In Zusammenarbeit mit dem niederländischen Modulhersteller Sanko Solar bietet die Firma Schilling im norddeutschen Großefehn verschiedene Systeme für Dächer und Wintergärten an, bei denen Solarmodule wie Fensterflächen oder als rahmenlose Laminate integriert werden. Auch für Terrassendächer und Carports ist diese Lösung sehr einfach umzusetzen.
Hauchfein beschichtet
Die Solarpaneele sind Dünnschichtmodule, die hauchfein mit Cadmiumtellurid beschichtet sind. Diese Module sind sehr dünn, und sie kommen ohne Aluminiumrahmen aus. Bisher treten mit solchen CdTe-Modulen vor allem First Solar und Calyxo auf, vornehmlich im Geschäft mit sehr großen Solarparks oder – wie Calyxo – mit Solardächern im Süden Afrikas.
Sanko Solar adaptiert die Dünnschichtmodule auf nahezu jede denkbare Geometrie. Die Module sind je nach Wünschen des Kunden transparent oder nicht lichtdurchlässig. Sie sind mit Standardgläsern, mit Isolierglas und mit Dreifachglas erhältlich.
Verkabelung und Anschlüsse sind komplett in die Konstruktion integriert. Die semitransparenten Module fungieren zugleich an Sonnenschutz, indem sie dahinterliegende Räume verschatten.
Anschlüsse im Profilsystem integriert
Schilling hat dafür ein Profilsystem aus Aluminium entwickelt, das die Montage der holländischen Module vereinfacht. Die Module wurden vom TÜV geprüft, Sanko Solar gibt eine Garantie auf Material und Verarbeitung von zehn Jahren.
Die Leistungsgarantie für diesen Zeitraum umfasst 90 Prozent. Vom zehnten bis zum 25. Lebensjahr wird sie auf 80 Prozent der Nennleistung gewährt.
Durch flexible Zusammensetzungen und variable Größen sind die Module vielfältig einsetzbar. Dünnschichtmodule hängen in ihrem Ertrag weniger von der Temperatur ab, ihre Leistung sinkt mit jedem Kelvin Temperaturanstieg nur halb so stark wie die Leistung kristalliner Zellen.
Robust gegen Hitze
Aufgrund der sehr dünnen Schichten müssen sie auch nicht gegen die Sonne angestellt werden wie die deutlich dickeren Waferzellen aus kristallinem Silizium. Das erlaubt viel mehr Baufreiheit am Gebäude.
Darüber hinaus sind solche Module sehr robust gegenüber Verschattung. Denn ein Dünnschichtmodul besteht aus mehreren Hundert sehr kleinen Einzelzellen, die nach der Beschichtung mittels Nadeln oder Laser im CdTe-Halbleiter strukturiert werden.
Deshalb erzielen solche Module selbst unter weniger idealen Bedingungen und diffusem Licht einen nennenswerten Ertrag. Auch in der Ausrichtung nach Süden, Osten oder Westen lassen sich Dünnschichtmodule leichter installieren, weil die exakte Ausrichtung nicht derart ins Gewicht fällt wie bei kristallinen Modulen. Der Nachteil: Ihr Spitzenwirkungsgrad ist geringer.
Interessant ist aber vor allem die Optik der Module. Die Beschichtung lässt sich so dosieren, dass der Halbleiter bei transparenten und semitransparenten Bauelementen kaum auffällt. Allerdings ist zu beachten, das Cadmiumtellurid wie das Schwermetall Cadmium behandelt wird.
Es ist erlaubt, diese Module zu installieren. Doch die Rücknahme und Entsorgung sollte bereits bei der Errichtung der Anlage geklärt und finanziell abgesichert sein. Der Vorteil: Für Cadmiumtelluridmodule sind Recyclingverfahren mit bis zu 95 Prozent Rückgewinnung des Halbleiters bekannt und werden großtechnisch angewendet, unter anderem in der Hammermühle von First Solar in Frankfurt/Oder.
Generell wird bei solchen Dünnschichtmodulen viel weniger Energie benötigt als bei Solarmodulen aus kristallinem Silizium, wo vor allem die Schmelze des Siliziums sowie die Fertigung der Ingots und der Waferzellen viele Prozessschritte mit hohen Temperaturen und chemischer Verfahrenstechnik erfordern.
Deshalb liegen die Kosten für die Dünnschichtmodule vergleichsweise niedrig. Vorteilhaft ist natürlich auch, dass diese Module ohne Rahmen auskommen. Dadurch entsteht eine einheitliche Glasoptik, zudem lassen sie sich besser reinigen.
Die Zellstruktur der hauchfeinen Beschichtung ist kaum zu erkennen. Die Transparenz der Glaselemente lässt sich variieren. Mit solchen Dünnschichtsystemen sind völlig neue Lösungen denkbar.
Beispiel einer Dachintegration und einer Solarfassade aus den CdTe-Modulen. Die rahmenlosen Module erlauben optisch weitgehend homogene Flächen.
Hier wurde das Dach eines Wintergartens mit Dünnschichtmodulen belegt. Der Wirkungsgrad reicht anpolykristalline Module knapp heran. Bei hohen Temperaturen sind die Leistungsverluste deutlich geringer.
Außenfassade mit Solarmodulen, die in fensterähnlicher Struktur angeordnet wurden: Auf diese Weise wird neben der Stromerzeugung zugleich eine gewisse Verschattung erzeugt, zum Schutz vor sommerlicher Überhitzung.
Ähnliche Einbausituation in einem Dach: Der Unterschied zum Fenster liegt lediglich darin, dass man die Module nicht wie Fensterflügel öffnen kann.
