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Allgemein | 17 Juni 2009

VDMA: Organische und gedruckte Elektronik - Grüne Energie

In den Energiekonzepten der Zukunft spielen erneuerbare Energien eine entscheidende Rolle. Allerdings bleibt ihr Potential stark begrenzt, solange sich Sonnenenergie weder speichern noch großflächig nutzen lässt. Organische Materialien bieten hier neuartige Lösungen.

Die Europäische Union hat sich ehrgeizige Ziele gesetzt. Ihren eigenen Ausstoß an Kohlendioxid (CO2) wollen die Mitgliedsländer bis 2020 um ein Fünftel gegenüber 1990 verringern. Andere Industrieländer wie die USA sollen dazu bewegt werden, sogar 30% weniger CO2 zu erzeugen. Ohne den verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien ist das nicht zu schaffen. Eigentlich gibt es davon im Überfluss. So schickt die Sonne in 30 Minuten mehr Energie auf die Erde, als alle Menschen gemeinsam in einem Jahr verbrauchen. Allerdings lässt sich diese Energie nicht großflächig einfangen und der photovoltaisch erzeugte Strom nicht langfristig speichern. Großflächige Stromgewinnung durch organische Solarzellen Organische Materialien können diese Probleme lösen. Beispielsweise ermöglichen organische Solarzellen, Hausdächer und Gebäudefassaden für die Stromgewinnung zu nutzen. Die Zellen bestehen aus einer leichten und biegsamen Trägerfolie, die mit Kunststoffen, so genannten „Polymeren", bedruckt werden und sich in kontinuierlichen Druckprozessen äußerst preiswert herstellen lassen. „Die organische Photovoltaik hat das Potential, in wenigen Jahren für Kosten von weniger als 50 Eurocent pro Wattpeak produziert zu werden", sagt Christoph Brabec, CTO der US-Firma Konarka Technologies. Mit Wattpeak (Wp) wird die abgegebene Spitzenleistung von Photovoltaikzellen bei der maximal möglichen solaren Einstrahlung bezeichnet. „Damit wäre die organische Photovoltaik wesentlich günstiger als vergleichbare Technologien." Im Oktober 2008 hat Konarka die nach eigenen Angaben weltweit größte Fabrik für druckbare Solarzellen in New Bedford, Massachusetts, eröffnet. Pro Jahr sollen hier bald Zellen mit einer Gesamtkapazität von einem Giga-Wattpeak von der Rolle laufen. Das entspricht dem 1,5 fachen der Leistung eines typischen Steinkohlekraftwerkes. Zunächst sind die Zellen für die Stromversorgung kleiner, mobiler Endgeräte gedacht. Produkte für den Gebäudeeinsatz, die den Strom bei Bedarf auch in die öffentlichen Netze einspeisen, werden dann in den Folgejahren kommerziell erhältlich sein. Langfristige Speicherung durch synthetische Kraftstoffe Darüber hinaus suchen Forscher weltweit nach Lösungen, mit denen sich die Sonnenenergie langfristig in Form synthetischer Kraftstoffe speichern lässt. Die Idee: den biochemischen Prozess der Photosynthese, den Pflanzen für ihr Wachstum betreiben, künstlich nachzubilden, um CO2 und Wasser zu Kohlenwasserstoffverbindungen wie Methan zu vereinen. Serdar Sariciftci, Professor am Linzer Institut für Organische Solarzellen (LIOS), will dafür die physikalischen Eigenschaften organischer Halbleiter nutzen. „Mit den organischen Solarzellen haben wir es geschafft, aus Sonnenlicht elektrische Energie zu erzeugen", sagt er. „Mit der künstlichen Photosynthese versuchen wir nun, das Sonnenlicht in chemische Energie zu verwandeln." Bildquelle: Frauenhofer
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