Solarzellen, die sich tarnen

Ein Schmetterling hat Forschern des Fraunhofer ISE den entscheidenden Hinweis gegeben. Solarmodule, die wie Mauerwerk, Dachziegel oder individuell gestaltete Fassadenelemente wirken und dabei fast ohne Leistungsverlust Strom erzeugen. Die neue «ShadeCut»-Technik könnte einen jahrelangen Streitpunkt lösen, Ästhetik gegen Energiewende. Das muss kein Widerspruch mehr sein.

Die Natur zeigt uns, wie es geht. Der Morpho-Schmetterling erzeugt seinen intensiv blauen Flügelglanz nicht durch Pigmente, sondern durch dreidimensionale Mikrostrukturen, die Licht brechen und reflektieren. Forscher des Fraunhofer ISE haben dieses Prinzip auf Photovoltaikmodule übertragen. Ein Vakuumprozess bringt eine ähnliche Oberflächenstruktur auf das Deckglas oder auf flexible Folien auf. Je nach Feinstruktur entstehen so Module in unterschiedlichsten Farben, von Ziegelrot bis Anthrazit. Das Ergebnis trägt den Namen MorphoColor®.

Muster direkt ins Modul
Neu ist nun die «ShadeCut»-Technik, die farbige Folien mit transparenten Aussparungen versieht und so komplexe Muster und Motive direkt in Solarmodule integriert. Ein Laser oder ein CAD-gesteuerter Schneidprozess bringt das gewünschte Motiv in die Folie ein, ob Ziegelstruktur, Mauerwerk oder ein Firmenlogo. Die Technik funktioniert mit allen gängigen Photovoltaik- und Solarthermie-Modulen und lässt sich sowohl als flexible Einbettungsfolie wie auch als Rückseitenfolie einsetzen. Die farbigen Module erreichen rund 95 Prozent der Leistung eines vergleichbaren unbeschichteten Moduls.

Das Ende des Denkmalschutz-Dilemmas
Gebäudeintegrierte Photovoltaik war bisher oft an ästhetischen Anforderungen gescheitert. Gerade denkmalgeschützte Bauten und Ortsbildschutzzonen stellten in der Schweiz und Deutschland hohe Hürden auf. In mehreren deutschen Bundesländern wurde der Denkmalschutz bereits gelockert, sofern Module farblich zur Gebäudehülle passen. Module können Mauerwerk oder Dachziegel täuschend echt imitieren und sich farblich perfekt einpassen, sagt Dr. Martin Heinrich, Gruppenleiter am Fraunhofer ISE. An der HSLU wurde mit einem Innosuisse-Projekt in der Viscosistadt Emmenbrücke bereits eine Demofassade in 78 Farbnuancen realisiert.

BIPV vor dem Durchbruch
Der Markt für gebäudeintegrierte Photovoltaik wächst rasch. Global wird er bis 2034 auf rund 85,9 Milliarden Dollar geschätzt, gegenüber 28,3 Milliarden im Jahr 2026. In der Schweiz vereinfacht seit diesem Jahr das Meldeverfahren für Fassadenanlagen die Bewilligungspraxis, was ästhetischen Fassadenlösungen einen klaren Nachfrageschub verleiht. Erste kommerzielle Tandem-Module mit BIPV-Fokus werden 2026 für Nischenmärkte erwartet. Fraunhofer ISE schätzt das Gesamtpotenzial von PV auf Gebäuden bis 2045 auf rund 1 000 GWp.

Was in Freiburg im Labor entstand, kommt nun über einen Schweizer Partner auf Dächer und Fassaden.