Das Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) hat im Rahmen des Projekts Design-PV bedeutende Fortschritte in der Entwicklung ästhetisch ansprechender Photovoltaik-Lösungen erzielt, die nahtlos in Gebäudefassaden integriert werden können. Diese Innovationen sind entscheidend für die Förderung der Gebäude-integrierten Photovoltaik (BIPV), die eine zentrale Rolle im Kampf gegen den Klimawandel und die Erreichung der angestrebten Klimaneutralität bis 2045 spielt.
Photovoltaik-Anlagen bieten die Möglichkeit, ungenutzte Flächen von Gebäuden zur Energieerzeugung zu nutzen. Um jedoch eine breite Akzeptanz für BIPV-Lösungen zu fördern, ist es von großer Bedeutung, dass die Solarmodule sowohl kostengünstig als auch langlebig sind und gleichzeitig ästhetischen Ansprüchen genügen. Das Projekt Design-PV, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, widmet sich genau diesem Ziel. Gemeinsam mit fünf Partnerunternehmen arbeitet das Fraunhofer FEP an der Entwicklung von Dekorfolien für Fassadenelemente, die durch ein innovatives Verfahren, die Rolle-zu-Rolle Nano-Imprint-Lithografie (NIL), veredelt werden.
Diese Technologie ermöglicht es, Solarmodule so zu gestalten, dass sie optisch kaum von konventionellen Fassadenelementen zu unterscheiden sind. Erste Tests, durchgeführt in Zusammenarbeit mit dem Institut für Solarenergieforschung GmbH Hameln (ISFH), zeigen vielversprechende Ergebnisse: Die neuen PV-Module mit dekorativen Oberflächen erreichen eine Energieausbeute von bis zu 80 % im Vergleich zu herkömmlichen, nicht abgedeckten Modulen. Dr. Steffen Günther, Projektleiter am Fraunhofer FEP, äußert sich optimistisch über diese Entwicklung, da die ästhetische Akzeptanz oft als eine der größten Herausforderungen für BIPV-Lösungen betrachtet wird.
Ein großes Augenmerk im Projekt liegt auf der Haftfestigkeit der Dekorfolien, die sowohl auf dem Frontglas der PV-Module als auch auf der Metallschicht der Fassadenelemente haften müssen. Zusätzlich ist es entscheidend, dass der spezielle Dekorlack zuverlässig auf dem Foliensubstrat ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen) haftet. ETFE ist aufgrund seiner hervorragenden Witterungsbeständigkeit in der Architektur weit verbreitet, hat jedoch eine geringe Oberflächenhaftung. Um dieses Problem zu lösen, hat das Fraunhofer FEP ein Plasmaverfahren entwickelt, das die Oberfläche der ETFE-Folie auf nano Maßstab aufraut, um die Haftung der Dekorschichten erheblich zu verbessern.
Die weiteren Schritte des Projekts beinhalten die Erprobung neuer Dekoren und Farben sowie umfassende Tests zur Langzeitstabilität und Witterungsbeständigkeit der entwickelten Lösungen. Das Fraunhofer FEP und seine Partner sind zuversichtlich, dass diese Fortschritte die Akzeptanz von BIPV-Lösungen in der Architektur erhöhen und somit einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten werden.
Dr. Steffen Günther wird das innovative Rolle-zu-Rolle-Nanoimprint-Verfahren auf der Radtech Europe Conference vorstellen, die vom 27. bis 29. Oktober 2025 in Warschau stattfindet. Das Projekt Design-PV wird im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert und läuft bis zum 31. Oktober 2026. Die Projektpartner umfassen namhafte Unternehmen wie SURTECO GmbH, FLACHGLAS Sachsen GmbH, Ronge GmbH und TOMASIC Engineering GmbH, die gemeinsam an der Weiterentwicklung dieser zukunftsweisenden Technologien arbeiten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Fortschritte im Bereich der Gebäude-integrierten Photovoltaik, insbesondere durch die ästhetische Gestaltung und innovative Fertigungstechniken, einen bedeutenden Schritt in Richtung nachhaltiger und energieeffizienter Architektur darstellen. Indem ungenutzte Flächen in energieerzeugende Elemente umgewandelt werden, können wir nicht nur die Umwelt schützen, sondern auch die Energiewende aktiv mitgestalten.
