Solarmodule an der Fassade? Das ging bisher nur, wenn der Architekt sich mit den blau-schwarz schimmernden Flachkraftwerken abfand, die derzeit auf dem Markt sind. Sonderlich ästhetisch sind die aber nicht.
Das aber ändert sich gerade. Das Schweizer Zentrum für Elektronik und Mikrotechnik (CSEM) in Neuenburg hat strahlend weiße Solarmodule entwickelt, denen man ihre Funktion nicht ansieht. Bisher scheiterte die architektengerechte Farbgebung daran, dass weiß die Strahlen der Sonne reflektiert, zur Stromerzeugung also nicht genügend Licht übrig blieb. Die Schweizer machten aus der Not eine Tugend.
Weiße Solarzellen verhindern ÜberhitzungSie entwickelten eine Folie, die das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts in alle Himmelsrichtungen streut. Nur die Wärmestrahlen (Infrarot) kommen durch. "Überraschenderweise haben moderne Silizium-Solarzellen eine sehr gute Leistung im Infrarotbereich", sagt Christophe Ballif, einer der Entwickler und Vize-Präsident des CSEM.
Wie ihre Folie genau funktioniert, das verraten die Entwickler nicht. Sie könnten sich aber an einer Entwicklung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme orientiert haben. Die Freiburger Forscher haben einen so genannten Hochkonverter entwickelt, der Wärmestrahlen in sichtbares Licht umwandelt. Dieser besteht aus einer hauchdünnen Folie, in die vor allem Natrium-Yttrium-Fluorid-Partikel eingebettet sind. Einen Teil der Fluoratome haben die Forscher durch Licht erzeugendes Erbium ersetzt, ein Element, das zu den Seltenen Erden gehört. Die Wärmestrahlen der Sonne geben ihre Energie an das Erbium ab, das daraufhin zu leuchten beginnt. Dieses Licht wandeln die darunter liegenden Siliziumzellen in Strom um.
Weil Wärme bei den weißen Modulen gewissermaßen vernichtet wird, kann sie nicht ins Mauerwerk eindringen. Weiße Solarmodule – auch andere Farben lassen sich realisieren – reduzieren deshalb auch sommerliche Überhitzung der dahinter liegenden Räume. Entsprechend weniger Arbeit muss eine Klimaanlage leisten. Das Ausblenden des sichtbaren Lichts hat allerdings negative Auswirkungen auf den Wirkungsgrad. Der erreicht allenfalls zehn Prozent. Problematisch findet das Ballif nicht. "Schließlich haben wir eine Fläche, auf der bisher keine Energie erzeugt wurde, in eine Fläche verwandelt, auf der das möglich ist. Wir haben die Effizienz also von Null auf zehn Prozent und mehr gesteigert."
Die Schweizer haben mit ihrer Entwicklung nicht nur Fassaden im Visier, sondern auch Dächer von Wartehäuschen und die Karosserien von Fahrzeugen.
Jetzt suchen sie einen Hersteller, der ihre Folie in den Modulen verbraut. Den Quadratmeterpreis eines Moduls, das eine Leistung von etwa 50 Watt hat, schätzen die Schweizer auf 100 bis 200 Euro, also zwei bis vier Euro pro Watt. Normale Module kosten auf dem europäischen Spotmarkt, auf den Großhändler zugreifen können, laut Solaranlagen-Portal 58 bis 76 Cent pro Watt einschließlich Mehrwertsteuer.
Hier noch ein Video zu den weißen Solaranlagen:
