Bei der Stromgewinnung aus Sonnenlicht dominieren bislang starre Glasmodule, die sich mit Wirkungsgraden von rund 20 Prozent herstellen lassen. Daneben eröffnet die Halbleitertechnik zunehmend die Möglichkeit, Strom aus einer dünnen, flexiblen Solarfolie zu gewinnen. Dieser Beitrag erklärt Aufbau, Wirkungsgrad und Einsatzmöglichkeiten der Solarfolie und ordnet ihren aktuellen Entwicklungsstand ein.

Herstellung und Eigenschaften

Bei der Herstellung von Solarfolien erlaubt die Technik eine Bedampfung und Strukturierung im Mikrometerbereich. Leistungsfähige Folien sind teils weniger als einen halben Millimeter dick, die aufgebrachten Beschichtungen liegen im Nanometerbereich. Das geringe Gewicht und die teils vorhandene Transparenz eröffnen Montagemöglichkeiten, die mit Glasmodulen nicht nutzbar sind. Typische Beispiele sind:

• Fenster und Glasfronten
• Fassaden
• Sonnenschutzdächer
• Dächer mit geringer Tragkraft
• unregelmäßige oder gewölbte Oberflächen

Eine Solarfolie lässt sich als Rollenware produzieren und wie andere Folien auf fettfreie, glatte Untergründe aufbringen. Den geringeren Wirkungsgrad gegenüber Glasmodulen gleicht sie durch die große Auswahl an Montageorten aus. Transparente Ausführungen können ganze Fensterfronten abdecken und in Summe nennenswerte Strommengen liefern.

Entwicklung und Perspektive

In den vergangenen Jahren hat sich die Technik deutlich weiterentwickelt. Flexible Dünnschicht- und Folienmodule aus der Serienfertigung erreichen heute je nach Technologie Wirkungsgrade im Bereich von rund 10 bis 18 Prozent. In der Forschung erzielen Dünnschichtmodule und insbesondere neuartige Perowskit-Tandemzellen im Labor noch deutlich höhere Werte und nähern sich den besten kristallinen Zellen an oder übertreffen sie. Damit holt diese Art der Solarenergie technisch auf. Für den breiten Markteinsatz sind bei einigen Folientypen jedoch Langzeitstabilität und kostengünstige Serienfertigung noch Herausforderungen.

Aktuell gilt weiterhin: Eine Solarfolie lohnt sich vor allem dort, wo starre Module nicht montiert werden können. Bei passender Einbausituation ersetzen Folien viele Glasmodule bereits heute. Wo eine normale Dachfläche zur Verfügung steht, sind klassische Module in der Regel wirtschaftlicher.

Kosten und Preise

Beim Kauf einer Solarfolie für Photovoltaik ist der Preis pro Watt die wichtigste Vergleichsgröße. Während die Preise für starre Standardmodule in den letzten Jahren stark gefallen sind und deutlich unter einem Euro pro Watt liegen, sind Solarfolien pro Watt weiterhin teurer. Ihr Vorteil liegt weniger im Preis als in den zusätzlichen Montageorten. Zu berücksichtigen ist immer der Wirkungsgrad, denn er bestimmt, wie viel Fläche für eine bestimmte Leistung nötig ist.

Ein wichtiger Aspekt ist die Empfindlichkeit gegenüber Sonnen-, UV- und Witterungseinflüssen. Die sogenannte Degradation bewirkt eine allmähliche Abnahme der Leistung. Deshalb trennen viele Hersteller ihre Zusagen in Produkt- und Leistungsgarantie, hochwertige Folien werden mit Garantiezeiten zwischen 10 und 25 Jahren angeboten. Gerade bei großflächigen Fassaden- oder Fenstermontagen sind Aufwand und Degradation entscheidende Kennzahlen: Muss für einen späteren Austausch ein Gerüst aufgebaut werden, beeinflusst das die Wirtschaftlichkeit erheblich. Wer eine Solarfolie einsetzen möchte, sollte daher Standort, Montageart und erwartete Lebensdauer sorgfältig gegen die Alternative starrer Module abwägen.

Solarfolie im Vergleich zu klassischen Modulen

Ob sich eine Solarfolie oder ein klassisches Glasmodul lohnt, entscheidet vor allem die Einbausituation. Auf einem tragfähigen, gut ausgerichteten Dach sind starre Module in der Regel die wirtschaftlichere Wahl, weil sie mehr Leistung pro Fläche liefern und pro Watt günstiger sind. Ihr höheres Gewicht und die feste Bauform sind dort kein Nachteil. Solarfolien spielen ihre Stärken dagegen überall dort aus, wo starre Module nicht montiert werden können: auf Dächern mit geringer Tragkraft, auf gewölbten Flächen, an Fassaden oder auf großen Glasflächen.

Ein weiterer Vorteil ist die einfache Verarbeitung. Als Rollenware lässt sich eine Solarfolie ohne schwere Unterkonstruktion aufbringen, was Montagezeit und Aufwand spart. Dem stehen der geringere Wirkungsgrad und die begrenzte Langzeiterfahrung gegenüber. Wer eine Solarfolie einsetzt, sollte daher auf hochwertige Produkte mit klaren Leistungsgarantien achten und den Standort sorgfältig auswählen.

Einsatzgebiete mit Zukunft

Besonders interessant sind Solarfolien für die Gebäudeintegration, bei der die Stromerzeugung direkt in die Gebäudehülle einfließt, sowie für mobile Anwendungen auf Fahrzeugen, Wohnmobilen oder Booten, wo Gewicht eine große Rolle spielt. Auch in der Landwirtschaft und im gewerblichen Bereich, etwa auf Leichtbauhallen, eröffnen flexible Module neue Flächen für die Stromerzeugung. Mit den Fortschritten bei Wirkungsgrad und Haltbarkeit dürfte die Solarfolie diese Nischen künftig noch besser erschließen und die klassische Photovoltaik sinnvoll ergänzen.

Insgesamt ist die Solarfolie eine spannende Ergänzung der Photovoltaik, die dort Strom erzeugt, wo klassische Module an ihre Grenzen stoßen, und deren Bedeutung mit dem technischen Fortschritt weiter zunehmen dürfte.

Wer den Einsatz einer Solarfolie erwägt, sollte vorab Angebote einholen, den erwarteten Ertrag am konkreten Standort berechnen lassen und die Kosten pro erzeugtem Watt mit klassischen Modulen vergleichen, um eine wirtschaftlich sinnvolle Entscheidung zu treffen.