Dem Fraunhofer ISE ist es gelungen, farbige Folien mit transparenten Aussparungen zu versehen. So entstehen realistisch wirkende Motive auf Photovoltaikmodulen. Neudeutsch heißt dieses Verfahren Shadecut. Das kann künftig insbesondere die optische Integration von Solarmodulen in Fassaden, Dächer oder denkmalgeschützte Gebäude erleichtern.
Auf der Intersolar in München hat das Institut nun erste Motive präsentiert, darunter ein Porträt des Namenspatrons der Fraunhofer-Gesellschaft, Joseph von Fraunhofer, sowie ein Abbild des Staatsgründers Kemal Atatürk – Vater aller Türken, wie man sagt.
95 Prozent der Leistung bleiben
Aber das sind nur einige Beispiele. Der Fantasie sind wenig Grenzen gesetzt. Denn die Folienschnittmuster basieren auf der sogenannten Morphocolor-Technologie, einer Eigenentwicklung des Fraunhofer ISE. Diese erzeugt einen Farbeindruck, ohne die Effizienz eines Solarmoduls nennenswert zu mindern.
Nach unabhängigen Messungen erreichen Module mit Morphocolor-Beschichtung rund 95 Prozent der Leistung eines vergleichbaren unbeschichteten Moduls. Das gewünschte Muster wird per Laser- oder CAD-gesteuertem Prozess in die beschichtete Folie geschnitten. Die Technik ist auf alle gängigen Photovoltaik- und Solarthermiemodule anwendbar.
Segen für denkmalgeschützte Dächer
„Durch gezielte Strukturierungen und Aussparungen auf einer farbgebenden Folie können wir Farbeffekte und komplexe Muster direkt in Solarmodule und Fassadenelemente integrieren“, erklärt Marco Ernst, Entwickler der Shadecut-Technik und Wissenschaftler am Fraunhofer ISE. „Zusätzlich gibt es die Option, weitere Schichten mit Aussparungen zu ergänzen, um Strukturen oder weitere Farben zu erzeugen.“
Als Einsatzgebiet sieht der Wissenschaftler vor allem die Gebäudeintegration. Besonders interessant sei die Technik für Module zur Integration in Fassaden, dachintegrierte Solarpaneele oder insbesondere bei denkmalgeschützten Gebäuden, betont Kollege Martin Heinrich. Er ist Gruppenleiter für Einkapselung und Integration von Photovoltaik am Fraunhofer ISE. „Module mit Shadecut können wie Mauerwerk oder Dachziegel aussehen und sich farblich perfekt einpassen“, erklärt er. Auch eine individuelle Gestaltung von Solaranlagen, zum Beispiel mit Logo-Schriftzug oder Mustern, ist so möglich. Wie beispielsweise bei der Eröffnung eines Agri-PV-Pilotprojekts in Freiburg, wo ein Modul zudem als Infoschild diente.
Schmetterling als Vorbild
Die zugrunde liegende Technologie ist von einem Schmetterling inspiriert. Die 3D-photonischen Strukturen auf den Flügeln des Morpho-Falters erzeugen einen intensiven und winkelstabilen Farbeindruck durch einen verlustarmen Interferenzeffekt.
Nach diesem biologischen Vorbild bringt das Fraunhofer ISE eine ähnliche Oberflächenstruktur in einem Vakuumprozess auf die Rückseite des Deckglases von Solarmodulen auf. Je nach Feinstruktur entstehen Deckgläser in unterschiedlichen Farben. Mittlerweile gelingt dies auch auf flexiblen Einbettungs- oder Rückseitenfolien. Durch die Fantasie der Forscher sind der Anwendung in der Praxis kaum Grenzen gesetzt und viele Möglichkeiten offen.
