Solarenergie: Kasseler Beton erzeugt Solarstrom

Mit ein paar Schichten aus alltäglichen Zutaten wird aus Beton ein Sonnenkraftwerk: Der Baustoff wird mit einer Solarzelle beschichtet. Ein möglicher Bestandteil ist Fruchtsaft.

Artikel veröffentlicht am 14. Januar 2015, 17:37 Uhr, Werner Pluta

Dyscrete-Protoyp mit rotem Farbstoff: Beitrag zu einer nachhaltigen und dezentralen Energieversorgung (Bild: Klussmann/Klooster/Bau Kunst Erfinden)

Mit diesem Baustoff wird ein Haus sein eigenes Kraftwerk: Forscher der Universität Kassel haben einen Beton entwickelt, der aus Sonnenlicht Strom gewinnt. Prototypen wollen sie auf der Messe Bau präsentieren, die vom 19. bis zum 25. Januar in München stattfindet.

Dyscrete haben die Wissenschaftler ihren Baustoff genannt. Es ist ein leitfähiger Beton, der mit einer Farbstoffsolarzelle beschichtet ist. Der Beton fungiert dabei als Elektrode. Die Solarzelle wandelt das Sonnenlicht nach dem Prinzip der Photosynthese in elektrischen Strom.

Solarzelle mit Fruchtsaft

Die Farbstoffsolarzelle oder Grätzel-Zelle besteht aus Schichten aus Titandioxid, einer organischen Flüssigkeit, einem Elektrolyt, Graphit sowie einer transparenten Oberfläche. Die organische Flüssigkeit absorbiert dabei das Licht - wie das Chlorophyll in einem Blatt. Anfangs experimentierten die Forscher mit Johannisbeersaft. Inzwischen nutzen sie aber andere organische Farbstoffe.

Die Grätzel-Zelle selbst ist nicht neu - sie wurde Anfang der 1990er-Jahre vom Namensgeber Michael Grätzel an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne entwickelt. Die Forscher der interdisziplinären Plattform Bau Kunst Erfinden haben sie erstmals mit einem Baustoff kombiniert.

Günstiger als Siliziumzelle

Vorteil einer solchen Solarzelle sind die vergleichsweise geringen Kosten: Die Materialien sind einfach zu beschaffen, umweltfreundlich und zudem abbaubar. Die Herstellung ist günstiger als die einer Photovoltaikzelle aus Silizium. Anders als eine solche Zelle liefert eine Grätzel-Zelle auch schon bei relativ wenig Licht Strom. Die Forscher wollen einen Wirkungsgrad von 2 Prozent erreichen.

"Unser Ziel ist es, ein Material zu entwickeln, das in Zukunft in der Bauwirtschaft eingesetzt werden kann, beispielsweise für Fertigteile im Hochbau, Fassaden-Elemente und neuartige Wandsysteme", sagt Projektleiterin Heike Klussmann. "Zugleich liefert es als Solarzelle einen Beitrag zu einer nachhaltigen und dezentralen Energieversorgung."