Deutsche feiern Durchbruch bei Solar-Wasserstoffkraftwerk fürs Dach

Kostengünstige Fotoreaktormodule könnten den Übergang zu erneuerbaren Energien entscheidend prägen. Jetzt vermelden Forscher aus Karlsruhe und Kanada einen Durchbruch. Ein neuer Modulaufbau macht Wasserstofferzeugung auf jedem Hausdach denkbar.

Kostengünstige Fotoreaktormodule rücken näher

Die Sonne liefert Energie, effiziente Wege zu finden, um diese zu nutzen, ist das Gebot der Stunde. Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und ihre kanadischen Partner hatten sich das Ziel gesetzt, an einer Lösung zu arbeiten, welche die effiziente Produktion von Wasserstoff und anderen Treibstoffen auf Dächern oder in Solarparks möglich macht. Diesem Ziel will man mit einem neuartigen Aufbau für ein kostengünstiges Fotoreaktormodul einen entscheidenden Schritt näher kommen.


"Mittlerweile sind verschiedene Fotokatalysatoren bekannt. Sie können eingesetzt werden, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen oder um aus Wasser und Kohlendioxid klimaneutrale Kraftstoffe herzustellen", sagt Paul Kant vom Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT) des KIT laut Phys in der Veröffentlichung im Fachmagazin Joule. Das Problem: bisherige Aufbauten kommen wegen der hohen Kosten fast nur in Laboren zum Einsatz.

Wie das Team beschreibt, hat man sich diesem Problem mit modernen Methoden angenommen. Zunächst wurde die Konstruktion mit computergestützter Geometrieoptimierung auf eine kostengünstige Produktion hin abgestimmt. Diese Ergebnisse konnten dann mit einem "fotokatalytischen Modellsystem" vor einer Fertigung auf ihre Effizienz hin untersucht werden. "Um die Kosten zu senken, verwenden wir kostengünstige Materialien und Geometrien, die bereits in Serie produziert werden können", sagt Kant.

Die Module setzen auf mikrostrukturierte Polymerplatten, die mit Aluminium beschichtet werden. Der besondere geometrische Aufbau soll dann über den gesamten Tag für einen effizienten Transport des Lichts zum Fotokatalysator sorgen. Wie Kant betont, ist es dabei nicht entscheidend, "woher das Licht kommt und wo die Sonne gerade steht". Die nächsten Schritte: Das kanadische Team macht sich jetzt daran, einen Fotokatalysator zu entwickeln, der das System optimal nutzt, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen. Gleichzeitig werden Möglichkeiten zur Massenproduktion der Panels geprüft.

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