SolarChip

Entwicklung eines betonintegrierten, multifunktionellen Infrastruktur-Systems zur Kontaktierung und Verschaltung von PV-Modulen

Die Sonne ist bereits heute eine wichtige Energiequelle und die Photovoltaik wird in Zukunft eine der wichtigsten Stromversorgungstechnologien werden. Gebäude spielen hierin eine wichtige Rolle. Sie agieren zunehmend mit dem Energiesystem und haben das Potential, zu dezentralen Energiezentren zu werden. Das heute in der gebäudeintegrierten Photovoltaik (BIPV) dominierende Material ist die Silizium-Solarzelle. Bekannt sind hier zu Solarmodulen verschaltete Paneele, die sich weitgehend als Aufdach-Solarstromanlage etabliert haben. Solche Anlagen benötigen Platz, der in Ballungszentren nur begrenzt zur Verfügung steht. Weiterhin muss siliziumbasierte Photovoltaik nach Süden ausgerichtet werden, um das Sonnenlicht effektiv nutzen zu können. Da Gebäude- und Paneelgeometrie nicht aufeinander abgestimmt sind, entsteht eine additive Ästhetik, die keine gestalterische Einheit mit dem Gebäude erlaubt. Im Forschungsvorhaben wird grundlegend untersucht, wie eine lastabtragende Bewehrung in Beton so funktionalisiert werden kann, dass sie als stromleitendes Infrastruktur-System für die Kontaktierung und Verschaltung von PV-Zellen eingesetzt werden kann und PV-Zellen so in die Betonoberfläche integriert werden können, dass eine Austauschbarkeit gewährleistet wird und auch PV-Systeme der 3. Generation und noch folgenden Generationen aufgenommen werden können. Fokus der Untersuchung liegt auf der Wechselbeziehung von Funktion, technischen Anforderungen, Konstruktion, Effizienz und Gestaltung. Das Solar-Chip-System soll gegenüber herkömmlichen Photovoltaik-Technologien deutlich bessere Möglichkeiten der Gebäudeintegration und bietet eine Vielfalt architektonischer und städtebaulicher Gestaltungsmöglichkeiten. Es können zusätzlich zu Landschaft und landwirtschaftliche Flächen beanspruchenden Großanlagen verbrauchsnah energieerzeugenden Flächen in Siedlungsgebieten und Städten geschaffen werden.