Noch zieren Solarmodule vor allem Dächer. Große Flächen der Häuser bleiben dabei ungenutzt. Mit gebäudeintegrierter Photovoltaik könnte sich das ändern.
Was mit gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV – Building-integrated Photovoltaic) möglich ist, wird am +e Kindergarten der Stadt Marburg deutlich: eine anspruchsvolle Architektur, deren Glasfassade Strom erzeugen kann.
Der Wirkungsgrad derart spezieller Solarmodule bleibt allerdings noch weit hinter den konventionellen Modulen aus monokristallinem Silizium zurück, die inzwischen mehr als 20 Prozent des einfallenden Lichts in Strom umwandeln können. Die Firma Ertex Solartechnik, ein Tochterunternehmen des ö sterreichischen Glasher stellers Ertl, setzt deshalb auch bei der BIPV auf Siliziumzellen.
Kindergarten als Plus-Energie-Haus
Für den Marburger Kindergarten wurden Solarmodule entwickelt, die durch ihr einfarbiges Erscheinungsbild gar nicht als solche auffallen. Dafür wurden zum Beispiel die silberfarbenen Stromsammelschienen wie die stark reflektierenden Lötverbinder schwarz bedruckt. So lässt die Fassade keineswegs vermuten, dass sich in ihr Stromgeneratoren verbergen.
Insgesamt wurden in dem Gebäude auf dem Dach und an der Fassade 354 monokristalline PV-Module mit einer Leistung von 55 kWp installiert. Der Energiegewinn wurde bei einer Simulation auf 40.690 kWh pro Jahr berechnet.
Andere Her steller von BIPV-Modulen wie Manz CIGS Technology aus Schwäbisch Hall setzen auf Dünnschichtmodule auf Basis von Kupfer, Indium, Gallium und Selen, die inzwischen in vielen Größen und Sonderformen angeboten werden.
Dank optimierter Produktionsverfahren konnte nach Angaben von Geschäftsführer Bernd Sprecher der Wirkungsgrad von zehn auf nahezu 15 Prozent erhöht werden. Langfristig seien sogar 20 Prozent möglich. „Unter Laborbedingungen werden solche Werte bereits erreicht“, sagt Sprecher.
Green-Tec-Award für Heliatek
Die Dresdner Firma Heliatek arbeitet mit dem belgischen Flachglasher steller AGC Glass Europe an BIPV-Paneelen, die organische Photovoltaikfolien verschiedener Ausmaße, Farbabstufungen und Transparenzen in Bauglas integrieren. Die Produktionsko sten für die Solarfolien, für deren Her stellung im Rolle-zu-Rolle-Verfahren Heliatek mit dem Green-Tec-Award ausgezeichnet wurde, sind deutlich niedriger als bei kristallinen Siliziumzellen.
Heliatek erwartet für ihre Solarfolie einen regelrechten Boom. „Wir werden mit Anfragen für Pilotprojekte regelrecht überrannt“, sagte Unternehmenssprecherin Kathleen Walter vor der Fachmesse Gla stec in Düsseldorf.
Perowskit mit mehr Wirkungsgrad
Dort stellten Solarforscher eine weitere BIPV-Entwicklung vor: Zellen aus Perowskit. Das Mineral lässt sich ähnlich einfach und sparsam verarbeiten wie die Solarfolien, hat aber ein höheres Potenzial bezüglich des Wirkungsgrads. Wissenschaftler aus den USA haben im Labor fast 20 Prozent erreicht. Sie erzeugten eine nur einen Millimeter starke Perowskitschicht, indem sie Glas mit organischen Molekülen und Bleikristallen bedampften. Dennoch entwickelt die Zelle ebenso viel elektrische Energie wie eine 150-fach dickere Siliziumzelle. Gelänge es, Perowskitzellen für die BIPV nutzbar zu machen, gäbe es keine technischen und Ko stenhemmnisse mehr.
EU-Programm "Horizont 2020"
Die EU fördert deshalb die Weiterentwicklung der Technik über ihr Programm „Horizont 2020“ mit rund drei Millionen Euro. Ziel des unterstützten Forschungsprojekts „Got Solar“, an dem neben der Firma Dyesol sechs europäische Forschungseinrichtungen beteiligt sind, ist die Entwicklung einer für die industrielle Produktion geeigneten Versiegelung stechnik der Zellen.
Denn was für Heliateks Solarfolien gilt, gilt noch mehr für Perowskite: Sie sind extrem empfindlich und müssen besonders gut vor äußeren Einflüssen geschützt werden. „Es geht darum, ihre Stabilität zu erhöhen“, erklärt Dyesol-Sprecherin Eva Reuter. Das Unternehmen will 2018 die Serienfertigung der Perowskitzellen starten. Dafür plant es in der Türkei eine neue Fabrik mit 600 Megawatt Jahreskapazität. ste