Dr. Thomas Bickl von der Heliatek GmbH in Dresden
Dr. Thomas Bickl ist Direktor Vertrieb und Produktentwicklung bei der Heliatek GmbH Dresden. Foto: Heliatek GmbH

Die Sonne hält das Leben auf der Erde in Schwung. Nach trüben und kalten Tagen erwarten wir sie sehnsüchtig, erfreuen uns an ihrer Wärme und ihrem Licht. Und wir verstehen es immer besser, uns ihre Energie zunutze zu machen.

Zum heutigen Tag der Sonne, den die Vereinten Nationen ins Leben gerufen haben, werfe ich für Sie, liebe Leser, einen Blick in die Geschichte.

Das griechische Wort für Sonne lautet Helios. Unser Unternehmen, die Heliatek GmbH mit Sitz in Dresden, trägt ihren Namen nicht zufällig. Wir verstehen uns als zukunftsweisender Pionier bei der umweltfreundlichen Gewinnung von regenerativer Energie aus der Sonne.

Viele Völker und Kulturen haben das zentrale Gestirn am Himmel wie eine Gottheit oder mit Kultstätten verehrt. Sonnenfinsternisse verängstigten die Menschen.

Obwohl rund 150 Millionen Kilometer zwischen uns liegen, ist die Sonne der erdnächste und meist erforschte Stern. Sie bildet das Zentrum unseres Planetensystems. Dank ihrer Energie erwärmt sich die Erdoberfläche, kann Leben entstehen, wird die Photosynthese angekurbelt. Die Sonnenenergie beeinflusst Klima und Wetter durch Luftdruckunterschiede in der Atmosphäre sowie den Wasserkreislauf.

Sonne
Die Sonnenstrahlen erwärmen die Erdoberfläche, beeinflussen Wetter und Klima. Foto: Wolfgang Dirscherl/pixelio.de

Bereits in der Architektur der alten Ägypter, in Mesopotamien – dem Zweistromland in Vorderasien zwischen Euphrat und Tigris – und den frühen südamerikanischen Hochkulturen gab es Bestrebungen, die Energie der Sonne zu nutzen. Wirklich gelungen ist das jedoch erst in der Neuzeit.

Der französischer Physiker Alexandre Edmund Bequerel entdeckte 1839 den Photoeffekt . Das war die wichtigste Voraussetzung für Solarzellen, die Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umwandeln.

Ende des 19. Jahrhunderts baute der US-Amerikaner Charles Fritts  so genannte Vakuum-Fotozellen, auf die eine Schicht des Halbleiters Selen aufgedampft wurde. Halbleiter sind Stoffe, die bei Licht oder Wärme elektrisch leitfähig werden. Die Fotozellen dienten als Belichtungsmesser. In den 50er-Jahren des 20. Jahrhunderts stellte der US-amerikanische Konzern Bell die ersten Solarzellen aus Silizium her.

Neben Wind wird die Sonne unter den regenerativen Energiequellen heute schon am meisten genutzt. In den letzten zehn Jahren sind in vielen sonnenreichen Gegenden der Welt Solarmodulfelder wie Pilze aus dem Boden geschossen.

Bisher bestehen die Photovoltaik-Anlagen überwiegend aus sogenannten Wafern. Das sind Scheiben aus Halbleitermaterialien, meist Silizium. Als zweithäufigstes Element der Erdrinde ist es zum einen in ausreichenden Mengen vorhanden, zum anderen umweltverträglich in der Verarbeitung.

Heliatek-Solarfolie
Ein Mitarbeiter von Heliatek kontrolliert die Qualität der organischen Solarfolie. Foto: Heliatek GmbH

Doch die Technologien auf diesem Gebiet entwickeln sich rasant weiter. Unser Unternehmen hat eine neue Lösung zur Energiegewinnung für Fassaden, Fenster und Autodächer gefunden, die auf organischen Solarzellen basiert. Der Produktname HeliaFilm® steht für eine Photovoltaikfolie aus Kunststoff, auf die kleine Moleküle aufgetragen werden. Die Folie ist ultraleicht, flexibel und weniger als einen Millimeter dünn.

Ein weiteres wichtiges Plus: HeliaFilm® bleibt in Sachen Energiegewinnung sogar bei geringerem Lichteinfall und jeder Ausrichtung hocheffizient – vor allem auch bei hohen Temperaturen, bei denen der Wirkungsgrad konventioneller Solarmodule deutlich nachlässt.

Wir sind stolz darauf, den derzeitigen Weltrekord für organische Solarzellen mit einer Zelleffizienz von 13,2 Prozent bei lichtundurchlässigen Folien zu halten.

Die Fassaden von Hochhäusern bieten eine viel größere Fläche zur Energiegewinnung als Dächer, auf denen herkömmliche Solarmodule im Allgemeinen installiert werden. In absehbarer Zeit wird es möglich sein, organische Solarfolien in Glas zu integrieren, die die Fassaden und Fenster in aktive Stromsammler umwandeln.

Nicht zuletzt ist die Solar-Technologie von Heliatek eine äußerst umweltfreundliche über den gesamten Lebenszyklus hinweg – von den Materialien über die Produktion bis hin zur Entsorgung: HeliaFilm® besteht nur aus unlimitierten  Rohstoffen und enthält keine Schwermetalle oder toxischen Stoffe.

Heliatek Firmensitz in Dresden
Auch an der Fassade des Dresdner Heliatek-Firmensitzes sind Solarzellen in Glas zu finden. Foto: Heliatek GmbH

Um einen Quadratmeter organischer Folie herzustellen, wird nur ein Gramm Kohlenstoff benötigt – ein hoch effizienter Umgang mit den wertvollen Ressourcen unserer Erde. Konkurrenzlos kurz ist die Zeit, in der die Folie die Energiemenge liefert, die für ihre Herstellung nötig war – ganze drei Monate.

Im Herbst vorigen Jahres startete unser Pilotprojekt in Singapur: Am dortigen Militärflughafen haben wir auf 30 Quadratmetern eines überdachten Gehweges HeliaFilm® installiert.

Folgen werden zwei Gebäude, bei denen die organische Solarfolie mit Glas und Stahl kombiniert wird. 18 Monate soll der Test unserer innovativen Technologie unter tropischen Bedingungen dauern.