„Beton kann mehr“ – Fraunhofer CSP will Mauern zu Sonnenkraftwerken machen
Bauwerke werden mit C3 (Carbon Concrete Composite – so genannter Carbonbeton) sicherer, können umweltschonender errichtet und betrieben werden – und sie lassen sich in völlig neuen Formen gestalten: Das ist das Ziel von C3, Deutschlands größtem Bauforschungsprojekt. Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP in Halle, einer der C3-Projektpartner, will den Beton optimal nutzen, um Sonnenstrom zu gewinnen.
Im Projekt C3 (Carbon Concrete Composite) sind mehr als 150 Partner aus Wissenschaft, Wirtschaft, Verbänden und Vereinen engagiert, um den Einsatz von Carbonbeton voranzutreiben. Statt, wie bei der bisher üblichen Bauweise, Stahl mit Beton zu umhüllen, sollen künftig Carbonfaserstrukturen mit Beton umhüllt werden. Die Vorteile: Die beim Stahl auftretenden Korrosionsprobleme fallen weg, die Lebensdauer etwa von Brücken steigt, die Instandhaltungskosten sinken. Weil Carbonfasern deutlich leistungsfähiger sind, können Wände dünner gebaut werden als mit Stahlbeton, das spart Material und ermöglicht völlig neue architektonische Formen.
Der C3-Baustoff soll formbarer, stabiler, intelligenter, schadstoffärmer, besser recycelbar und fit für die Integration von Zusatzfunktionen sein. In der Arbeitsgruppe C3PV des »C³Basisvorhabens 4 – Multifunktionale Bauteile aus Carbonbeton« wollen die beteiligten Partner diese Eigenschaften nutzen, um Photovoltaik in den Beton zu integrieren. »Wir gehen der Frage nach, ob sich Solarzellen auf den Fassadenelementen aus Carbonbeton aufbringen lassen, wie man sie elektrisch verschalten kann und wie sie am besten gestaltet sein sollten, um einen optimalen Stromertrag zu erreichen«, umschreibt Prof. Jens Schneider, Leiter der Gruppe Modultechnologie am Fraunhofer CSP, die Idee. Die Ergebnisse des C3PV, zu dem auch das Institut für Baustoffe (IfB) der TU Dresden, das Architektur-Institut Leipzig („ai:L“) der HTWK Leipzig, die SGB Steuerungstechnik GmbH und die Solar Valley GmbH gehören, wurden am 10.11.2016 in Leipzig vorgestellt.
Drei mögliche Wege der Kombination von Solarmodulen mit Beton hat das interdisziplinäre Team erforscht:
- Bei der ersten Variante werden die Solarmodule direkt in Betonbauteile mit entsprechenden Aussparungen eingegossen, sodass sie sich ohne Kanten in die Fassade einfügen.
- Die zweite Möglichkeit besteht darin, Solarmodule auf Betonplatten zu laminieren oder zu kleben.
- Als dritte Option können die Solarmodule mit Druckknöpfen, Schraubverbindungen oder anderen Befestigungsmethoden angebracht werden. Auf diese Weise wären die Module revisionierbar.
„Wir konnten zeigen, dass alle drei Möglichkeiten technisch machbar sind, optisch ansprechende Lösungen zulassen und beispielsweise auch die Anforderungen hinsichtlich der Tragkraft erfüllen“, so Schneider.