Die meisten Architekten fordern Designfreiheit, um Photovoltaik in die Gebäudehülle zu integrieren. Das hat die Solarindustrie längst aufgegriffen. Inzwischen sind Module in allen erdenklichen Formen, Größen und Farben zu bekommen.
Das Problem ist: Speziell angefertigte Module sind nicht billig, da viel in Handarbeit produziert wird. Skalierungseffekte sind kaum zu erwarten. Es sei denn, man automatisiert die Herstellung nach spezifischen Vorgaben der Architekten.
Um das zumindest zu einem gewissen Grad zu schaffen, haben die Forscher des Fraunhofer ISE zusammen mit dem Equipmenthersteller Schmid ein Konzept für eine komplett flexible Produktionslinie für Solarmodule ausgearbeitet. „Wir haben uns dazu zunächst einmal angesehen, welche Fassadenmaterialien in welchen Größen und Formen denn in der Regel von den Architekten eingesetzt werden“, erklärt Max Mittag, am Fraunhofer ISE für Moduleffizienz und neue Konzepte zuständig. „Wir haben dabei herausgefunden, dass das Rastermaß an Fassaden gar nicht so stark schwankt und hier in der Regel Maße zwischen 80 und 120 Zentimetern anzutreffen sind.“
Zellraster frei wählbar
Wenn tatsächlich meist die Maße in diesem Rahmen variieren, kann die herkömmliche Produktionslinie als Grundlage dienen. Diese wird um zusätzliche Möglichkeiten erweitert, außerdem werden verschiedene Materialien in den Produktionsprozess eingeschleust.
Dazu kommt noch eine passende Sensortechnik, damit unterschiedliche Glasdicken sowie verschiedene Glasgeometrien, Glasfarben und Glasoberflächen möglich werden. „Diese können wir bis zu einer gewissen Grenze mit Solarzellen genau nach den Vorgaben des Architekten belegen“, sagt Max Mittag.
Selbst die Verschaltung der Strings ist so weit flexibel, dass die Architekten frei aus den unterschiedlichen Varianten wählen können. „Wir haben dort noch eine Quereinschleusung verschiedener Verbinder und eine Pufferstation eingeplant“, erklärt Mittag. „Damit kann der Architekt die Strings beispielsweise auch mit Runddrähten verschaltet bekommen, wenn er die standardmäßigen rechteckigen Verbinder nicht will.“
Preise runter um 35 Prozent
Das Ziel der Entwicklung war eine große Designfreiheit zu einem niedrigen Preis. Eine Kostenkalkulation hat ergeben, dass der Quadratmeterpreis für spezifisch angefertigte Module von einer solch flexiblen Linie um etwa 35 Prozent unter dem der BIPV-Module aus der Manufakturfertigung liegt.
Damit sind Fassadenmodule für knapp 250 Euro pro Quadratmeter möglich. Allerdings sind solche Kostenkalkulationen immer eine Momentaufnahme zum Zeitpunkt der Berechnung, weil vor allem die Preise für die Materialien schwanken.
Einige Modulproduzenten haben schon ihr Interesse an einer solch flexiblen Linie gezeigt. Die ersten Angebote hat der Industriepartner Schmid schon rausgeschickt. „Die flexible Linie wird aufgrund des zusätzlichen Maschinenparks etwa 30 Prozent mehr kosten im Vergleich zu einer Produktionslinie für Standardmodule, auf der gleichzeitig gerahmte Glas-Folie- und Glas-Glas-Module produziert werden können“, rechnet Stefan Sellner, Leiter des Produktmanagements für das Photovoltaikequipment bei Schmid, vor.
Dafür ist der Modulhersteller aber flexibel und kann in das wachsende Segment der gebäudeintegrierten Photovoltaik einsteigen. Schmid arbeitet gerade daran, das Konzept sogar noch zu erweitern, sodass auch die flexible Produktion von Solarmodulen möglich wird, die in Fahrzeuge integriert werden.
Die flexible Produktionslinie verarbeitet unterschiedliche Materialien, ohne dass jemand die Maschinen umrüstet.
