Solarfolien sind eine innovative und flexible Lösung zur Nutzung von Sonnenenergie. Sie können sowohl zur Erwärmung von Schwimmbadwasser als auch zur Stromerzeugung auf Gebäuden oder in der Landwirtschaft eingesetzt werden und bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten.
Inhaltsverzeichnis
Solarfolien: Dünn und flexibel
Solarfolien sind flexible, dünne und leichte Solarzellen, die sich durch ihre Biegsamkeit und einfache Handhabung auszeichnen. Im Gegensatz zu herkömmlichen starren Solarmodulen bestehen sie aus hauchdünnen Schichten organischer oder anorganischer Halbleitermaterialien, die auf eine Kunststofffolie aufgebracht werden. Dadurch lassen sie sich auf nahezu jede Oberfläche aufkleben oder in Textilien integrieren. Sie wandeln Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um, wobei der Wirkungsgrad bisher noch geringer ist als bei klassischen Photovoltaikmodulen.
Energieeffizienz von Solarfolien
Solarfolien erreichen in der Praxis einen Wirkungsgrad zwischen sechs und zehn Prozent, während konventionelle Photovoltaikmodule etwa 20 Prozent des Sonnenlichts in elektrische Energie umwandeln. Auf der gleichen Fläche gewinnen die flexiblen Folien also deutlich weniger Strom als herkömmliche Module.
Allerdings punkten die Folien mit niedrigen Preisen und schnellen Montagezeiten, wenn ausreichend Platz vorhanden ist. Durch stetige Entwicklung können Folienmodule in Bezug auf Effizienz und Leistung inzwischen mit Glasmodulen mithalten. Insgesamt hat sich der Wirkungsgrad von Solarzellen seit 2002 fast verdoppelt – von 13 auf bis zu 23 Prozent in der Massenfertigung.
Anwendungsbereiche flexibler Solarfolien
Flexible Solarfolien eröffnen vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Sie können überall dort eingesetzt werden, wo herkömmliche Module zu schwer oder unflexibel sind, etwa auf Leichtbaudächern, Fassaden oder sogar auf Windrädern. Auch für die Luft- und Raumfahrt eignen sich die leichten Folien sehr gut.
Nach Katastrophen oder an abgelegenen Orten lassen sich mit den tragbaren Modulen Stromquellen aufbauen. Im Bauwesen passen sie sich an unkonventionelle Dachformen an, im Transportsektor können sie als solarbetriebene Ladeflächen für Elektrofahrzeuge dienen und selbst in Kleidung und Accessoires finden die flexiblen Solarzellen Anwendung.
Technologische Fortschritte bei Solarfolien
Solarfolien entwickeln sich technologisch rasant weiter. Forscher arbeiten an selbstheilenden Solarzellen aus Antimonselenid, die sich bei Beschädigung selbst reparieren können und so die Lebensdauer der Module auf unbestimmte Zeit verlängern. Zudem werden die Folien aus organischen Materialien wie Kohlenwasserstoff-Verbindungen entwickelt, die ohne Silizium, Blei und andere Schadstoffe auskommen und einen sehr kleinen ökologischen Fußabdruck haben. Diese organischen Solarzellen sind extrem dünn, leicht und flexibel einsetzbar. In Zukunft könnten diese Folien das gesamte Spektrum des Sonnenlichts bei fast jedem Wetter nutzen und Wirkungsgrade von über 30 Prozent erreichen. Innovative Druckverfahren ermöglichen es, Solarmodule einfach und kostengünstig auf Rollen zu produzieren.
Solarfolien für Pools
Solarfolien sind eine effektive und kostengünstige Möglichkeit, das Wasser im Pool zu erwärmen und sauber zu halten. Die Folien bestehen aus UV-beständigem Polyethylen mit Luftpolstern auf der Unterseite. Durch die Sonneneinstrahlung heizen sich die Luftpolster auf und geben die Wärme an das Poolwasser ab, wodurch sich die Wassertemperatur um bis zu 8°C erhöhen kann.
Gleichzeitig reduziert die Abdeckung die Verdunstung um 98% und den Chemikalienverbrauch um 30%. Diese Art der Folien gibt es passend für verschiedene Poolformen und -größen. Beim Kauf sollte auf eine Stärke von mindestens 400 µm geachtet werden, da dünnere Folien weniger UV-Strahlung abhalten und schneller verschleißen. Mit einer Lebensdauer von bis zu 10 Jahren bei richtiger Pflege amortisieren sich die Anschaffungskosten für eine hochwertige Solarfolie meist schon nach einem Jahr.
Transparente Solarfolien für Fenster
Solarfolien für Fenster ermöglichen es, Sonnenenergie direkt in Strom umzuwandeln, ohne die Durchsicht zu beeinträchtigen. Die transparenten Folien lassen sichtbares Licht durch, absorbieren aber ultraviolettes und infrarotes Licht, um daraus Elektrizität zu gewinnen.
Dazu sind sie mit speziellen Salzmolekülen beschichtet, die die Energie an Solarzellen am Fensterrand weiterleiten. Bisher erreichen Solarfenster einen Wirkungsgrad von bis zu 12,2%, was noch ausbaufähig ist im Vergleich zu herkömmlichen Solarmodulen mit 20-22%. Dennoch könnten die Folien künftig in Gebäuden mit großen Glasfassaden einen bedeutenden Beitrag zur Energieversorgung leisten, indem sie Strom genau dort erzeugen, wo er benötigt wird. Auch für den Einsatz in Smartphones und anderen mobilen Geräten mit hohen ästhetischen Ansprüchen eignen sich die unauffälligen und dünnen Folien.
Solarfolien für tragbare Geräte
Diese Art von dünnen Folien eignen sich hervorragend für den Einsatz bei tragbaren elektronischen Geräten wie Smartphones, Tablets oder Laptops. Durch ihr geringes Gewicht und ihre Flexibilität lassen sie sich einfach in Rucksäcke integrieren oder zum Camping mitnehmen, um unterwegs Strom zu erzeugen. Spezielle Solarfolien mit Leistungen zwischen 60 und 400 Watt können einfach per Plug & Play an mobile Powerstations angeschlossen werden. Dank effizienter monokristalliner Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von bis zu 24 Prozent liefern sie auch bei geringer Sonneneinstrahlung zuverlässig Energie für den nächsten Outdoor-Trip.
Hersteller flexibler Solarfolien
Mehrere Unternehmen haben sich auf die Entwicklung und Produktion von Solarfolien spezialisiert. Zu den führenden Anbietern zählen Heliatek aus Dresden, die bereits mit der Serienproduktion ihrer ultraleichten und flexiblen organischen Folien begonnen haben. Auch Solarion aus der Schweiz und Exeger aus Schweden stellen PV-Folien mit Wirkungsgraden über 13% her. Die Dresdner Firma konnte ihre Folien schon in zahlreichen Pilotprojekten weltweit installieren, etwa auf gewölbten Dächern im Hafen von Barcelona oder an der Fassade des Berliner Olympiastadions. Aufgrund der hohen Nachfrage beliefert Heliatek derzeit vor allem Industriekunden, plant aber künftig auch den Verkauf an Privatpersonen.