Wer aus ästhetischen Gründen oder wegen des Denkmalschutzes keine Solaranlage auf seinem Dach installieren will oder darf, hat bald eine Alternative. Die Technische Hochschule (TH) Köln stellte Ende Oktober 2022 eine gemeinsam mit der Firma paXos Consulting & Engineering GmbH & Co. KG entwickelte optimierte Solardachpfanne vor. Diese Dachpfanne erzeugt elektrische sowie thermische Energie und ist optisch von einem herkömmlichen Dachziegel kaum zu unterscheiden.
Vom Dachziegel kaum zu unterscheidende Solardachpfanne
Um den Prototypen für die Serienfertigung weiterzuentwickeln, wurde das Projekt „Solardachpfanne.NRW – Dezentrale Strom- und Wärmeversorgung made in NRW“ ins Leben gerufen. Forschende der TH Köln aus den Bereichen Photovoltaik, Erneuerbare Energien, Leistungselektronik und Glasbau der TH Köln erprobten und optimierten das Produkt über mehr als drei Jahre. Unter anderem entstanden zwei Testflächen, um ein mit der Solardachpfanne eingedecktes Dach und herkömmliche Solarmodule im Langzeitversuch zu vergleichen. Besonderer Clou: Die Solarmodule können verschoben werden, so dass das Dach begehbar wird.
Prototyp der Solardachpfanne verbessert
Vier Teilprojekte an der TH Köln untersuchten dieses Design auf Temperaturverhalten, Begehbarkeit, hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen sowie Erhöhung der Sicherheit. Darüber hinaus analysierte das Team etwa das verwendete Glas, um optische Verluste durch Reflexion oder Streuung zu minimieren, und ermittelte eine optimale Kombination aus Solarzell- und Schindeltypen. Da die Solardachpfannen nicht nur elektrische Energie, sondern auch ein hohes Maß an Wärme erzeugen, wurde auch eine Luft-Wärmepumpe installiert. Daher beschäftigte sich ein weiteres Teilprojekt mit der Verknüpfung beider Systeme und konzipierte eine Betriebsstrategie.
Multifunktionale Dachpfannen bestehen Praxistest
In dem bisherigen achtmonatigen Leistungstest unter realen Bedingungen zwischen März und Oktober 2022 zeigte die Anlage vergleichbare Werte in der elektrischen Leistungsfähigkeit wie eine Referenzanlage mit konventionellen, auf Ständern montierten Solarmodulen. In der Solardachpfanne wurde ein Luftkanal zur Kühlung der Solarzellen integriert, welcher den Arbeitspunkt verbessert, so wie die Hinterlüftung bei herkömmlichen Systemen. Die Daten zeigen, dass entsprechend vergleichbare elektrische Leistungsfähigkeiten zu erwarten sind, so die Forscher.
Inzwischen hat die paXos Consulting & Engineering die im Zusammenhang mit der Solardachpfanne eingereichten Patente an einen Hersteller von Solarsystemen zur Serienfertigung verkauft.
