Was ist organische Photovoltaik? Neue Lösungen für Solarenergie auf Gebäuden und Feldern
In der 45. Folge des „Podcasts zur Energiezukunft“ spricht Katharina Klein mit Professor Alexander Colsmann vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT), einem Experten für organische und bauwerkintegrierte Photovoltaik, über eine zentrale Frage der kommenden Jahre: den weiteren Ausbau der Solarenergie – und vor allem darüber, wo dieser künftig überhaupt noch stattfinden kann. Denn mit dem Wachstum der Photovoltaik wird der verfügbare Raum zunehmend knapp. Genau hier rückt die organische Photovoltaik (OPV) in den Fokus.
Wo können neue Photovoltaik-Anlagen entstehen? Das Flächenproblem einfach erklärt
Photovoltaik ist längst ein tragender Pfeiler der Energieversorgung, doch ihr Ausbau stößt zunehmend an räumliche Grenzen. Besonders in dicht besiedelten Ländern wie Deutschland wird Fläche für neue Photovoltaik-Anlagen zum entscheidenden Engpass.
„Wir müssen uns fragen: Wo packen wir die eigentlich hin?“, bringt es Colsmann auf den Punkt. Statt zusätzliche Flächen zu versiegeln, gehe es darum, bestehende Strukturen intelligenter zu nutzen – etwa Dächer, Fassaden oder Glasflächen. Genau hier setzt die organische Photovoltaik an: Sie ist leicht, flexibel und lässt sich dort integrieren, wo klassische Solarmodule an ihre Grenzen stoßen.
Was unterscheidet organische Photovoltaik von klassischen Solarmodulen?
Der zentrale Unterschied zur klassischen Photovoltaik liegt im Material. Organische Solarzellen bestehen aus kohlenstoffbasierten Molekülen und kommen ohne seltene Rohstoffe aus. „Wir haben eigentlich nichts da drin, was in irgendeiner Form selten wäre“, erklärt Colsmann. Gleichzeitig ist ihre Herstellung weniger energieintensiv als die von Silizium-basierten Modulen.
Ein weiterer Vorteil liegt in der gestalterischen Flexibilität: Organische Solarzellen können transparent oder farbig ausgeführt werden und lassen sich dadurch deutlich besser in architektonische Konzepte integrieren. Photovoltaik wird so nicht nur funktional, sondern auch gestalterisch Teil von Gebäuden.
Auch im Lebenszyklus zeigen sich Vorteile. Die Module sind extrem dünn und kommen ohne problematische Stoffe aus. „Wir haben keine umweltgefährdenden Stoffe drin“, betont Colsmann. Das erleichtert die Entsorgung und macht die Technologie langfristig nachhaltiger.
Wie funktioniert Agri-Photovoltaik und warum ist sie so spannend?
Ein besonders vielversprechendes Anwendungsfeld ist die Agri-Photovoltaik. Hier wird die klassische Flächenkonkurrenz aufgelöst, indem landwirtschaftliche Nutzung und Energieerzeugung kombiniert werden.
Organische Solarzellen können so gestaltet werden, dass sie gezielt bestimmte Anteile des Lichts nutzen. „Wir nehmen die Energie weg, die die Pflanze nicht braucht“, erklärt Colsmann. Gleichzeitig entsteht eine Verschattung, die Pflanzen vor zunehmender Hitze schützt – eine Art „Sonnenbrille für die Pflanze“.
Damit vereint die Technologie mehrere Vorteile: Energieproduktion, effizientere Flächennutzung und Unterstützung bei der Anpassung an den Klimawandel.
Warum ist organische Photovoltaik noch nicht verbreitet?
Trotz großer Fortschritte steht die organische Photovoltaik noch am Anfang ihrer Entwicklung. Die größte Herausforderung liegt in der Skalierung. Im Labor sind bereits Wirkungsgrade von über 20 % erreichbar, doch der Übergang in die industrielle Produktion bleibt komplex.
„Die Chemieindustrie wartet auf Nachfrage – und die Industrie auf Material“, beschreibt Colsmann das zentrale Dilemma. Beide Seiten sind voneinander abhängig – und genau dieses Zusammenspiel muss sich erst etablieren, bevor die Technologie breit im Markt ankommt.
Gleichzeitig besitzt das Thema eine klare strategische Dimension. „Photovoltaik ist für uns in Europa systemkritisch“, sagt Colsmann. Neue Technologien könnten dazu beitragen, Abhängigkeiten zu reduzieren und wieder eigene Wertschöpfung aufzubauen.
Wie sieht die Zukunft der Photovoltaik aus? Neue Anwendungen erklärt
Zum Abschluss richtet Colsmann den Blick nach vorn. Die Energiewende sei nicht nur eine Herausforderung, sondern auch eine Chance für Innovation. „Energiewende kann richtig Spaß machen“, sagt er – und verweist auf die neuen Anwendungen, die durch Technologien wie die organische Photovoltaik entstehen.
Von integrierten Gebäudelösungen bis hin zu flexiblen Anwendungen im Alltag zeigt sich: Die Zukunft der Solarenergie liegt nicht allein in höherer Effizienz, sondern vor allem in neuen Einsatzmöglichkeiten.
karpwitz,oliver-sven
vor 1 Tagich sag mal ehrlich dass ich drauf warte sowas aussen ans fenster auf die scheibe zu kleben dass es nicht auffällt aber energie schafft.
z.b. für ein balkonkraftwerk.