Diese LKW-Plane kann Strom erzeugen

Lkw der Zukunft erzeugen künftig einen Teil des Stroms, den sie verbrauchen – etwa zum Klimatisieren der Fahrerkabine und für andere Verbraucher – während der Fahrt selbst. Möglich ist das durch Planen, die mit Solarzellen beschichtet sind. Diese schützen, wie derzeit eingesetzte Planen, die wertvolle Fracht vor der Witterung.

Den Strom erzeugenden Stoff haben Forscher am Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) in Dresden gemeinsam mit Wissenschaftlern anderer Institutionen und der Industrie entwickelt. „Wir können Solarzellen direkt auf technischen Textilien herstellen“, sagt Lars Rebenklau, Gruppenleiter für Systemintegration und AVT (Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik) am Fraunhofer IKTS.

Solarstoff muss 200 Grad Celsius überstehen

Der Weg dahin war steinig. Normalerweise werden Solarzellen auf einer glatten Unterlage aufgebaut, etwa auf Glas. Technische Textilien, die für Lkw-Planen verwendet werden, sind jedoch alles andere als glatt. Zudem sind die zu beschichtenden Flächen riesig. Textilverarbeitende Unternehmen produzieren Stoffe mit fünf bis sechs Metern Breite und Längen von tausend Metern. „Außerdem müssen die Planen während der Beschichtung Temperaturen von etwa 200 Grad Celsius überstehen“, so Jonas Sundqvist, Gruppenleiter für Dünnschichttechnologien am IKTS.

Am besten geeignet erschien den Forschern ein Glasfasergewebe, weil es alle Anforderungen erfüllt, bis auf die Rauigkeit der Oberfläche. Verglichen mit den nur ein bis zehn Mikrometer dünnen Schichten, aus denen Solarzellen aufgebaut werden, gleiche die Oberfläche eines Textils einem riesigen Gebirge, so die Forscher. Das Problem lösten sie mit einem Trick. Sie brachten eine Schicht auf, die Berge und Täler ausgleicht. Dazu nutzen sie den Transferdruck – ein Standardverfahren der Textilbranche. Auch die weiteren Produktionsschritte sind so gestaltet, dass sie sich problemlos in die Fertigungslinien der Industrie integrieren lassen. Alle fotoelektrisch aktiven Schichten werden aufgedruckt. Zum Schluss überziehen die Entwickler die Oberfläche mit einer Schutzschicht.

Der Wirkungsgrad lässt noch zu wünschen übrig

Erste Prototypen sind bereits fertig „Wir konnten zeigen, dass unsere textile Solarzelle an sich funktioniert«, sagt Rebenklau. Das „An-sich“ bezieht sich auf den Wirkungsgrad, der gerade mal 0,1 bis 0,3 Prozent beträgt. Das muss noch entscheidend verbessert werden, wenn die Plane im Alltagsverkehr nennenswerte Mengen an Strom erzeugen soll. In fünf Jahren sollen die Solarzellen auf Stoff ausreichend leistungsfähig sein, sodass sie als Stromerzeuge auf Lkw mitreisen können.

via Fraunhofer IKTS