Muster und Architekturintegration zur Bestandsanpassung ohne nennenswerte Effizienzverluste
Forschende des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben eine neue Technologie entwickelt, die Photovoltaikmodule optisch deutlich vielseitiger macht. Mithilfe farbiger Folien mit präzise platzierten transparenten Aussparungen lassen sich realistische Muster direkt in die Moduloberfläche integrieren. Auf diese Weise können Solarmodule beispielsweise die Optik von Dachziegeln oder Mauerwerk nachahmen und sich deutlich harmonischer in bestehende Architektur einfügen.
Die sogenannte ShadeCut-Technologie basiert auf speziell strukturierten Folien, in die gewünschte Muster per Laser- oder CAD-gesteuerten Verfahren eingeschnitten werden. Durch gezielte Anordnung von Aussparungen entstehen differenzierte Farb- und Struktureffekte, die sich individuell anpassen lassen. Auch mehrschichtige Aufbauten sind möglich, wodurch zusätzliche Farben oder komplexere Designs realisiert werden können.
Ein zentraler Vorteil dieser Entwicklung liegt darin, dass die optische Gestaltung nicht zulasten der Energieerträge geht. Die verwendete MorphoColor-Technologie erzeugt Farbe nicht durch Pigmente, sondern durch mikrostrukturierte Oberflächen, die Licht mittels Interferenzeffekten reflektieren. Dieses Prinzip ist vom Morpho-Schmetterling inspiriert, dessen Flügel intensive und winkelstabile Farbeindrücke erzeugen. Auf Photovoltaik übertragen sorgt dies für eine farbliche Gestaltung bei gleichzeitig nur geringen Leistungsverlusten. Messungen zeigen, dass entsprechend ausgestattete Module rund 95 Prozent der Leistung konventioneller Module erreichen.
Die Technologie ist breit einsetzbar und kann sowohl bei klassischen Photovoltaikmodulen als auch bei solarthermischen Anwendungen integriert werden. Besonders interessant ist sie für die gebäudeintegrierte Photovoltaik, etwa bei Fassaden, dachintegrierten Anlagen oder auch bei Anwendungen an Balkonen und Geländern. Gerade bei architektonisch sensiblen Kontexten wie denkmalgeschützten Gebäuden eröffnet sich damit die Möglichkeit, Solarenergie nahezu unsichtbar oder gestalterisch passend einzubinden.
Darüber hinaus bietet das Verfahren neue Möglichkeiten für die Individualisierung von Solarsystemen. Neben strukturellen Anpassungen lassen sich auch Schriftzüge, Logos oder spezifische Designs in die Module integrieren, was insbesondere für repräsentative Gebäude oder Unternehmen interessant ist.
Mit der Verbindung von Photovoltaik und Gestaltung reagieren die Forschenden auf eine zentrale Herausforderung der Energiewende im urbanen Raum: die Akzeptanz. Indem sich Solarmodule besser in das Erscheinungsbild von Gebäuden integrieren lassen, könnten sie künftig eine größere Rolle in der Architektur spielen und zum Standardbestandteil nachhaltiger Baukonzepte werden.
