Das Fraunhofer-Institut forscht an Solar-Planen für Lkw. Neuartige Textilien sollen die Fahrzeuge zu fahrenden Stromerzeugern machen und so beispielsweise den Energiebedarf von Kühlaggregaten decken.
Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) hat textile, biegsame Solarzellen entwickelt. Gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (ENAS), dem Sächsischen Textilforschungsinstitut und den Firmen erfal, Pongs Technical Textiles, Paul Rauschert und Gilles Planen wollen die Forscherinnen und Forscher so Planen von Lkw und Trailern zu fahrenden Solarparks machen. Die aus der Sonnenstrahlung gewonnene Energie könnte die Trucks dann mit dem Strom versorgen, der während der Pausen auf dem Rastplatz, während der Fahrt und während dem Be- und Entladen auf Betriebshöfen benötigt wird.
"Über verschiedene Beschichtungsverfahren können wir Solarzellen direkt auf technischen Textilien herstellen", erklärt Dr. Lars Rebenklau, Gruppenleiter für Systemintegration und AVT am Fraunhofer IKTS. Die Forscher verwenden also kein Glas oder Silizium wie bei herkömmlichen Solarmodulen, sondern Textilien als Substrat. Dies sei jedoch aufgrund der schieren Größe der Anlagen in den textilverarbeitenden Unternehmen hochkompliziert. Außerdem müssten die Textilien während der Beschichtung Temperaturen von etwa 200 Grad überstehen, so Dr. Jonas Sundqvist, Gruppenleiter für Dünnschichttechnologien am Fraunhofer IKTS. Da auch Brandschutz-Vorschriften, große Stabilität und ein günstiger Preis elementar seien, hat sich das Konsortium laut Rebenklau für ein Glasfasergewebe entschieden, das all diese Anforderungen erfüllt.
Marktreife in fünf Jahren denkbar
Herausfordernd war demnach auch das Aufbringen der verschiedenen Schichten einer Solarzelle auf das Gewebe – im besonderen die Grundelektrode, die photovoltaisch wirksame Schicht und die Deckelektrode. Verglichen mit diesen nur ein bis zehn Mikrometer dünnen Schichten gleicht die Oberfläche eines Textils laut der Forscherinnen und Forscher einem riesigen Gebirge. Um diesem Problem Herr zu werden, wird zuerst im Transferdruckverfahren eine Einebnungsschicht auf das Textil aufgebracht. Die Elektroden aus elektrisch leitfähigem Polymer und die photovoltaisch wirksame Schicht werden dann über das Rolle-zu-Rolle-Verfahren aufgetragen. Danach wird eine Schutzschicht auf das Gewebe laminiert.
Ein Prototyp der Solar-Plane steht bereits, ihre Effizienz liegt laut Rebenklau momentan bei 0,1 bis 0,3 Prozent – verglichen mit 10 bis 20 Prozent bei Siliziumzellen. Nun will das Fraunhofer-Institut die Effizienz auf über fünf Prozent steigern und die Lebensdauer der Solarzellen untersuchen und optimieren. Am Ende soll die Plane, die in etwa fünf Jahren auf den Markt kommen könnte, damit wirtschaftlich eingesetzt werden können.
