3D-Solartextil

Konzeption, Auslegung und Herstellmethodik für eine strukturintegrierte Verdrahtung und Verschaltung eines 3D-Textils, zur vereinfachten Kontaktierung stromerzeugender Bauteile mit Verschattungsoptionen

3D-Solartextil erforscht eine grundlegend neue Herstellmethodik für eine textilintegrierte Verdrahtung und Bedruckung von 3D-Textilien: Abstandstextilien werden mit kontaktierbaren Ober- und Unterseiten konzipiert, modelliert und für ein „Plug & Play“ Verfahren zur Montage stromabnehmender Bauteile vor Ort ausgelegt. Ziel ist die Schaffung eines Verständnisses über Wirkprinzipien und Methoden der vereinfachten Montage stromgenerierender Solarmodule im Bereich Fassade und Verschattung. Leitfähige Garne werden dazu wirktechnisch zwischen und/oder auf der textilen 3D Struktur integriert. Es werden Verdrahtungsmodelle für Reihen-, Parallelschaltungen oder Kombinationen analysiert und mit punktuell wirksamen 3D-Druck-Elementen kombiniert. Neben der Kontaktierung und der Befestigung stromerzeugender bzw. - abnehmender Bauteile sind diese auch für die Verbesserung der Querdrucksteifigkeit der textilen 3D Sandwich-Strukturen wirksam. Zudem wird ihre Eignung zur punktförmigen Befestigung der textilen Basisstruktur an bauseitige Unterkonstruktionen analysiert. Das Zusammenwirken der textil- und drucktechnischen Herstellmethodik wird iterativ numerisch-experimentell entwickelt. Es werden unterschiedliche Verdrahtungs- und Bedruckungsmethoden konzipiert, analysiert und deren Tauglichkeit für ausgewählte bauliche Situationen modellhaft geprüft. Unterschiedliche textilintegrierte Verdrahtungs- und Bedruckungsszenarien werden als prinzipielle, kleinmaßstäbliche Musterdemonstratoren ausgelegt, in Versuchsreihen hergestellt, die Wirkweise einer Skalierung analysiert, potenzielle Energieausbeuten und Lichtdurchlässigkeiten bewertet sowie Befestigungsoptionen für vertikale/horizontale Anwendungen konzipiert und geprüft. Zukünftige Anwendungen umfassen mit Solarmodulen bestückte Textilien zur Energieversorgung und zur Verschattung im Neubau, in der Sanierung und im Stadtraum sowie perspektivisch auch zur Beleuchtung, durch die Bestückung mit Leuchtmitteln.