Die Hauswand als Kraftwerk

Eine Fassade in Facetten-Optik macht einen deut­lich höheren Strom­ertrag mög­lich. Dafür sind kleine und flexible Solar­module gefragt. (Bild: Fh.-CSP)

Eine Fassade in Facetten-Optik macht einen deut­lich höheren Strom­ertrag mög­lich. Dafür sind kleine und flexible Solar­module gefragt. (Bild: Fh.-CSP)

Im Projekt C3 – Carbon Concrete Composite – sind mehr als 150 Partner aus Wissen­schaft, Wirt­schaft, Ver­bänden und Vereinen enga­giert, um den Einsatz von Karbon­­beton voran­­zu­treiben. Statt Stahl mit Beton zu um­hüllen, sollen künftig Karbon­­faser­­konstrukte mit Beton um­hüllt werden. Die Vor­teile: Die beim Stahl auf­tre­tenden Korro­sions­­probleme fallen weg, die Lebens­dauer etwa von Brücken steigt, die Instand­­haltungs­kosten sinken. Weil Karbon­­fasern deutlich fester sind, können Wände dünner gebaut werden als mit Stahl­beton, das spart Material und ermög­licht völlig neue archi­­tekto­nische Formen.

Der C3-Baustoff soll formbarer, stabiler, intelligenter, schad­stoff­­ärmer, besser recycel­bar und fit für die Inte­gra­tion von erneuer­­baren Energien sein. Am Fraun­hofer-Center für Silizium­­photo­voltaik wollen die Forscher diese Eigen­­schaften nutzen, um Photo­­voltaik in den Beton zu inte­grieren. „Wir gehen der Frage nach, ob sich Solar­­zellen auf den Fassaden­­ele­menten aus Karbon­beton aufbringen lassen, wie man sie elek­trisch ver­schalten kann und wie sie am besten gestal­tet sein sollten, um einen opti­malen Strom­­ertrag zu er­reichen“, um­schreibt Jens Schneider, Leiter der Gruppe Modul­­techno­logie am Fraun­hofer-CSP, die Idee.

Drei mögliche Wege hat das Fraunhofer-Team erforscht: Bei der ersten Variante werden die Solar­module direkt in Beton­bau­teile mit ent­spre­chen­den Aus­­spa­rungen einge­gossen, sodass sie sich ohne Kanten in die Fassade ein­fügen. Die zweite Mög­lich­keit besteht darin, Solar­module auf Beton­­platten zu lami­nieren oder zu kleben. Als dritte Option können die Solar­module mit Druck­knöpfen, Schrauben oder anderen Befes­tigungs­­methoden ange­bracht werden. Auf diese Weise wären die Module abnehm­bar. „Wir konnten zeigen, dass alle drei Mög­lich­­keiten tech­nisch mach­bar sind, optisch anspre­chende Lösungen zu­lassen und beispiels­­weise auch die Anfor­derungen hin­sicht­lich der Trag­kraft er­füllen“, sagt Schneider.

Eine weitere wichtige Erkenntnis des C3PV-Projekts: Der Strom­ertrag steigt, wenn die Fassaden nicht plan sind. Durch Neigen, Kippen, Wöl­bungen oder eine Facetten-Optik lässt sich die für Photo­voltaik nutz­bare Fläche ver­größern. Auch für die typischen Gegeben­­heiten im städti­schen Raum sind solche Fassaden besser geeignet: Es gibt häufig Teil­­ver­schat­tungen, zudem reflek­tieren andere Gebäude in der Nähe das Sonnen­licht. Gefragt sind deshalb kleinere und bieg­bare Solar­module. „Sie könnten der Schlüssel sein, um solche Lösungen zu markt­­fähigen Preisen anzu­bieten. Wenn Häuser­wände künftig zu kleinen Solar­­kraft­werken werden, bietet das enorme Poten­ziale im Hin­blick auf den Klima­schutz“, sagt Schneider. (Quelle: Fh.-IMWS)

Link: Gruppe Modultechnologie (J. Schneider), Fraunhofer-Center für Siliziumphotovoltaik, Halle

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