Solaranlagen sind für die alternative Energieerzeugung inzwischen etabliert. Überall sind sie zu sehen, aber nicht immer schön. Ein Forschungsprojekt, unterstützt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), arbeitet an transparenten Glasfassaden mit Solarzellen.
Der Grundgedanke für dieses vom BMBF unterstützte Forschungsprojekt ist einfach: In Europa werden pro Jahr zirka 20 Millionen Quadratmeter Glasfläche für Gebäudefassaden (Bürogebäude und öffentliche Einrichtungen) verbaut. Diese Flächen stünden damit für die alternative Energiegewinnung zur Verfügung, ohne dass dafür zusätzliche, eigene Flächen genutzt oder verbaut werden müssten. Bisher sind diese Flächen für die herkömmlichen Photovoltaik-Verfahren nicht oder nur eingeschränkt zugänglich. Mit dimensionierbaren Solarfolien, die sich einfach und großflächig integrieren ließen und als transparente Ausführung hergestellt werden könnten, wäre dafür eine Lösung in Sicht.
Die Projektpartner
Für das Forschungsprojekt „Transparente organische Photovoltaik (OPV) – Glasfassaden“ haben sich die Partner Heliatek (Dresden), CreaPhys (Dresden), AGC Glass Europe (Louvain-la-Neuve, Belgien), Lindner Fassaden (Arnstorf), Fraunhofer FEP (Dresden), Fraunhofer ISE (Freiburg), sowie die Universität Ulm zusammengefunden. Das Ziel des Konsortiums besteht darin, an einer beispielhaften Anwendung die Einsetzbarkeit und Marktfähigkeit der OPV-Technologie im Bereich von Gebäudefassaden nachzuweisen. Heliatek ist ein Technologiezentrum, das aus der Technischen Universität (TU) Dresden und der Universität Ulm entstand und nach eigenen Angaben weltweiter Kompetenzführer im Bereich der organischen Photovoltaik ist.
Solarzellen-Kompetenz in Dresden
Bereits 2012 produzierte das Unternehmen erstmals so genannte opake Folien – lichtundurchlässige Folien mit inte-grierten Solarzellen. Diese Folien sind für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet – aber nicht für die Bereiche Fenster, Sonnenschutzverglasungen und Durchsicht-Fassaden. Die Aufgabe von Heliatek ist es nun, transparente Solarzellen zu entwickeln und in transparente Folien zu integrieren. Die ebenfalls in Dresden ansässige Firma CreaPhys ist im Projekt für die Reinigung der Absorbermaterialien zuständig und für das Monitoring der Werte der Folien. Das Fraunhofer FEP erforscht zusammen mit Heliatek die Herstellungsprozesse für das transparente Topkontaktsystem und die Vorverkapselung. Der Plan sieht vor, dass die funktionsfähige Folie bei AGC Glass in das Glas einlaminiert und von Lindner für Tests in eine Fassade eingebaut wird. Das Fraunhofer ISE ist für die Prüfungen zur Langzeitstabilität und Leistungsfähigkeit der Folien- und Glas-Systeme zuständig. Die Tests an den Solarzellen erfolgen im Labor.
Produktion mit Hürden
Von den Halbleiter-Solarzellen-Spezialisten in Dresden ist zu hören, dass die ersten Meilensteine erreicht sind und semi-transparente Solarzellen im Labor gute Werte erzielten. Bei der Übertragung der Labor-Forschung auf die Produktion der Folien gebe es jedoch noch technische Hürden. Für das ehrgeizige Vorhaben, welches bereits im Juli 2015 gestartet war, ist der ursprünglich angesetzte Zeithorizont zu knapp: Eine Projektverlängerung ist angefragt. Das BMBF unterstützt die Forschung im Bereich der organischen Elektronik, um die gute Ausgangsposition deutscher Unternehmen zu festigen und dadurch die internationale Wettbewerbsfähigkeit mittel- und langfristig zu sichern.