Wie ungenutzte Fassadenflächen zu Solarkraftwerken werden

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Wie ungenutzte Fassadenflächen zu Solarkraftwerken werden

Organische Photovoltaikelemente zwischen thermoplastisch umgeformten Folien aus Polycarbonat: Das Projekt Sun Skins und ein Prototyp des Leichtbauträgersystems wurde auf der BAU 2023 vorgestellt.

„Bis 2050 soll der Gebäudebestand in Deutschland klimaneutral sein, der Energiebedarf soll wesentlich aus standortnahen erneuerbaren Energien wie Solarenergie gedeckt werden. Wie dies im Leichtbau mittels organischer Photovoltaikelemente für die Gebäudehülle gelingen kann, untersuchen wir in unserem gemeinsamen Forschungsvorhaben Sun Skins.“
Prof. Dr.-Ing. Timo Carl, Professor für digitales Entwerfen und Konstruieren [dEK], Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS)

Organische Solarzellen (OPV) sind im Vergleich zu siliziumbasierten Photovoltaikzellen flexibler und anpassungsfähiger. Sie sind leicht, biegbar, teiltransparent, farblich gestaltbar und unempfindlicher gegenüber der Ausrichtung zur Sonne, Teilverschattungen und Temperaturschwankungen.

Die Frankfurt UAS führt das Projekt federführend mit der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe, der Kunsthochschule Kassel und zwei Industriepartnern durch. Das Projekt läuft noch bis Juli 2023. Es wird vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) gefördert.

Diese Art von Solarzellen ist für die gebäudeintegrierte Photovoltaik (GiPV) eine ökologische und ökonomische Alternative zu siliziumbasierten Photovoltaik-Zellen. Wenn es gelingt, ästhetisch innovative Trägersysteme zu entwickeln, die intelligent auf unterschiedliche architektonische Randbedingungen adaptiert werden können, könnte der Anteil der Solarengerie-Gewinnung an Fassaden deutlich gesteigert werden. Daran forschen die WissenschaftlerInnen im Projektteam.

Im Mittelpunkt steht das Entwickeln von dreidimensionalen, solaren Leichtbaupaneelen: Organische Photovoltaikelemente werden dazu zwischen zwei dünne thermoplastisch umgeformte Folien aus Polycarbonat integriert. Dieses Verbundbauteil lässt sich im Entwurf mit Hilfe eines eigens entwickelten digitalen Planungstools in Form, Farbe und Transparenzgrad variieren und somit an verschiedene Einbausituationen anpassen.

Bild oben: Kunststoffbasierte Trägerfolien mit Photovoltaik (Quelle: Prof. Dr. Timo Carl / Dr. Markus Schein, FRA UAS) 

Quelle und weitere Infos: idw-online, Webseite

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