Entscheidend für den Erfolg der gebäudeintegrierten Photovoltaik ist die enge Zusammenarbeit zwischen Bauingenieuren, Architekten und der Photovoltaikindustrie. Das ist die zentrale Aussage des zweiten Tages des Energy Forums on Solar Building Skins im italienischen Bressanone. „Bisher arbeiten die Architekten und die Photovoltaikindustrie nicht wirklich zusammen“, erklärt Francesco Frontini, Projektleiter am Modultestcenter der Hochschule der Südschweiz in Cannobio. „Auf der anderen Seite entwickelt die Photovoltaikindustrie ihre Module vor allem als rein technisches Element, der vom blick auf die Energieproduktion und die leichte Massenfertigung bestimmt ist. Aber wenn man mit den Architekten zusammenarbeiten will, muss man auch Abstriche bei der Effizienz und der Stromausbeute hinnehmen.“ Schließlich wäre das gebäudeintegrierte Solarmodul nicht mehr nur ein Energieerzeuger, sondern ein multifunktionales Element in der Gebäudehülle. „Das muss dann alle Funktionen des ersetzten Bauelements erfüllen“, betont Frontini.
Europaweit geltende Standards entwickeln
Zentrale Herausforderung ist dabei die Entwicklung von europaweit geltenden Standards, so dass die Photovoltaikelemente auch den jeweiligen Bestimmungen der Bauindustrie in den verschiedenen europäischen Ländern entsprechen. Das würde die Hürde für Architekten und Bauingenieure herabsetzen, die Photovoltaikprodukte auch in die Gebäudehülle zu integrieren. Außerdem würde das viel Zeit und Geld bei der Planung und Realisierung von Bauprojekten sparen. Frontini verweist auf die gegenwärtige Entwicklung einer entsprechenden Norm (prEN 50583) durch das Europäische Komitee für Elektrotechnische Standardisierung (CENELEC), die Anfang März 2013 abgeschlossen sein soll.
Eine Frage der Ästhetik
Eine zweite zentrale Forderung der Architekten betrifft die Ästhetik. „Wichtig für uns ist die Freiheit der Form“, sagt Natalia Kotelnikova-Weiler von der französischen Eliteuniversität Ecole des Ponts ParisTech. Eben das ist aber für die Modulhersteller nur schwer umsetzbar. Niedrige Preise können sie nur durch Massenfertigung erzielen. Die erlaubt wiederum keine individuellen Lösungen. Das wäre möglich mit der organischen Photovoltaik. Peter Erk, technischer Koordinator der Entwicklung von organischen Solarzellen bei BASF informiert über den gegenwärtigen Stand der Entwicklung. „Im Vergleich zu anorganischen Halbleitern befindet sich die organische Photovoltaik noch in einem frühen Entwicklungsstadium“, betont er. „Aber die organische gebäudeintegrierte Photovoltaik bietet einige Vorteile. Es ist möglich, flexible Module mit einer breiten Farbpalette herzustellen. Außerdem kommt sie mit diffusem Licht und Verschattungen gut zurecht.“ Die nächsten Aufgaben sind jetzt noch die Produktion so weit zu treiben, dass die organische Photovoltaik in der Lage ist, bezahlbare erneuerbare Energie bereitzustellen und stabile Märkte zu finden.
Erste Pilotlinien in Betrieb
Die ersten Fertigungslinien sind schon in Betrieb. Neben Heliatek in Dresden hat auch Eight19 in Cambridge eine solche Anlage in Betrieb genommen. Weitere sind angekündigt. So will BASF 2013, spätestens 2014, mit der Produktion beginnen und Flexsolar will in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Polymerforschung in Potsdam-Golm eine Pilotlinie in Brasilien aufbauen. Derzeit arbeiten die Forscher an der Verbesserung des Wirkungsgrads der Module. „Wir erhöhen die Effizienz so schnell wie das die anorganischen Dünnschichttechnologien geschafft haben, nur mit 20 Jahren Verzögerung“, fasst Erk den derzeitigen Stand der Technologie zusammen. Mit den Pilotanlagen versuchen die Unternehmen außerdem, die guten Laborwerte mit möglichst wenig Verluste in die Großproduktion umzusetzen. (Sven Ullrich)
