblock der Solarfertigung sitzt in der Wafer-Stufe, und dort will NexWafe sparen.

Wo produziert NexWafe und warum nicht überall?

NexWafe ist tief in der deutschen Forschungslandschaft verwurzelt. Das Unternehmen entstand 2015 als Ausgründung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg. Die Wissenschaftler Stefan Reber und Frank Siebke brachten die Inline-Epitaxie aus dem Labor in die Firma. Der Hauptsitz liegt bis heute in Freiburg im Breisgau.

Die Forschung bleibt in Freiburg, die Serienfertigung zieht weiter. Die erste kommerzielle Anlage entsteht in Bitterfeld-Wolfen in Sachsen-Anhalt, im traditionsreichen Chemiepark der Region. Der Standort hat einen handfesten Grund. Die bestehende Chemieinfrastruktur liefert Gase, Medien und Anbindung, und die Nähe zu einem etablierten Chemiewerk verkürzt die Zeit bis zur Marktreife erheblich. NexWafe legte dort im Oktober den Grundstein für eine erste Linie mit einer geplanten Kapazität im Bereich von 250 Megawatt.

Die Pläne reichen über Deutschland hinaus. Im Februar vereinbarte NexWafe eine strategische Partnerschaft mit dem US-Zellhersteller Talon PV. Unter der Vereinbarung rechnen beide Partner mit Liefervolumen zunächst bis 2032, kumuliert rund 7 Gigawatt fortschrittlicher Siliziumwafer für Talons geplante US-TOPCon-Fertigung. Die Qualifizierung der Wafer läuft am Fraunhofer ISE in Freiburg, bevor die Volumen in die USA gehen. Schon zuvor hatte das Unternehmen Pläne für eine größere US-Produktion und eine Kooperation mit Aramco Ventures für eine mögliche Fabrik in Saudi-Arabien angekündigt.

Diese geografische Streuung folgt einer klaren Logik. Forschung und Pilotfertigung sitzen dort, wo das Know-how entstand, in Deutschland. Die großvolumige Serienfertigung wandert dorthin, wo Energie, Förderung und Absatzmärkte günstiger zusammenkommen, etwa in die USA mit ihren Anreizen für heimische Solarproduktion. Diese Arbeitsteilung wirft die zentrale Standortfrage auf.

Ist Deutschland als Standort zu teuer?

Hier liegt der wunde Punkt jeder Reshoring-Debatte. Deutschland hat die Technologie hervorgebracht, kämpft aber mit hohen Kosten in der Massenproduktion. Zwei Faktoren wiegen besonders schwer: Energie und Löhne.

Beim Strom zahlen Industriebetriebe in Deutschland deutlich mehr als die chinesische Konkurrenz. Ausgerechnet die Wafer-Fertigung ist extrem stromhungrig, wie der hohe Energieanteil der Stufe zeigt. Eine Fertigung, die viel Strom braucht, an einem Standort mit teurem Strom aufzubauen, ist betriebswirtschaftlich anspruchsvoll. Genau deshalb verschiebt sich die geplante Großserie ins Ausland, während Deutschland die Pilotlinie behält.

Bei den Löhnen ist der Abstand seit Langem dokumentiert. Eine Analyse der Internationalen Energieagentur zur Kostenstruktur der Solarfertigung beziffert den Unterschied klar. Die Kosten in China liegen rund 10 Prozent unter denen in Indien, 20 Prozent unter denen in den USA und 35 Prozent unter denen in Europa. Ein europäischer Standort startet also mit einem strukturellen Kostennachteil von gut einem Drittel gegenüber China.

Gegen diese Logik setzt NexWafe sein Fertigungsprinzip. Sobald der Prozess selbst weniger Energie, weniger Material und weniger Maschinen braucht, schrumpft der Nachteil des teuren Standorts. Nach Unternehmensangaben fertigt EpiNex die hocheffizienten Wafer mit 50 Prozent geringerem Investitionsaufwand, 50 Prozent weniger CO2 und 90 Prozent weniger Siliziumverschwendung als die konventionelle Hochleistungs-Wafer-Produktion, was zu deutlich niedrigeren laufenden Kosten führe. Diese Zahlen sind Versprechen des Unternehmens und müssen sich in der Serie erst beweisen. Trifft die Richtung zu, verschiebt sich die ganze Standortrechnung. Ein radikal sparsamerer Prozess kann teure Energie zumindest teilweise ausgleichen.

Die wirtschaftlichen Vorzeichen verschieben sich ohnehin. In den USA hat Solarstrom 2026 erstmals in einem Kalendermonat mehr Strom geliefert als Kohle, und zwar unter politisch denkbar schlechten Bedingungen. Die Wirtschaftlichkeit gibt den Ausschlag, nicht die Förderpolitik. Diesen Umschwung und seine Bedeutung für die deutsche Energiebeschaffung haben wir analysiert, als Solar in den USA erstmals die Kohle überholte. Für NexWafe ist dieser Trend Rückenwind, denn günstiger Solarstrom senkt langfristig auch die Betriebskosten der eigenen Fertigung.

Eine ehrliche Einordnung gehört dazu. NexWafe ist bislang ein Pionier mit Pilotcharakter, kein etablierter Massenhersteller. Das Unternehmen beschäftigt eine überschaubare Zahl an Mitarbeitern und steht vor der schwierigsten Phase, dem Sprung von der Pilotlinie in die profitable Großserie. Ob die Labor-Versprechen den Praxistest bestehen, entscheidet sich erst in Bitterfeld und in den USA. Die Technologie ist überzeugend, der industrielle Beweis steht aus.

Für Entscheider in energieintensiven Betrieben lohnt sich der Blick trotzdem. Eine westliche Wafer-Alternative, selbst eine kleine, verändert die Verhandlungsposition gegenüber chinesischen Lieferanten. Wer langfristige Stromlieferverträge oder eigene Photovoltaik plant, sollte die Diversifizierung der Modul-Lieferkette als strategischen Faktor mitdenken, nicht nur den Preis pro Watt. Behalten Sie NexWafe als Frühindikator im Blick, ob westliche Solarfertigung jenseits von Subventionen wirtschaftlich tragfähig wird.

Glossar: 13 wichtige Fachbegriffe zu NexWafe und Solarwafern

CZ-Verfahren (Czochralski)

Das CZ-Verfahren (Czochralski) ist das konventionelle Standardverfahren zur Herstellung monokristalliner Siliziumblöcke. Aus einer Siliziumschmelze wird ein Einkristall gezogen, der sogenannte Ingot. NexWafe positioniert seine Technologie als direkten Ersatz für CZ-Wafer und vergleicht alle Kennzahlen mit diesem Branchenstandard.

Direkte Gas-zu-Wafer-Abscheidung

Die direkte Gas-zu-Wafer-Abscheidung bezeichnet das Kernprinzip von NexWafe. Eine Siliziumverbindung verdampft und schlägt sich als feste kristalline Schicht auf einem Saatwafer nieder. Der Umweg über geschmolzenes Polysilizium und gesägte Ingots entfällt, was Energie und Material spart.

EpiNex

EpiNex ist der Markenname der von NexWafe produzierten Solarwafer. Die Wafer entstehen im Inline-Epitaxie-Verfahren und sind als Drop-in-Ersatz für gängige Zelltechnologien konzipiert. Der Name steht für das gesamte Fertigungs- und Produktkonzept des Unternehmens.

Epitaxie

Epitaxie beschreibt das geordnete Aufwachsen einer kristallinen Schicht auf einer kristallinen Unterlage. In der Halbleitertechnik ist das Verfahren etabliert. NexWafe überträgt das Prinzip erstmals in einem Inline-Hochdurchsatzprozess auf die großflächige Solarwafer-Produktion.

HJT (Heterojunction)

HJT (Heterojunction) ist eine Hochleistungs-Solarzelltechnologie, die kristallines und amorphes Silizium kombiniert und hohe Wirkungsgrade erreicht. EpiNex-Wafer sind mit HJT-Linien kompatibel und lassen sich ohne Umbau der Fertigung einsetzen.

IBC (Interdigitated Back Contact)

IBC (Interdigitated Back Contact) ist eine Zellbauweise, bei der alle Kontakte auf der Rückseite liegen und die Vorderseite frei von Abschattung bleibt. Die Technologie zählt zu den effizientesten am Markt und gehört zu den von EpiNex unterstützten Zelltypen.

Ingot

Der Ingot ist der aus einer Siliziumschmelze gezogene Einkristall, typischerweise rund einen Meter lang. Im konventionellen Verfahren wird er in dünne Wafer gesägt, wobei viel Material als Schnittverlust verloren geht. NexWafe umgeht diese Stufe vollständig.

Inline-Verfahren

Ein Inline-Verfahren ist ein kontinuierlicher Produktionsprozess, bei dem die Werkstücke ohne Unterbrechung durch die Fertigung laufen. NexWafe setzt auf Inline-Epitaxie mit hohem Durchsatz, um die Wafer-Produktion industriell skalierbar zu machen.

Kerfless Wafering

Kerfless Wafering bezeichnet die Herstellung von Wafern ohne Sägeschnitt und damit ohne den dabei entstehenden Materialverlust. Das englische „kerf“ steht für die Schnittfuge. NexWafe gewinnt seine Wafer kerflos durch Abscheidung und Ablösen statt durch Sägen.

Monokristallines Silizium

Monokristallines Silizium besteht aus einem einheitlichen Kristallgitter und liefert höhere Wirkungsgrade als polykristalline Varianten. Über 90 Prozent der heutigen Solarzellen basieren auf diesem Material. EpiNex-Wafer sind monokristallin und vollständig industriekompatibel.

Polysilizium

Polysilizium ist hochreines, polykristallines Silizium und der klassische Ausgangsstoff der Wafer-Fertigung. Die Produktion ist extrem energieintensiv. NexWafe überspringt diese Stufe und arbeitet direkt mit gasförmigen Siliziumverbindungen.

Saatwafer (Seed Wafer)

Der Saatwafer (Seed Wafer) dient als wiederverwendbare Unterlage, auf der die neue Siliziumschicht aufwächst. Eine Trennschicht ermöglicht das Ablösen des fertigen Wafers, danach geht der Saatwafer zurück in den Prozess. Diese Wiederverwendung senkt den Materialeinsatz.

TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact)

TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) ist eine n-Typ-Zelltechnologie mit hohem Wirkungsgrad, die sich rasch zum neuen Marktstandard entwickelt. Der Liefervertrag von NexWafe mit dem US-Hersteller Talon PV zielt genau auf diese Zellgeneration.

FAQ: NexWafe und die Souveränität der Solarwafer

Was genau stellt NexWafe her?

NexWafe produziert monokristalline Solarwafer, die dünnen Siliziumscheiben, aus denen Solarzellen entstehen. Das Besondere ist das Verfahren. Statt Silizium zu schmelzen, zu Ingots zu ziehen und zu sägen, wachsen die Wafer direkt aus einer gasförmigen Siliziumverbindung auf einem Saatwafer. Das spart laut Unternehmen Energie, Material und Kosten.

Warum ist die Wafer-Produktion ein Souveränitätsthema?

Rund 97 Prozent aller Solarwafer kamen 2024 aus China. Diese extreme Konzentration macht die gesamte westliche Solarversorgung von einem einzigen Land abhängig. Eine heimische oder westliche Wafer-Alternative verringert dieses Klumpenrisiko und stärkt die Verhandlungsposition gegenüber chinesischen Lieferanten.

Wo produziert NexWafe?

Hauptsitz und Forschung liegen in Freiburg, wo das Unternehmen 2015 aus dem Fraunhofer ISE hervorging. Die erste kommerzielle Anlage entsteht in Bitterfeld-Wolfen in Sachsen-Anhalt. Über einen Liefervertrag mit Talon PV sowie frühere Ankündigungen sind zusätzliche Volumen für den US-Markt und perspektivisch Saudi-Arabien vorgesehen.

Ist Deutschland für die Solarfertigung zu teuer?

Deutschland hat hohe Energie- und Lohnkosten. Laut IEA liegen die Fertigungskosten in Europa rund 35 Prozent über denen in China. NexWafe setzt darauf, diesen Nachteil durch ein deutlich sparsameres Verfahren auszugleichen. Die großvolumige Serienfertigung wandert dennoch teilweise ins kostengünstigere Ausland.

Sind die EpiNex-Wafer mit bestehenden Solarfabriken kompatibel?

Ja. Die Wafer sind als direkter Ersatz konzipiert und passen ohne Umbau in bestehende Zellfertigungen für die Hochleistungstechnologien HJT, TOPCon und IBC. Genau diese Drop-in-Eigenschaft ist entscheidend für die Marktchance, weil Zellhersteller ihre Linien nicht umrüsten müssen.

Welche Rohstoffe braucht ein Solarwafer?

Der Wafer besteht aus hochreinem, monokristallinem Silizium. Silizium selbst ist reichlich vorhanden, knapp ist die saubere und günstige Verarbeitung. In der fertigen Zelle kommt zusätzlich Silber für die Leitbahnen zum Einsatz, ein zunehmend teures Metall, das die Branche schrittweise durch Kupfer ersetzt.

Quellen

IEA-PVPS / pv magazine | Thirty-five countries now operate GW-scale annual PV markets | https://www.pv-magazine.com/2025/10/17/thirty-five-countries-now-operate-gw-scale-annual-pv-markets/ | besucht am 24.06.2026

NexWafe | EpiNex Process / Product | https://www.nexwafe.com/epinex-process | besucht am 24.06.2026

PRNewswire / NexWafe | NexWafe and Talon PV Announce a Strategic Partnership | https://www.prnewswire.com/news-releases/nexwafe-and-talon-pv-announce-a-strategic-partnership-and-wafer-supply-agreement-to-advance-next-generation-topcon-solar-manufacturing-in-the-united-states-302692111.html | besucht am 24.06.2026

Europäische Kommission / CORDIS | EpiNex Project Fact Sheet | https://cordis.europa.eu/project/id/967987 | besucht am 24.06.2026

IEA | Solar PV Global Supply Chains, Executive Summary | https://www.iea.org/reports/solar-pv-global-supply-chains/executive-summary | besucht am 24.06.2026

ScienceDirect | State of global solar energy market: China’s role | https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772737824000208 | besucht am 24.06.2026

pv magazine Deutschland | Nexwafe erreicht mit ultradünnen Wafern Zellwirkungsgrade von 24,4 Prozent | https://www.pv-magazine.de/2024/12/18/nexwafe-erreicht-mit-ultaduennen-wafern-zellwirkungsgrade-von-244-prozent/ | besucht am 24.06.2026