Architektur: Baustoff als Solarzelle

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on xing
Share on whatsapp
Share on email
Share on print

Architektur: Baustoff als Solarzelle

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on xing
Share on whatsapp
Share on email
Share on print
Ein Forschungsteam der Universität Kassel entwickelt einen Baustoff, der zugleich eine Solarzelle ist. Wichtige Bestandteile sind leitfähiger Beton und organische Flüssigkeiten wie beispielsweise Fruchtsäfte. „DysCrete“ soll künftig unter anderem zum Bau von Fassaden dienen und zugleich Sonnenenergie in Strom umwandeln.
uni_kassel_dyscrete

Ein Forschungsteam der Universität Kassel entwickelt einen Baustoff, der zugleich eine Solarzelle ist. Wichtige Bestandteile sind leitfähiger Beton und organische Flüssigkeiten wie beispielsweise Fruchtsäfte. „DysCrete“ soll künftig unter anderem zum Bau von Fassaden dienen und zugleich Sonnenenergie in Strom umwandeln.

„DysCrete“ besteht aus einem speziellen leitfähigen Beton, der mit Lagen aus Titandioxid, einer organischen Flüssigkeit, einem Elektrolyt, Graphit und einer transparenten Oberfläche beschichtet ist. Das Ergebnis ist eine sogenannte Farbstoffsolarzelle, der Beton selber übernimmt dabei die Funktion einer Elektrode. Die Umwandlung der Sonnenenergie in Strom folgt dem Prinzip der Photosynthese. Das Materialsystem ist besonders umweltfreundlich.  

Die Entwicklung von „DysCrete“ ist ein Projekt der interdisziplinären Lern- und Forschungsplattform „Bau Kunst Erfinden“ von Prof. Heike Klussmann, Leiterin des Fachgebiets Bildende Kunst an der Universität Kassel, und Thorsten Klooster, Projektleiter Forschung am Fachgebiet. Das Projekt  wird vom Bundesbauministerium mit rund 150’000 Euro gefördert und läuft zunächst noch bis Mitte 2015. Projektpartner sind das Fachgebiet Werkstoffe des Bauwesens und Bauchemie (Leitung Prof. Dr. Bernhard Middendorf) und Partner aus der Industrie. 

Prototypen des Sonnenstrom-Betons existieren bereits. „Unser Ziel ist es, ein Material zu entwickeln, das in Zukunft in der Bauwirtschaft eingesetzt werden kann, beispielsweise für Fertigteile im Hochbau, Fassaden-Elemente und neuartige Wandsysteme“, erklärt Prof. Klussmann. „Zugleich liefert es als Solarzelle einen Beitrag zu einer nachhaltigen und dezentralen Energieversorgung.“

Kostengünstige Farbstoffzelle

Die Farbstoffsolarzelle selber ist keine Kasseler Erfindung; neu ist die Verschmelzung von Solarzelle und Baustoff. Die Farbstoffsolarzelle oder auch Grätzel-Zelle ist eine Alternative zur herkömmlichen Silicium-Solarzelle. Sie beruht auf einer Entwicklung des Schweizer Chemikers Michael Grätzel und ähnelt im Prinzip der Photosynthese der Pflanzen.

Um mit dem Solarstrom-Beton bei der Umwandlung von Sonnenenergie einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen, optimiert die Gruppe um Prof. Klussmann und Klooster die Beschichtungen. Ein Beispiel: Verwendeten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beispielsweise anfangs noch Johannisbeersaft, so wurde dieser inzwischen durch andere organische Flüssigkeiten ersetzt.

Ziel ist ein Wirkungsgrad von rund zwei Prozent. „Das rechnet sich deswegen, weil die Herstellungskosten von Farbstoffzellen deutlich geringer sind als die von Silicium-Solarzellen“, sagt Klooster. Zudem sind die Ausgangsmaterialien einfach zu beschaffen, umweltfreundlich und leicht recycelbar. Titandioxid etwa ist ein häufig verwendetes Material, das sich auch in Zahnpasta findet. Und: Farbstoffsolarzellen und damit auch „DysCrete“ reagieren auch auf diffuses Licht und können daher auch auf Gebäude-Nordseiten angebracht werden.

„Bau Kunst Erfinden“ zeigt „DysCrete“ und weitere Innovationen auch auf der BAU 2015, der nach eigenen Angaben Weltleitmesse für Architektur, Materialien und Systeme. Die Messe findet vom 19. bis zum 25. Januar in München statt. Mehr Informationen unter www.baukunsterfinden.org. 

Interdisziplinäre Projektgruppe

Die Lern- und Forschungsplattform „Bau Kunst Erfinden“ ist eine interdisziplinäre und inzwischen preisgekrönte Projektgruppe, in der Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftler und Studierende aus verschiedenen Disziplinen zusammenarbeiten; beteiligt am Projekt „DysCrete“ sind Vertreterinnen und Vertreter aus der Nanostrukturwissenschaft, Architektur, Materialwissenschaft und Kunst. 

Prof. Heike Klussmann hatte mit der Lern- und Forschungsplattform „Bau Kunst Erfinden“ 2012 den Hessischen Hochschulpreis für Exzellenz in der Lehre erhalten, Deutschlands höchstdotierte staatliche Ehrung dieser Art. Heike Klussmann ist seit 2005 Professorin für Bildende Kunst an der Universität Kassel. Sie studierte an der Kunstakademie Düsseldorf und der Universität der Künste Berlin. 1999/2000 und 2003 hatte sie eine Gastprofessur am Art Center College of Design in Pasadena/USA inne. Sie erhielt zahlreiche Preise für Kunst, Design und Architektur.

Bild: Prototyp. Foto: Blafield/Uni Kassel

 

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on xing
XING
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
E-Mail
Share on print
Drucken

Ihre Meinung zum Artikel

Abonnieren
Benachrichtige mich bei
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Andere Leser haben sich auch für die folgenden Artikel interessiert

Unter dem Motto ‚Digitalisierung erlebbar machen’ hat die Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTW) unter Leitung von Professor Dr. Dirk Reichelt mit der Industrie-4.0-Modellfabrik – das Industrial Internet of Things (IIoT) Test Bed – eine Forschungs- und Demonstrationsplattform für IoT -Lösungen im Fertigungsumfeld aufgebaut. Was sich dahinter verbirgt.  Von Tino Böhler

Redaktionsbrief

Tragen Sie sich zu unserem Redaktionsbrief ein, um auf dem Laufenden zu bleiben.

Wir wollen immer besser werden!

Deshalb fragen wir SIE, was Sie wollen!

Nehmen Sie an unserer Umfrage teil, und helfen Sie uns noch besser zu werden!

zur Umfrage

Oft gelesen

Aktuelle Ausgabe

Topthema: Antriebskomponenten optimal berechnen und simulieren

Berechnungsprogramm KISSsoft 2020

Mehr erfahren

Tragen Sie sich jetzt kostenlos und unverbindlich ein, um keinen Artikel mehr zu verpassen!

* Jederzeit kündbar

Entdecken Sie weitere Magazine

Schön, dass Sie sich auch für weitere Fachmagazine unseres Verlages interessieren.

Unsere Fachtitel beleuchten viele Aspekte der Digitalen Transformation entlang der Wertschöpfungskette und sprechen damit unterschiedliche Leserzielgruppen an.