Farbige Solarmodule: Verbesserte Energiebilanzen

Solarmodule auf einem Flachdach zu platzieren, hat zwei entscheidende Vorteile: Erstens ist dort die Sonneneinstrahlung am höchsten. Zweitens stören sie dort nicht den ästhetischen Gesamteindruck eines Gebäudes. Will man zusätzliche Flächen für die Gewinnung von Sonnenstrom erschließen, etwa Schrägdächer oder gar Fassaden, steigen die Anforderungen an die gestalterischen Möglichkeiten. Hier stellt sich die Frage nach Entwicklungen von ästhetisch anspruchsvollen und modifizierbaren Solarmodulen, die ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit hinsichtlich der Farbgebung und anderer Designansprüche erlauben und gleichzeitig minimale farbbedingte Energieertragsverluste aufweisen.

Das Gemeinschaftsprojekt »Lichtmanagement und Fertigungskonzepte für farbige Photovoltaikmodule in Gebäudefassaden» (Color PV) des Fraunhofer CSP, der Hohenstein Isolierglas GmbH und der Kogu Print & Werbetechnik GmbH & Co. KG setzte an diesem Punkt an. Ziel war eine flexible Darstellung unterschiedlicher einfarbiger oder mehrfarbiger Designs auf Solarmodulen mit großer Farbauswahl und relativ hoher Auflösung, so dass auch die Darstellung fotorealistischer Bilder möglich wird. Im Gegensatz zu den meisten bisher für die Farbgebung von Solarmodulen untersuchten Technologien, die spektral selektive Beschichtungen nutzen und somit nur homogene, einfarbige Flächen mit stark begrenzter Farbauswahl ermöglichen, setzten die Projektpartner auf digitale Druckverfahren und den Mehrfarbendruck für vielfältige Farbtöne sowie individuelle, semi-transparente Farbdrucke (Kogu Print). Zudem wurde im Projekt das Potenzial spezieller interferenzbasierter Tinten mit hoher Lichttransmission für farbige PV-Module aufgezeigt und verschiedene Strukturierungs- und Laminationsprozesse optimiert. Für eine verbesserte Lichtführung kamen Strukturen in den Laminaten (HIG) zum Einsatz.

»Mit der Entwicklung einer farbigen, digital bedruckten Fassaden-Solarmodulfront mit hoher Lichttransmission im relevanten Spektralbereich eröffnen wir neue Möglichkeiten der Fassadengestaltung. Photovoltaik-Modulhersteller und deren Zuliefererunternehmen können damit neue Produktlösungen entwickeln, die sich auf dem globalen Markt für gebäudeintegrierte Photovoltaik vertreiben lassen«, sagt Charlotte Pfau, Projektleiterin am Fraunhofer CSP. Das Besondere bei der Bearbeitung des Projekts ist die Abbildung einer vollständigen Wertschöpfungskette: Von der Folien- und Glasverarbeitung bis hin zum Digitaldruck und der Solarmodulfertigung.