Transparentes Solarfenster Kassel Forschung

Transparentes Solarfenster der Universität Kassel erzeugt Ökostrom

Die Universität Kassel hat ein bahnbrechendes Projekt ins Leben gerufen, das die Art und Weise, wie wir Energie gewinnen, revolutionieren könnte: das transparente Solarfenster. Diese innovative Technologie, die im Rahmen des Projekts „CoSoWin“ entwickelt wurde, kombiniert die Funktion eines herkömmlichen Fensters mit der Fähigkeit, Solarstrom zu erzeugen. Dies könnte nicht nur die Energiebilanz von Gebäuden verbessern, sondern auch einen bedeutenden Beitrag zur Energiewende leisten.

Die Technologie hinter dem transparenten Solarfenster

Das Herzstück des transparenten Solarfensters der Universität Kassel ist eine funktionalisierte Folie, die mit sogenannten Quantenpunkten ausgestattet ist. Diese Quantenpunkte sind winzige Halbleiterpartikel, die Licht einfangen und es in eine andere Wellenlänge umwandeln können. Die so erzeugte Strahlung wird im Glas des Fensters festgehalten und an den Rändern durch angebrachte Photovoltaikzellen in elektrische Energie umgewandelt.

Die Quantenpunkte sind nur wenige Nanometer groß und bestehen aus speziellen Halbleitermaterialien. Diese Materialien sind in der Lage, Sonnenlicht zu absorbieren und es in eine längere Wellenlänge zu emittieren. Dieser Prozess wird als „Rotverschiebung“ bezeichnet. Die emittierte Strahlung wird dann im Glas des Fensters gefangen und an den Rändern durch Photovoltaikzellen in Strom umgewandelt.

Vorteile der transparenten Solarfenster

Ein großer Vorteil der transparenten Solarfenster ist ihre Vielseitigkeit. Die funktionalisierte Folie kann auf jedes beliebige Fenster aufgebracht werden, ohne die Optik der Fassade zu beeinträchtigen. Dies ermöglicht den Einsatz in Wohnhäusern, Bürogebäuden und sogar historischen Bauwerken, wo herkömmliche Solaranlagen oft nicht infrage kommen.

Darüber hinaus können transparente Solarfenster Energie an Stellen gewinnen, die vorher nicht zugänglich waren. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Nutzung von Solarenergie in städtischen Gebieten, wo Platz für herkömmliche Solaranlagen oft begrenzt ist. Zudem tragen sie zur Reduzierung von CO2-Emissionen bei und unterstützen somit die Klimaziele.

Erste Tests in Kassel-Waldau

Der erste Prototyp des transparenten Solarfensters wurde in einer Wohnung der Firma Vonovia in Kassel-Waldau installiert. Hier wird die Leistungsfähigkeit des Systems unter realen Bedingungen getestet. Die Mieter können beispielsweise ihr Handy an einem USB-Anschluss laden, der direkt vom Fenster mit Solarstrom versorgt wird.

Matthias Koch, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkstofftechnik, Fachgebiet Kunststofftechnik an der Universität Kassel, zeigt sich erfreut über die Fortschritte: „Wir freuen uns, dass das von uns entwickelte Fenster nun eingebaut ist und unter realen Bedingungen erprobt und weiterentwickelt werden kann.“

Kooperation und Förderung

Das Projekt „CoSoWin“ wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung gefördert. Neben Vonovia haben sich auch das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP, die Technoform Glass Insulation Holding sowie Walter Fenster und Türen und xCave Technology an dem Projekt beteiligt.

Martin Schottek, Referent Klimaneutraler Gebäudebestand bei Vonovia, erklärt: „Wir erhoffen uns von dieser Technologie eine effektive Ergänzung bei unserem Ausbau von Photovoltaik-Anlagen. In der Testphase wird sich nun zeigen, ob Solarfenster einen weiteren Beitrag zur Energiewende und zur Reduzierung von CO2-Emissionen in unseren Quartieren leisten könnten.“

Die Rolle der Quantenpunkte

Die Quantenpunkte spielen eine zentrale Rolle bei der Funktion des transparenten Solarfensters. Sie sind in der Lage, Sonnenlicht effizient zu absorbieren und es in eine andere Wellenlänge umzuwandeln. Diese umgewandelte Strahlung wird dann im Glas des Fensters gefangen und an den Rändern durch Photovoltaikzellen in elektrische Energie umgewandelt.

Die Quantenpunkte bestehen aus speziellen Halbleitermaterialien, die in der Lage sind, Licht in einer bestimmten Wellenlänge zu absorbieren und es in einer längeren Wellenlänge zu emittieren. Dieser Prozess wird als „Rotverschiebung“ bezeichnet. Die emittierte Strahlung wird dann im Glas des Fensters gefangen und an den Rändern durch Photovoltaikzellen in Strom umgewandelt.

Die Zukunft der transparenten Solarfenster

Die Entwicklung des transparenten Solarfensters der Universität Kassel ist ein bedeutender Schritt in Richtung einer nachhaltigen Energiezukunft. Diese Technologie könnte in Zukunft in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, von Wohnhäusern über Bürogebäude bis hin zu historischen Bauwerken.

Die Möglichkeit, Solarenergie an Stellen zu gewinnen, die vorher nicht zugänglich waren, eröffnet neue Perspektiven für die Nutzung von Solarenergie in städtischen Gebieten. Darüber hinaus tragen transparente Solarfenster zur Reduzierung von CO2-Emissionen bei und unterstützen somit die Klimaziele.

Die Universität Kassel und ihre Partner werden weiterhin an der Weiterentwicklung und Optimierung dieser Technologie arbeiten. Ziel ist es, die Effizienz der transparenten Solarfenster weiter zu steigern und ihre Anwendungsmöglichkeiten zu erweitern.

Fazit

Das transparente Solarfenster der Universität Kassel ist eine vielversprechende Innovation, die das Potenzial hat, die Art und Weise, wie wir Energie gewinnen, zu revolutionieren. Durch die Kombination von Funktionalität und Ästhetik bietet diese Technologie eine vielseitige Lösung für die Nutzung von Solarenergie in städtischen Gebieten.

Die ersten Tests in Kassel-Waldau sind vielversprechend, und die Universität Kassel sowie ihre Partner werden weiterhin an der Weiterentwicklung dieser Technologie arbeiten. Mit der Unterstützung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz und die Beteiligung renommierter Forschungseinrichtungen und Unternehmen ist das transparente Solarfenster auf dem besten Weg, einen bedeutenden Beitrag zur Energiewende zu leisten.

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