Roll2Sol – Eine ganz besondere Folie und ihre Herstellung

Eine Lösung für gleich zwei unterschiedliche Probleme: Daran arbeitet das Projekt Roll2Sol. Eine neu entwickelte Technologie kann sowohl im Bereich der Photovoltaikanlagen als auch bei der Erzeugung von grünem Wasserstoff zu mehr Effizienz führen.
 

Grüne Energie effizienter erzeugen

Der Kern des Projekts ist eine quasi multifunktional anwendbare Folie mit einer besonders ausgetüftelten Oberfläche: Auf Photovoltaik-Anlagen kreiert sie einen Lotus-Effekt und schützt die Module so vor Staub und Schmutz, die die Anlagen in ihrer Leistung beeinträchtigen können. Bei der Gewinnung von grünem Wasserstoff vergrößert sie die Oberfläche, auf der chemische Reaktionen stattfinden können, und sorgt so dafür, dass grüner Wasserstoff schneller und effizienter hergestellt werden kann.
 

Frisch aus dem Labor: Neues High-Tech-Druckverfahren

Was sich einfach anhört, hat es in sich, denn vieles, was dafür benötigt wird, gab es so bisher noch nicht. Etwa die Struktur der Folienoberfläche: Die Folien werden mit Walzen im sogenannten Rolle-zu-Rolle-Verfahren hergestellt, ähnlich wie beim Zeitungsdruck. Um die neuartigen, mikroskopisch kleinen Muster zu erzielen, die für die charakteristische Oberflächenstruktur – also letzten Endes die gewünschte Wirkung – verantwortlich sind, mussten spezielle Werkzeuge entwickelt werden. So hilft ein eigens entwickelter Laser hilft dabei, die Muster zu erzeugen; viele Laserspots, jeder so klein wie ein Hundertstel der Dicke eines Haares, bearbeiten gezielt die Oberfläche großer Walzen. Auf diese Weise können selbst Flächen, die mehrere Quadratmeter groß sind, sehr fein und präzise strukturiert werden.

Mit der so bearbeiteten Walze wird die entstandene Struktur auf Kunststofffolien übertragen – und dank des Rolle-zu-Rolle-Verfahrens können perspektivisch in kurzer Zeit große Mengen zu überschaubaren Kosten produziert werden. Derzeit funktioniert das Verfahren bereits in einem kleinen Maßstab, denn die Strukturen, das Werkzeug und die Designs wurden von einigen der Projektpartner bereits in einem Vorgängerprojekt bzw. im aktuell laufenden Projekt erfolgreich entwickelt. Der nächste Meilenstein: Großformatige Folien herstellen und auf Solarzellen testen.
 

Von der Werkzeugherstellung bis zum Endprodukt made in NRW

Ganz besonders am Projekt ist, dass die gesamte Entwicklungskette in NRW angesiedelt ist. Eine Technologie, die weltweit einsetzbar ist, wird lokal entwickelt und produziert und trägt dazu bei, dass die Versorgung Europas mit nachhaltiger Energie autarker wird. Von der Gestaltung der Nano- und Mikrostrukturen über die Werkzeugherstellung, die Integration durch Druckmaschinenhersteller und die Umsetzung durch spezialisierte Druckdienstleister bis hin zu Versuchsfeldern und Endanwendern finden alle Arbeiten in Nordrhein-Westfalen statt. Das stärkt die Vernetzung der Projektpartner untereinander und zugleich ihre internationale Wettbewerbsfähigkeit.