Stoffe, die für Schatten und Strom sorgen

Die Photovoltaiktechnologie hat ein enormes Potenzial, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, indem die erneuerbare Sonnenenergie zur Erzeugung von Elektrizität mit minimaler oder keiner Verschmutzung genutzt wird. Die Photovoltaiktechnologie wird weltweit in vielen Bereichen eingesetzt. Die aktuelle Forschung und Entwicklung ist auf eine Steigerung der Effizienz und eine Senkung der Kosten zur Verbesserung der Marktgängigkeit ausgerichtet.

Im Rahmen eines von der EU geförderten Forschungsprojekts werden die Kosten gesenkt und sowohl anorganische als auch organische PV-Technologien in elastische Stoffe integriert. Die Mitglieder des EU-finanzierten Projekts „Fabric structures for solar power generation“ (FABRIGEN) entwickeln beständige Lösungen, die sich zur Anwendung im Außenbereich eignen und die bspw. bei Sonnenschirmen und Sonnenschutzvorrichtungen sowie bei Fußgänger- oder Parkplatzüberdachungen genutzt werden könnten.

Die Wissenschaftler wandten erschwingliche und herkömmliche „Rolle-zu-Rolle“-Druck- und Beschichtungsverfahren zur Herstellung großflächiger PV-Module mit dünner Filmschicht an. Das Team integrierte Polyester-Stoffmembrane in die PV-Herstellungsprozesse. Da die Beständigkeit eine wichtige Eigenschaft ist, entwickelten und integrierten die Forscher zum Schutz vor Feuchtigkeit, Luft (Sauerstoff) und ultravioletter Strahlung Barriere- und Kapselschichten.

Das Team hat nunmehr erfolgreich unter Verwendung dreier verschiedener PV-Technologien große Demonstrationsgeräte gebaut. Die elastischen Membranstrukturen sind jeweils 6 m lang und bis zu 3 m breit. Diese erfüllen entweder die Anforderungen oder zeigen ein deutliches Potenzial, die Anforderungen erfüllen zu können. Des Weiteren wurde ein Fahrplan für die Optimierung bestimmt.

Die FABRIGEN-Module entsprechen europäischen und internationalen Normen und Vorschriften für die Implementierung in netzfernen und netzgekoppelten Energieschemata oder in Energieschemata mit Einspeisetarif (Feed-in-Tariff, FIT). Auf kurze Sicht bieten Einspeisetarife Anreize für Betreiber zur Investition, da sie für die Energie bezahlt werden, die über installierte Systeme wie bspw. Rollläden erzeugt wird.

Langfristig haben die Wissenschaftler die Vision eines finalen Systems, in dem Einspeisesysteme aufgrund der kostengünstigen Photovoltaiktechnologie im Vergleich zu den Netzpreisen überflüssig sein werden. Alles in allem versprechen Material und Technologie eine Angleichung der Kosten für Solarstrom auf das Kostenniveau konventioneller Energie.

Geringere Herstellungs-, Transport- und Betriebskosten sollten zu Investitionen in PV-Solarstrom ermutigen. Die Technologie ist in der Tat bahnbrechend, da auf dem Markt von heute nichts Vergleichbares anzutreffen ist. Das FABRIGEN-Projekt lässt darauf hoffen, dass es Photovoltaikrollläden und -sonnendächer in ganz Europa geben wird, die nicht nur Wärme und Schatten spenden, sondern auch Strom erzeugen.