PV wird bunt: Druck- und Farbtechnologien zur Nachrüstung von Solarmodulen

Die ästhetische Integration von Photovoltaik in Gebäude und urbane Räume ist ein zentraler Schlüssel, um bislang ungenutzte Solarpotenziale zu erschließen. Besonders in Städten, bei denkmalgeschützten Gebäuden oder an Fassaden und Balkonen stoßen herkömmliche, dunkel erscheinende Standardmodule häufig auf Akzeptanzprobleme. Trotz des starken Ausbaus der Photovoltaik in Deutschland bleibt das Potenzial im urbanen Raum, insbesondere bei gebäudeintegrierter (BIPV) und gebäudeangebundener Photovoltaik (BAPV), weitgehend ungenutzt. Standardmodule sind aus architektonischen Gründen oft ungeeignet, da sie sich nicht harmonisch in die gebaute Umgebung einfügen. Bestehende Lösungen zur farblichen Gestaltung von PV-Modulen sind entweder teuer, nur in standardisierten Designs verfügbar oder mit deutlichen Effizienzverlusten verbunden. Daraus ergibt sich ein hoher Bedarf an individuell gestaltbaren, effizienten und kostengünstigen Photovoltaikmodulen, die auch die Recyclingfähigkeit berücksichtigen.

Das Projekt COLIPRI verfolgt das Ziel, ein nachrüstbares Verfahren zur individuellen farblichen Gestaltung kommerziell verfügbarer PV-Module zu entwickeln. Dieses Verfahren soll eine hohe Moduleffizienz (über 75 % im Vergleich zu unbedruckten Referenzmodulen) gewährleisten und gleichzeitig Aspekte der Recyclingfähigkeit berücksichtigen. Der Ansatz kombiniert kostengünstige Standardmodule mit bedruckten Frontgläsern oder Folien, die unabhängig von der Massenproduktion gefertigt und schädigungsfrei nachgerüstet werden können.

Im Mittelpunkt stehen die Erforschung neuartiger keramischer Farben und digitaler Druckverfahren. Glaskeramische Farbmatrizen sollen eine hohe Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität bieten, während spektral selektive Pigmente – darunter keramische Interferenzfarben – die Effizienzverluste minimieren. Ergänzend werden neue Druckrasterkonzepte entwickelt, um Überdeckungen und Absorption zu reduzieren und so den Energieertrag farbiger Module weiter zu optimieren. Parallel dazu werden verschiedene Laminations- und Konfektionierungsverfahren für Glas, Dünnglas und Polymerfolien untersucht, angepasst an unterschiedliche Anwendungen wie Fassaden-, Dach- oder Balkonmodule.

Das Fraunhofer CSP übernimmt die zentrale Auslegung und Bewertung der farbigen Nachrüstlösungen, entwickelt effizienzoptimierte Druckraster und optische Schichtstapel, erstellt hochaufgelöste Datensätze und baut Messmethoden sowie Prüfkörper auf. Ein Simulationstool ermöglicht die schnelle Abschätzung von Leistungsverlusten. So entsteht die Grundlage, um kostengünstige, designflexible PV-Module für den urbanen Raum anzubieten und die Akzeptanz sowie den Ausbau der Solarenergie weiter zu fördern.