Künftig könnten Solarzellen nicht mehr nur auf dem Dach, sondern auch direkt in der Fassade Strom produzieren. An einer entsprechenden Lösung hierfür arbeitet das Fraunhofer FEP, das Fortschritte bei der Gebäude-integrierten Photovoltaik vorgestellt hat.
Für die Erreichung der Klimaziele der Bundesregierung spielt die Photovoltaik eine entscheidende Rolle. Denn bereits bis zum Jahr 2030 sollen mindestens 80 Prozent des Bruttostromverbrauchs in Deutschland aus erneuerbaren Energien abgedeckt werden.
Dafür soll der Zubau von PV-Anlagen ab 2026 jährlich um 22 Gigawatt steigen. Bis 2030 soll so die installierte Photovoltaikleistung um 215 Gigawatt wachsen.
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Ziel ist es, den Zubau etwa zur Hälfte auf Freiflächen vorzunehmen. Die andere Hälfte soll über Dachanlagen abgedeckt werden. Doch eine Analyse des Europäischen Umweltbüros zeigt auch, dass in Deutschland nicht genug Fläche vorhanden ist, um die Ausbauziele bei den erneuerbaren Energien bis zum Jahr 2040 zu realisieren. Benötigt würden hierfür 4,4 Prozent Fläche, verfügbar sind demnach jedoch nur 1,7 Prozent der Landesfläche.
Forscher arbeiten auch deshalb mit Hochdruck an neuen Möglichkeiten, um Solarzellen zu installieren – beispielsweise direkt in der Hausfassade. Auch das Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP forscht an der Gebäude-integrierten Photovoltaik und hat nun eine „ästhetisch ansprechende Lösung“ vorgestellt.
Solarzellen erzeugen Strom in der Fassade
Die Gebäude-integrierte Photovoltaik ermöglicht es, bisher ungenutzte Flächen für die Erzeugung von Solarstrom zu nutzen. Das Fraunhofer FEP forscht im Rahmen des Projekts Design-PV an einer Lösung hierfür, die „kostengünstig, langlebig und optisch ansprechend“ ist.
Dafür kommt die Rolle-zu-Rolle Nano-Imprint-Lithografie zum Einsatz, dank der Solarmodule „nahtlos in Gebäudefassaden integriert“ werden können. Das Design werde dabei nicht beeinträchtigt, denn die Solarzellen seien „optisch kaum von herkömmlichen Fassadenelementen zu unterscheiden“.
Außerdem bieten die Module, die mit Dekorfolien für Fassadenelemente versehen sind, eine hohe Energieeffizienz. Ziel sei es, ein einheitliches Design auf Metallfassadenelementen und Photovoltaik-Modulen zu erreichen.
Ästhetische Aspekte werden berücksichtigt
„Tests unseres Projektpartners ISFH zeigen, dass die PV-Module mit Dekoren optisch kaum von herkömmlichen Fassadenelementen zu unterscheiden sind und – abhängig vom Dekor – eine Leistung von bis zu 80 Prozent der nicht abgedeckten Vergleichs-Module erreichen“, erklärt Projektleiter Dr. Steffen Günther.
Bei der Gebäude-integrierten Photovoltaik seien ästhetische Aspekte bisher oft ein Hindernis für die Akzeptanz gewesen. Aus diesem Grund handle es sich bei dieser Entwicklung um „einen bedeutenden Fortschritt“.
In dem Projekt Design-PV sollen nun weitere Dekore und Farben getestet werden. Auch die Langzeitstabilität und Witterungsfestigkeit der entwickelten PV-Module will das Fraunhofer FEP weiter erforschen.
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