Hal­le­sche Pho­to­vol­ta­ik-For­scher blei­ben inter­na­tio­na­len Ent­wick­lun­gen auf der Spur

Am 23. und 24. Okto­ber 2018 fan­den am Fraun­ho­fer-Cen­ter für Sili­zi­um-Pho­to­vol­ta­ik CSP die fünf­ten Hal­le­schen Pho­to­vol­ta­ik-Tage statt. Nicht nur durch die Bil­lig-Kon­kur­renz aus Fern­ost ist die Bran­che zu immer schnel­le­ren Inno­va­tio­nen gezwun­gen.

Im Mit­tel­punkt der zwei­tä­gi­gen Kon­fe­renz stan­den dies­mal Leicht­bau­mo­du­le aus Ver­bund­werk­stof­fen zum Ein­satz an Fahr­zeu­gen und Gebäu­den, sowie Recy­cling in der Pho­to­vol­ta­ik. In der beglei­ten­den Aus­stel­lung war auch der Stre­etscoo­ter zu sehen, ein voll­elek­tri­scher Klein­trans­por­ter, den die Deut­sche Post selbst her­stellt. Die PS Uni­on Hal­le hat eines der Fahr­zeu­ge gekauft und will es künf­tig nicht nur aus der Steck­do­se, son­dern auch von im Fahr­zeug­dach inte­grier­ten Leicht­bau-Solar­zel­len mit Strom ver­sor­gen.

Doch bei Ein­grif­fen in die Fahr­zeug­me­cha­nik und -elek­tro­nik gibt es Schwie­rig­kei­ten mit Betriebs­er­laub­nis und Stra­ßen­zu­las­sung des Fahr­zeugs, jeder Moped­bast­ler kennt das Pro­blem.

Zu sehen war auch das Solar­dach eines Cara­van-Anhän­gers der Fir­ma West­fa­lia Mobil in extre­mer Leicht­bau­wei­se, das für die Stom­ver­sor­gung im sta­tio­nä­ren Betrieb gedacht ist. Solar­strom direkt für den Fahr­zeug-Antrieb nut­zen bereits Pro­jek­te aus den Nie­der­lan­den, der Schweiz, Süd­afri­ka und Japan. Nicht vor Ort, aber in allen Gesprä­chen prä­sent war das Nuon Solar Team aus Delft, das gera­de wie­der die Sasol Solar Chal­len­ge 2018 in Süd­afri­ka gewon­nen hat.

Hal­le­sche For­scher beschäf­ti­gen sich z. Z. eher theo­re­tisch mit der Ent­wick­lung von Leicht­bau­mo­du­len für die fahr­zeug­in­te­grier­te Pho­to­vol­ta­ik, deng­lisch auch Vehi­cle Inte­gra­ted Pho­to­vol­taic Sys­tems (ViPV) genannt. Ent­schei­den­de Kenn­grö­ße ist hier die "Watt-to-Weight ratio", das Ver­hält­nis von Leis­tung zu Gewicht des jewei­li­gen Leicht­bau­mo­duls. Wer dabei inno­va­tiv punk­ten kann, hat gute Chan­cen, sich einen rie­si­gen Markt zu erschlie­ßen, gera­de auch im Schat­ten der Die­sel­kri­se.

Immer mehr Leicht­bau-Modu­le bedeu­ten auch immer mehr Elek­tro­schrott mit Kunst­stoff-Bestand­tei­len. Hier kön­nen die Kon­su­men­ten durch­aus mit­ent­schei­den, wie groß die Elek­tro­schrott­ber­ge am Ende der Nut­zungs­pe­ri­ode aus­fal­len. Bil­lig­mo­du­le haben Ener­gie-Rück­lauf­zei­ten (ener­gy payback time) um die vier Jah­re. Das heißt, die Modu­le brau­chen vier Jah­re, bis sie die Ener­gie pro­du­ziert haben, die vor­her für ihre Pro­duk­ti­on nötig war. Zumeist sind die Bil­lig­tei­le dann ver­schlis­sen und müs­sen aus­ge­tauscht wer­den - ener­ge­tisch ein Null­sum­men­spiel, für die Umwelt eine zusätz­li­che Belas­tung. Hoch­wer­ti­ge Solar­mo­du­le errei­chen ihren Payback-Punkt schon bei zwei Jah­ren, abhän­gig von War­tung und Pfle­ge kön­nen sie danach noch etli­che Jah­re Strom lie­fern.

Beim The­ma Recy­cling von Leicht­bau­mo­du­len ver­weist das Fraun­ho­fer-Insti­tut CSP auf das benach­bar­te Fraun­ho­fer IMWS (Insti­tut für Mikro­struk­tur von Werk­stof­fen und Sys­te­men), das grö­ße­re Akti­vi­tä­ten zur Kreis­lauf­wirt­schaft von Kunst­stof­fen ent­fal­tet. Dazu zäh­len auch die abbau­ba­ren Kunst­stof­fe oder Kunst­stof­fe aus bio­lo­gi­schen Mate­ria­li­en. Ein Ver­bund­for­schungs­pro­jekt bzw. Exzel­lenz­clus­ter "Bio­Eco­no­my" schafft dabei den nöti­gen For­schungs­vor­lauf.

Orga­ni­sche Solar­zel­len müs­sen hier völ­lig außer­halb der Betrach­tung blei­ben. Dabei wer­den orga­ni­sche Halb­lei­ter in dün­nen Schich­ten auf eben­falls orga­ni­sche Trä­ger auf­ge­dampft, ger­ne auch in meh­re­ren Schich­ten: in Hal­les For­schungs­land­schaft ein blin­der Fleck. Exper­ten ver­wei­sen auf das Fraun­ho­fer-Insti­tut ISE Frei­burg im Breis­gau.

http://www.pv-days.com/

http://www.csp.fraunhofer.de/

https://www.nuonsolarteam.nl/

http://www.solarchallenge.org.za/

https://www.ps-union.de/streetscooter.html

Fotos: Nuon Solar­team, Sie­vers

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