Neue Flächen gesucht
Ob nun auf dem Dach oder auf der grünen Wiese – die Installation von Solarpaneelen benötigt Flächen, die oftmals nicht einfach so zur Verfügung stehen. Warum nicht „zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen“, sagten zu diesem Thema österreichische Verkehrsexperten. Sie überdachten eine Autobahnstrecke mit Solarpaneelen, um das Flächenproblem zu lösen. In einem zweiten Schritt muss nun der angedachte Zusatznutzen geprüft werden. Dazu gehören Fragestellungen wie z.B. ob die Konstruktion hilft, die Fahrbahn zu schonen und den Reparaturbedarf zu senken. Mit welchem Wartungsaufwand für die Paneele und die Tragekonstruktion man rechnen muss oder wie wetterfest alles ist. Interessant auch die Frage, ob die PV-Überdachung gleichzeitig dem Schutz der Fahrbahn dienen kann.
Bis zu 10 Prozent sparen
1,3 Millionen LKW sind täglich auf den deutschen Autobahnen unterwegs. Ihre Dächer bilden insgesamt eine riesige, ungenutzte Fläche – in bester Sonnenlage! Das Freiburger Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) will beweisen, dass diese Dachfläche sinnvoll genutzt werden kann. Durch integrierte Photovoltaik-Module sollen LKW mehr als zehn Prozent Energie sparen können. Das derzeitige Testfahrzeug mit integriertem Hochvolt-Photovoltaik-System und Einspeisung in die 800 Volt Traktionsbatterie ist sogar voll für den Straßenverkehr zugelassen. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat gemeinsam mit Industriepartnern und dem Fraunhofer- Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI im Projekt »Lade-PV« Solarmodule und Leistungselektronik für die Integration in Nutzfahrzeuge entwickelt. Die technische Abnahme des ersten damit ausgestatten LKWs ist ein Meilenstein hin zu klimafreundlicherem Straßengüterverkehr. Die in den Kofferaufbau integrierten Solarmodule nutzen das gesamte Dach übrigens vollständig aus.
Textile Solarzellen
Bei diesem Projekt entwickeln Wissenschaftler textile Solarzellen, die zum Beispiel Lkw-Planen, Markisen oder Segel zu Stromquellen machen sollen. Die Herausforderung ist, dass das Textil während der Beschichtung hohen Temperaturen und hohem Druck standhalten und dennoch flexibel sein muss. Herausgekommen ist ein Material, das stabil und, da die Glasfasern sehr dünn sind, dennoch beweglich ist. Die Glasfasern sind gewebt wie Fäden eines herkömmlichen Stoffs. Wie eine Solarzelle auf dem Dach besteht auch die dünne, textile Version aus mehreren Schichten. Um die Unebenheiten des gewebten, siliziumbasierten Glasfasermaterials auszugleichen, kommt darauf eine Einebnungsschicht aus Silikon. Dadurch ist die Oberfläche glatt genug und kann oben und unten mit Elektroden aus leitfähigem Polymer versehen werden. Diese werden anschließend miteinander verdrahtet. Eine weitere Schicht schützt die Elektroden vor äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel der Witterung.
Anfänge aus Krefeld
Mitte der 2000er Jahre hat sich übrigens das deutsche Textilforschungszentrum Nord-West in Krefeld bereits schon einmal mit der Entwicklung von textilen Solarzellen befasst und war ein Impulsgeber für andere Teams. Die dort ansässige Arbeitsgruppe „Umwelttechnologie und Katalyse“ testete verschiedene textile Substrate als Träger für die fotoaktiven Schichten. Eine Mischung aus Titanoxid und Farbstoff zeigte sich als Trägersubstrat dabei als vielversprechend. Leider sind die Forschungsgelder ausgelaufen.
Unweit von Krefeld findet man in Moers mit der Edscha TS den Innovationstreiber und Marktführer der Verdecksysteme. Edscha TS ist mit vielen Unternehmen aus der Entwicklung im Gespräch und diskutiert die vielfältigen Möglichkeiten aus der Wissenschaft und der Praxis.
