Unsichtbar Strom erzeugen
Farbige Solarmodule mit hohem Wirkungsgrad
Gebäudeintegrierte Photovoltaik kann – vor allem bei Neubauten,
bei denen die Solarstromanlage als Teil des Entwurfs von Beginn an
mitgeplant wird – durchaus ästhetisch sein oder aber in der
Gestaltung verschwinden. Soll hingegen ein Bestandsbau energetisch
ertüchtigt und im Nachhinein mit Solarmodulen ausgestattet werden,
kann die übliche dunkelblaue oder schwarze Farbe zu stark
herausstechen und die optische Erscheinung stören. Besonders
kritisch ist dies etwa bei denkmalgeschützten Gebäuden.
Andersfarbige PV-Module kamen aufgrund ihres niedrigen
Wirkungsgrades bislang nur selten zum Einsatz. Das
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme schafft hier Abhilfe:
Mit ihrer patentierten photonischen
MorphoColor-Strukturschicht kann das Deckglas von PV-Modulen
und solarthermischen Kollektoren farbig gestaltet werden – mit nur
wenigen Abstrichen beim Wirkungsgrad.
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Entwickelt wurde die Technologie im Rahmen des Forschungsprojekts PVHide. Es galt, skalierbare Konzepte für kostengünstige, möglichst unsichtbare Bauwerksintegrierte Photovoltaik (BIPV) zu erarbeiten. Für die Umsetzung setzten die Forschenden auf industrielle Partnerschaften: Interpane realisierte die MorphoColor-Beschichtung im industriellen Maßstab auf großen Anlagen; AxSun baute mit den beschichteten Deckgläsern dann die farbigen PV-Module, die sich zur Integration in Dächer eignen – sowohl für die Aufdach- als auch die Indachmontage.
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Die Technologie steckt bereits in der zweiten Generation; im
Jahr 2022 stattete das Institut ihr Zentrum für höchsteffiziente
Solarzellen mit einer grünen PV-Anlage aus, die als
architektonischer Akzent in der Fassade bewusst herausstechen
sollte. Nun wurde in Eppingen das Satteldach eines historischen
Gebäudes, das als Turnhalle genutzt wird, mit ziegelroten
PV-Modulen ausgestattet; Als Pilotinstallation zeigt das Projekt,
dass eine ansprechende Erscheinung und die Produktion von grünem
Solarstrom sich nicht ausschließen.
Die Anlage besteht aus 224 PV-Modulen, die auf den beiden
Dachflächen nach Osten und Westen verteilt sind. Mit einer
Gesamtleistung von 66 Kilowatt Peak produziert sie 90 Prozent des
Stroms, den eine klassische PV-Dachanlage mit unbeschichteten
Gläsern erzeugen würde. Weiterentwickelt wurde seit der Entstehung
der roten Strukturschicht die Winkelstabilität der Farben: Die
nächsten PV-Module, die jetzt mit MorphoColor beschichtet werden,
werden immer ihre intensive Farbe zeigen, unabhängig vom
Einfallwinkel der Sonne. Damit ist ein Produkt entstanden, das für
Ziegel-Dächer und den Denkmalschutzbereich weitreichende
Möglichkeiten des energetischen Ausbaus bietet.
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