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Der Strom kommt aus der Sonnenbrille
Auf Sonnenbrillen gedruckt können organische Solarzellen Strom produzieren. Foto: dpa
Hannover Messe

Der Strom kommt aus der Sonnenbrille

Neuartige Solarzellen und innovative Speichermethoden sollen die Energiewende voranbringen.

29.04.2017
  • SIMONE DÜRMUTH

Hannover. Verwegen sehen sie aus, die drei Herren, die mit Sonnenbrillen an ihrem Stand auf der Hannover Messe stehen. Eigentlich ist es zu dunkel für so einen Auftritt. Aber die Ingenieure tragen die Brillen auch nicht als Modeaccessoire, sondern um ihre neueste Errungenschaft zu präsentieren: die organische Solarzelle.

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wurde diese neue Generation von Solarzellen erforscht. Von ihren Vorgänger aus Silizium unterscheiden sie sich erheblich: Sie werden auf Folien gefertigt, sind transparent und können in verschiedenen Farben hergestellt werden.

Das Ziel ist nicht nur die Versorgung von mobilen Anwendungen, sondern auch die dezentrale Stromversorgung von Firmen und Privathaushalten. „Es gibt viele Gebäude, die großflächige Glasfassaden haben. Oft werden dann Folien als Sichtschutz und zur Verschattung angebracht“, erklärt Alexander Colsmann, Gruppenleiter Organische Photovoltaik am KIT. Seine These: Wenn man das Licht schon absorbiert, kann man es doch auch für die Energiegewinnung nutzen.

Wichtig könnte die dezentrale Stromversorgung werden, weil der Ausbau der großen Stromtrassen in Deutschland ins Stocken geraten ist. Da sich zum Beispiel die großen Windparks nicht in der Nähe der großen Energieverbraucher befinden, muss der Strom weit transportiert werden. So lange die geplanten Trassen fehlen, belastet das das reguläre Stromnetz.

„Wir sind beim Leitungsausbau zu langsam“, warnte Stefan Kapferer, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbands für Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW), darum auf der Hannover Messe. Die Gründe seien vielschichtig, dazu gehöre aber auch eine mangelnde Unterstützung durch die Politik vor Ort. „Der Anteil der Erneuerbaren Energien wird weiter wachsen – das hat natürlich Auswirkungen auf den Netzausbau.“

Im ersten Vierteljahr wuchs der Anteil von Strom aus Sonne, Wind und anderen regenerativen Quellen gegenüber dem Vorjahresquartal um 4 Prozent auf 50,1 Mrd. Kilowattstunden (kWh) – ein Anteil von einem Drittel am deutschen Stromverbrauch.

Um die Stromnetze zu entlasten und den Anteil an regenerativen Energien weiter zu erhöhen, könnten die organischen Solarzellen aus Karlsruhe einen Beitrag leisten. Man könnte Fensterfronten und Fabrikdächer mit der Folie bekleben. Da sie, im Unterschied zu Silizium-Solarzellen, auf flexiblen Trägern aufgebracht sind, sind sie auch für geschwungene Oberflächen geeignet.

Und die Phantasie der Forscher kennt kaum Grenzen: Alle versiegelten Flächen könnten theoretisch mit der Technologie bestückt werden – auch Straßen. Die flexiblen Energielieferanten könnten aber auch in die Kleidung eingenäht und dort direkt mit einem Handy verbunden werden und so den Akku aufladen. Und auf den Gläsern einer Sonnenbrille aufgedruckt könnte auch ein Hörgerät versorgt werden. Lediglich ein kurzes Kabel vom Bügel zum Ohr wäre nötig.

Ein Quadratmeter des neuen Energielieferanten produziert – je nach Sonneneinstrahlung – 50 Watt. Genug, um zehn LED-Lampen zu betreiben. Vom Fenster kommt der Strom über Kabel ins Netz. Oder in die Batterie. „Meistens scheint ja tagsüber die Sonne, und die Lampen machen wir abends an“, so Colsmann. Bis zur Marktreife werden allerdings noch mindestens fünf Jahre ins Land gehen, so Colsmann.

Mit dem Speichern von Energie und der dezentralen Versorgung beschäftigt sich auch die Integrated Energy Plaza auf der Hannover Messe. GP Joule (Geislingen an der Steige) zum Beispiel erklärt anhand einer virtuellen Welt, wie die Höhen und Tiefen in der Versorgung durch erneuerbare Energien ausgeglichen werden sollen. „Unsere Vision ist ein komplett CO2-freies Energiesystem“, erklärt Sprecher Timo Bovi. Dazu soll Strom, der aufgrund des großen Angebots nicht vom Netz aufgenommen werden kann, in Form von Wasserstoff gespeichert werden. Dazu werde Wasser unter Zuführung des erzeugten Stroms in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten.

Der Wasserstoff wird dann in Hochdrucktanks gespeichert und kann, wenn der Bedarf steigt und die Produktion nicht nachkommt, wieder verstromt werden. Doch dabei geht einiges an Energie verloren – etwa 40 Prozent, sagt Bovi. Zwar soll freiwerdende Wärme ebenfalls genutzt werden. Doch effektiver sei es, den Wasserstoff direkt zu nutzen, erklärt der Sprecher. Zum Beispiel als Treibstoff für Fahrzeuge oder in der Industrie. Wasserstoff wird vor allem von der metallverarbeitenden Industrie verwendet – aber auch bei der Herstellung von Butterkeksen und Margarine.

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29.04.2017, 06:00 Uhr

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