Solarenergie, nicht nur vom Hausdach
Auf dem Podium diskutierten (v.l.n.r.) Frank Heinlein, Werner Sobek Group, Martin Bornholt, DENEFF e.V., Christine Lemaitre, DGNB, Franz Karg, Avancis/Triumph, Carolien Gehrels, Arcadis, Silke Krawietz, ETIP PV, Oliver Rapf, BPIE. © R. Schlatmann
Auf der interdisziplinären Konferenz „INNOVATION IN SOLAR BUILDING SKINS & ENERGY EFFICIENCY TOWARDS SUSTAINABLE CITIES”, vom 19. Zum 20. März 2018 in Berlin, diskutierten Fachleute aus der Baubranche, Finanzwelt, Photovoltaik und Politik innovative Lösungen für die energieeffiziente Stadt der Zukunft. Dabei konnten sie Hindernisse und Chancen für den breiten Einsatz von gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV) identifizieren.
“Es gibt bereits eindrucksvolle Leuchtturmprojekte, die die Machbarkeit von gebäudeintegrierter Photovoltaik belegen. Dennoch werden solche Lösungen bisher nur selten eingesetzt“, sagt Prof. Rutger Schlatmann, einer der Organisatoren und Direktor des HZB-Instituts PVcomB. Dabei bieten Gebäude, Fassaden und Straßen große Flächen, die für Stromerzeugung mit Photovoltaik genutzt werden könnten. Gleichzeitig könnten Gebäude auch überschüssige Solarenergie speichern und als Ladestationen für Elektrofahrzeuge dienen.
Zu den Hindernissen für den breiten Einsatz von BIPV gehören neben niedrigen Öl- und Gaspreisen und Immobilienspekulation vor allem fehlende gesetzliche Rahmenbedingungen, erläuterte Claude Turmes, Mitglied des Europäischen Parlaments. „Deutschland hält sich nicht an die EU-Vorgaben zu Near Zero Emission Buildings“, sagte er und betonte die Notwendigkeit solcher Vorgaben, um die Klimaziele zu erreichen. Den Hindernissen stehen aber auch Chancen gegenüber: Sinkende Kosten für PV-Komponenten, zunehmende soziale Verantwortlichkeit von Unternehmen sowie das wachsende Bewusstsein dafür, dass BIPV-Lösungen nicht nur energetisch sinnvoll sind, sondern auch den Wohnkomfort erhöhen und ästhetisch extrem ansprechend aussehen können. Thorsten Herdan, Abteilungsleiter Energiepolitik im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, betonte das Potential von BIPV-Lösungen, vor allem in Kombination mit stark erhöhter Energieeffizienz in Gebäuden.
Auch von den Fachleuten aus dem Publikum kamen viele Anmerkungen, insbesondere in den sehr produktiven Workshops. So müssen praktikable Lösungen auch für private Hauseigentümer und für ältere Gebäude erarbeitet werden. Gesetzliche Rahmenbedingungen, da waren sich alle einig, sollten dabei unterstützen.
“Diesen intensiven Austausch werden wir fortsetzen und herausfinden, welche Innovationen noch nötig sind, damit BIPV-Lösungen künftig überall eingesetzt werden können“, schließt Rutger Schlatmann.
Die Konferenz wurde vom europäischen SETA-Netzwerk (Sustainability, Energy, Technology, Architecture) und dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) aus der Arbeitsgruppe BIPV in der Europäischen Technologie & Innovations-Plattform Photovoltaik (ETIP PV) organisiert. Das HZB gehört zu den führenden europäischen Forschungseinrichtungen im Bereich der Photovoltaik. SETA Network ist in den Bereichen der Innovation von Energieeffizienz in Gebäuden und solaren Gebäudehüllen, im Bausektor aktiv.
- Grüner Wasserstoff: Ultradünne Nickeloxidschichten erweisen sich als überlegenUltradünne Nickeloxid-Beschichtungen können die Leistung von Wasserelektrolyseuren mit Anionenaustauschmembran (AEM) deutlich verbessern. Dies hat ein Team um Dr. Michelle Browne nachgewiesen: Eine nur 10 Nanometer dicke Nickeloxidschicht übertrifft dabei die Leistung von herkömmlichen Nickeloxid-Pulverelektroden, benötigt dabei jedoch weniger als 1 % des Katalysatormaterials. Die Studie ist im „Journal of Materials Chemistry A“ veröffentlicht.
- BESSY II: Aufgedampfte Perowskit-Schichten in Tandem-Solarzellen verbessertPerowskit-Silizium-Tandem-Solarzellen erzielen deutlich höhere Wirkungsgrade als reine Silizium-Solarzellen. Ein besonders attraktives Verfahren, um diese Tandem-Solarzellen zu produzieren, ist die Co-Verdampfung der Perowskit-Vorläufermoleküle auf die Silizium-Teilzelle. Ein Team am HZB hat nun das Schichtwachstum auf Nanometerskala an BESSY II analysiert und einen neuen Weg gefunden, die Qualität der Perowskit-Schicht zu verbessern: Das Einbringen einer dünnen Keimschicht aus Cäsiumchlorid zwischen die beiden Teilzellen fördert ein gleichmäßiges Perowskit-Wachstum und unterdrückt die Bildung von unerwünschtem Bleijodid an der Grenzfläche.
- Grüner Wasserstoff mit PEC-Elektrolyseuren: Die Transportprozesse im BlickEine Option, um die Energie des Sonnenlichts zu speichern, ist die Erzeugung von Wasserstoff in PEC-Elektrolyseuren. Die Aufskalierung dieser Technologie ist allerdings noch eine Herausforderung. Ein Team am HZB-Institut für Solare Brennstoffe hat nun mit 2D-Fluoreszenz-Bildgebung und Partikelvelozimetrie beobachtet, wie sich Ionen und gelöste Gase im Elektrolyten während der Elektrolyse bewegen. Die Einblicke sind neu und können bei der Entwicklung von größeren PEC-Elektrolyseuren nützlich sein.