Innovatives Solarfenster Gewinn für Energieeffizienz

Das SolarWin-PV-Fenster fungiert nicht nur als herkömmliches Fenster sondern auch als Solarmodul. Damit übernimmt es eine Doppelrolle als Isolator und Energieerzeuger.

Klimawandel und Umwelt

Industrielle Technologien

Im Hinblick auf den Plan, bis 2050 klimaneutral zu werden und unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, stellen Europas Gebäude ein Problem dar. Schließlich ist der europäische Gebäudebestand für 40 % des gesamten Energieverbrauchs in der EU und für 36 % aller Treibhausgasemissionen verantwortlich. Wenn Europa also die Ziele des europäischen Grünen Deals erreichen will, muss es seine Gebäude energieeffizienter gestalten. Das EU-finanzierte Projekt Solar-Win beginnt zuerst bei den Fenstern. „Die Wärmemenge, die durch eine Fensterscheibe nach innen und außen übertragen wird, ist für 25 % bis 30 % des Energieverbrauchs beim Heizen und Kühlen eines typischen Hauses verantwortlich“, sagt Victor Izquierdo, stellvertretender Leiter des Bereichs Solarenergie-Materialien und -Systeme bei www.irec.cat (IREC), einem Kompetenzzentrum für angewandte Energieforschung und einem der Hauptpartner des Projekts. Mit dem Projekt wurde neben einem energieeffizienteren Fenster auch eine Quelle für saubere Energie geschaffen. „Unser Hauptziel war es, eine innovative Photovoltaik-Fensterlösung auf den Markt zu bringen, die nicht nur seine Funktion als herkömmliches Fenster, sondern auch als Solarpanel übernimmt“, erklärt Izquierdo. Aber wie wir alle wissen, sind Solarpaneele opak und weniger dazu geeignet, ein Gebäude mit hellem Sonnenlicht zu füllen. „Hier kann unsere Lösung wirklich glänzen“, fügt Izquierdo hinzu. „Im Gegensatz zu den gängigen Lösungen ist das SolarWin PV-Fenster völlig farblos und optisch ansprechend.“

Vom Licht zum Strom

Das Fenster sieht zwar nicht aus wie ein Solarpanel, erzeugt aber auf ähnliche Weise Strom. Mithilfe einer innovativen Beschichtungstechnologie, die von PHYSEE, einem Unternehmen für nachhaltige Technologien, entwickelt wurde, kann ein Teil des durch das Fenster fallenden Lichts eingefangen werden. Die Beschichtung leitet das gesammelte Licht an die Ränder des Fensters weiter, die mit einem flexiblen, von SunPlugged entwickelten PV-Streifen auf Kupfer-Indium-Gallium-Selenid-Basis (CIGS) ausgekleidet sind. Dieser Streifen wandelt das Licht in nutzbare Elektrizität um. Darüber hinaus sind die Fenster so konzipiert, dass sie sowohl in neue als auch in nachgerüstete Gebäude eingebaut werden können. Damit wird die Umsetzung der EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden sowie ihre Initiative der Renovierungswelle unterstützt. „Jedes herkömmliche Fenster kann problemlos durch ein SolarWin-PV-Fenster ersetzt werden, und zwar ohne erhebliche Kostensteigerung und ohne Bedarf an zusätzlichen Integrationsarbeiten“, erklärt er. Laut Izquierdo beruht der Erfolg des Projekts auf einer engen Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Partnerunternehmen. „Durch die Kombination der intelligenten Fenstertechnologie von PHYSEE, der flexiblen PV-Folien von SunPlugged und der Konstruktionskompetenz von www.acciona.com (ACCIONA) mit der Forschungsexpertise des IREC waren wir in der Lage, schnell eine Lösung zu entwickeln, die der EU beim Übergang zur Dekarbonisierung helfen wird.“

Eine neue Technologie zur Erzeugung sauberer Energie

Das Projekt hat nicht nur das SolarWin-PV-Fenster bis zur Marktreife gebracht, sondern auch die Produkte und Lösungen der einzelnen Partner vorangebracht. So hat das Projekt beispielsweise dazu beigetragen, den Herstellungsprozess von SunPlugged zu optimieren, damit das Unternehmen seine PV-Technologie kostengünstiger und in großem Maßstab produzieren kann. Außerdem wurde im Rahmen des Projekts eine Inline-Prozessüberwachungstechnologie der nächsten Generation entwickelt, die mit Konzepten der Industrie 4.0 kompatibel ist. Die Technologie kann für die weitere Steigerung der Produktionseffizienz von PV-Anlagen und gleichzeitig für die Verringerung der Menge an Industrieabfällen eingesetzt werden. „Das Endergebnis unserer Arbeit ist sowohl die Einführung einer neuen Technologie zur Erzeugung sauberer Energie als auch eine nachhaltige Methode zu ihrer Herstellung“, schließt Izquierdo. Nach Abschluss des Projekts arbeiten die Partner nun daran, die Produktion auszuweiten und die verschiedenen Lösungen auf den Markt zu bringen.

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Solar-Win, Solarfenster, Energieeffizienz, Solarpanel, europäischer Grüner Deal, Gebäudebestand, Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden, Renovierungswelle

Next generation transparent solar windows based on customised integrated photovoltaics

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