Dass Photovoltaik-Module nicht immer schwarz oder blau sein müssen, zeigt ein Blick auf die Fassade des Zentrums für Höchsteffiziente Solarzellen am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Im Rahmen eines Pilotprojekts für gebäudeintegrierte Photovoltaik wurden dort 60 Photovoltaik-Module integriert – passend zum Logo der Fraunhofer-Gesellschaft in Grün. „MorphoColor“ heißt die patentierte Technologie hinter der farbigen Strukturschicht. Sie wurde vom Forschungsinstitut selbst entwickelt und ermöglicht es, die Gläser von Solarmodulen farbig zu gestalten und dabei mindestens 90 Prozent der Moduleffizienz zu erhalten. Damit könne eine integrierte Photovoltaik-Anlage Akzente in der Fassadenarchitektur setzen oder auch optisch in der Gebäudehülle verschwinden.
Das BIPV-Pilotprojekt des Fraunhofer ISE soll das Forschungsinstitut mit rund elf Megawattstunden Solarstrom pro Jahr versorgen. Zugleich werden die eigens für das Pilotprojekt hergestellten Module einem intensiven Praxistest unterzogen. „Zur Erfassung der realen Einstrahlungsdaten haben wir Sensoren an der Fassade installiert. Gleichzeitig messen wir den erzeugten Strom und die Spannung der Module sowie die AC-Leistung hinter dem Wechselrichter. Anhand der gemessenen Einstrahlungswerte können wir den zu erwartenden Ertrag berechnen und mit dem messtechnisch ermittelten Ertrag der BIPV-Anlage vergleichen und evaluieren“, so Frank Ensslen, der zur Projektgruppe am Fraunhofer ISE gehört.
Die Wissenschaftler haben für das Piloprojekt an der öffentlich zugänglichen Fassade zudem die gesamte BIPV-Anlage an die bauordnungsrechtlichen Vorschriften angepasst und unter anderem für die Anforderungen an den Brandschutz ein abgestimmtes, elektrotechnisches Sicherheitskonzept entwickelt. Die Erkenntnisse sind laut Fraunhofer ISE in den Leitfaden für BIPV des Landes Baden-Württemberg eingeflossen.
Wie Harry Wirth, Bereichsleiter Photovoltaische Module und Kraftwerke am Fraunhofer ISE, erläuterte, ist das Potenzial der in Dächer und Fassaden integrierten Photovoltaik riesig. „Für Dächer und Fassaden gemeinsam rechnen wir mit einem technischen Potenzial von 1000 Gigawatt in Deutschland. Das ist das Doppelte jener Nennleistung, die für die Energiewende in etwa benötigt wird“, so Wirth. Um die Anforderungen an das Stadtbild und die Architektur des Gebäudes zu erfüllen, müssten Module jedoch architektonisch gestaltbar sein. Das will das Institut mit der „MorphoColor“-Technologoie erreichen. Die Farbschicht ist so aufgebaut, dass sie nur eine bestimmte Farbe reflektiert und das restliche Sonnenlicht quasi ungestört passieren lässt. Mit dieser Technologie ist den Forschern zufolge eine Vielzahl an Farben möglich.
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