EnerScale – Solarfolien für das Internet der Dinge

Leichte, günstige und vielseitig einsetzbare Solarfolien, die sich nicht nur auf Dächern, sondern auch in Innenräumen einsetzen lassen: Sie zu entwickeln und in der Massenproduktion herzustellen, war das Ziel des Projekts EnerScale. Die Folien sollen einen Beitrag im Kampf gegen den Klimawandel leisten. Denn ihr Einsatz hilft, klimaschädliches CO2 zu vermeiden.

Flexible und gedruckte Solarmodule 

Photovoltaik ist eine ökologisch nachhaltige Form der Energiegewinnung und ein wichtiger Baustein im Kampf gegen den Klimawandel. Dabei gilt: Je flexibler und vielseitiger die Technik eingesetzt werden kann, desto effektiver ist ihre Wirkung. Aus diesem Grund arbeiten viele Unternehmen an Alternativen zu den herkömmlichen und starren Solarmodulen, die sich derzeit vorwiegend auf Gebäudedächern befinden.

Um zukünftig einen entscheidenden Beitrag zur sauberen Energiegewinnung leisten zu können, müssen neue und skalierbare Solarmodule entwickelt werden. Deshalb setzte sich das durch EU und NRW geförderte Projekt EnerScale zum Ziel, eine kostengünstige, grüne und überall verfügbare Stromerzeugung durch leichte, flexible und gedruckte Solarmodule zu erreichen. 

Dabei wollten die Projektpartner – die Enerthing GmbH, das Forschungszentrum Jülich und das Zentrum für organische Elektronik Köln (ZOEK gGmbH) – vor allem erforschen, wie solche Solarfolien in der Massenproduktion hergestellt werden können. Weitere grundlegende Fragen umfassten unter anderem die Zellarchitekturen, die Materialentwicklung sowie optimierte Prozessparameter, welche die Skalierbarkeit zu Modulen demonstrieren sollen.

Vielseitig einsetzbare, nachhaltige Energie

Die im Projekt EnerScale geplante Produktion sogenannter Dünnschichtsolarzellen (DSZ) ist nicht nur ökonomisch, sondern auch klimawirksam. Das geringe Gewicht und die mechanische Flexibilität lassen neue Möglichkeiten des Einsatzes zu, zum Beispiel auf Flachdächern mit geringer Traglast. Ebenso sind aufgrund der Semitransparenz und der Gestaltbarkeit langfristig Anwendungen an Fassaden denkbar. In solchen neuartigen Anwendungen können zum Beispiel bei einer Solarfläche von 10.000 Quadratmetern rund 480 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden.

Angepasst an das Kunstlicht in Innenräumen eignen sich die Solarfolien außerdem für den Betrieb von Geräten des Internets der Dinge. Anwendungsfelder sind hier unter anderem Sensoren für smarte Gebäude oder die Industrie 4.0. Mit 10.000 Quadratmetern Photovoltaikfolie können etwa eine Millionen IoT-Sensoren betrieben werden. Durch den Wegfall von energieintensiven Primärbatterien können pro Jahr 200 Tonnen CO2 eingespart werden.

Aufgrund des geringeren Materialeinsatzes und energieeffizienten Produktionsprozesses wird eine ressourcenschonende Produktion und eine kurze Amortisation der dabei eingesetzten Energie erreicht. EnerScale trug und trägt damit direkt zu den Zielen einer modernen Energiewirtschaft und zu den Klima- und Umweltschutzzielen Nordrhein-Westfalens bei.