Nürnberger Forscher bündeln die Kraft der Sonne

Nürnberg - Ganze Fensterfronten, Gewächshäuser oder sogar das Dach das Olympiastadions in München könnten die Forscher bekleben. In der Nürnberger „Solarfabrik der Zukunft“ entwickeln sie besonders dünne und leichte Photovoltaikzellen. Für visionäre Projekte sind sie gut geeignet — für Standardanwendungen aber noch nicht gut genug.

Ein Lastwagen wäre eine optimale Solaranlage. 30 Quadratmeter Platz auf dem Containerdach — ständig im Freien, ständig unterwegs. Den so gewonnenen Strom könnten sie für die Klimaanlage nutzen oder um die Ladung zu kühlen. „Wir bräuchten aber einen Industriepartner, um ein solches Projekt zu realisieren“, sagt Jens Hauch, Physiker und Bereichsleiter am Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung, kurz ZAE Bayern, mit Standorten in Garching, Würzburg, Hof, Erlangen und Nürnberg.

In der „Solarfabrik der Zukunft“ auf dem Energiecampus in der Fürther Straße entwickeln Wissenschaftler neue Materialien und Technologien für Solarzellen und Verfahren, um sie zu testen. „Unsere Aufgabe ist es, immer ein bis zwei Schritte voraus zu sein, und dieses Wissen dann an Firmen in Bayern weiterzugeben“, sagt Hauch. Die bauen auf den Forschungsergebnisse auf und entwickeln sie zu marktreifen Produkten weiter. Wie etwa Solarlaster. „In Brasilien gibt es bereits 20 Stück, die Sojabohnen transportieren und dafür drei Tage am Stück durch den Dschungel fahren“, weiß der Physiker. Mittelfranken hat immerhin ein Solarauto. „Wenn alle Autodächer das hätten — das wäre optimal.“

Die fertig beschichtete Solarfolie ist so dünn und biegsam, dass Jens Hauch sie aufrollen kann.

Klassische Solaranlagen aus Siliciumkristallen, wie sie auf Dächern und Feldern zu finden sind, wiegen 16 Kilogramm pro Quadratmeter. Im ZAE kommen Solarzellen aus dem Drucker, die so dünn und biegsam sind wie Folie und nur ein Gramm pro Quadratmeter schwer. Leicht genug, um Glasfassaden damit zu bekleben oder Handtaschen, um das Handy darin aufladen zu können. Zusammen mit der Bayerischen Landesanstalt für Wein- und Gartenbau in Veitshöchheim haben die Forscher auch schon ein Gewächshaus mit Solarfolie bestückt, die den Pflanzen das Licht lässt, das sie brauchen und den Rest in Elektrizität für Lüftung und Bewässerung umwandelt.

Möglich macht das alles ein zehn Meter langer Drucker, den das ZAE dieses Jahr gekauft hat. „Die Anlage ist einzigartig in Bayern“, sagt Chemiker und Gruppenleiter Hans-Joachim Egelhaaf. Dort lässt sich eine 30 Zentimeter breite und 250 Meter lange Plastikfolie einspannen, auf die der Drucker nach und nach die aktiven Schichten der Solarzellen aufbringt. Die Tinte besteht aus Silbernanodrähten. „Sie sind dünner als ein Staubkorn“, sagt Egelhaaf. „Kein Fussel darf darauf kommen.“ Am Ende klebt die Anlage oben und unten eine Barrierefolie auf das fertige Solarmodul auf, um sie vor Wasserdampf und Schmutz zu schützen. Noch kann der Wirkungsgrad der Plastikfolien nicht mit Solarzellen aus Silicium mithalten. „Aber diese Lücke wollen wir nach und nach schließen.“