Solarenergie: Ein wachsender Markt für PLEXIGLAS. Dr. Thomas Rhein 8. September 2011 in Berlin

Transkript

1 Solarenergie: Ein wachsender Markt für PLEXIGLAS Dr. Thomas Rhein 8. September 2011 in Berlin

2 Die Welt im Jahr 2050? (Quelle: DESERTEC Foundation) Die Wüsten der Welt erhalten von der Sonne innerhalb von sechs Stunden mehr Energie als die Menschheit in einem Jahr verbraucht Datum Name der Präsentation Seite 2

3 PLEXIGLAS : hervorragender Kunststoff für optische Anwendungen PLEXIGLAS ist bekannt für exzellente optische Eigenschaften ausgezeichnete UV- und Witterungsbeständigkeit Anwendungen im Aussenbereich seit über 75 Jahren transparente Leichtbau-Konstruktionen Datum Name der Präsentation Seite 3

4 PLEXIGLAS : ideale Eigenschaften für Fotovoltaik-Anwendungen Processability Transparency 5 4 Heat Resistance Optik und Langzeitbeständigkeit 3 2 Weather Ability 1 0 Rigidity geringes Gewicht Chemical Resistance High Impact einfach Verarbeitung PMMA PMMA impact modified PC PVC PS Scratch Resistance Bruchfestigkeit Datum Name der Präsentation Seite 4

5 PLEXIGLAS : ideale Eigenschaften für Fotovoltaik-Anwendungen Vergleich mit Solarglas Eigenschaft Test Methode Lichtdurchlässigkeit (2 mm) DIN 5036 % Einheit PMMA PC PS SAN Solarglas Witterungsbeständigkeit sehr gut gering gering gering sehr gut E-Modul DIN N/mm Dichte DIN g/cm Datum Name der Präsentation Seite 5

6 PLEXIGLAS nach Freibewitterung Nahezu unveränderte Transmission Datum Name der Präsentation Seite 6

7 PLEXIGLAS vergilbt nicht! PLEXIGLAS vergilbt nicht! Yellowing index PC Arizona PMMA Singapore PMMA Kuwait PMMA Arizona wheathering [years] PC Singapore PC Singapore PC Arizona PC Kuwait PMMA Singapore PMMA Kuwait PMMA Darmstadt PC Kuwait PMMA Arizona Datum Name der Präsentation Seite 7

8 PLEXIGLAS für solare Anwendungen Es gibt verschiedene Möglichkeiten für den Einsatz von PLEXIGLAS in photovoltaischen und solarthermischen Energiesystemen. Linsen, Platten und Formmassen aus PLEXIGLAS sowie Filmbeschichtungen aus FLEXOSKIN ermöglichen innovative Polymer-Lösungen für Solaranwendungen. Konzentrierende Photovoltaik Konzentrierende Solarthermie Die Lösungen müssen konkurrenzfähig sein. PV-Module für Kfz Dünnschichtverkapselung Datum Name der Präsentation Seite 8

9 CPV profitiert von allen PLEXIGLAS Vorteilen Efficient use of sunlight with triple-junction cells Amonix 7700 CPV Solar Power System Datum Name der Präsentation Seite 9

10 PLEXIGLAS Fresnellinse zur Konzentration von Sonnenlicht Substrat 3-8 mm PLEXIGLAS Platte Film 0,5 mm mikrostrukturierte PLEXIGLAS Filmbeschichtung Datum Name der Präsentation Seite 10

11 PLEXIGLAS für leichte PV-Module in Fahrzeugen und Architektur Beispiele flexibler PV-Module mit PLEXIGLAS (Mage Sunovation GmbH, Deutschland) Datum Name der Präsentation Seite 11

12 Mechanische Entkopplung von PLEXIGLAS und Solarzellen Thermischer Ausdehnungskoeffizient PLEXIGLAS Solarglas Silizium α 20ºC (10-6 K -1 ) Die stark unterschiedliche thermische Ausdehnung verlangt eine wirksame Entkoppeln von Polymer- Verglasung und Solarzellen. Flexible Solarmodule (Mage Sunovation GmbH): PLEXIGLAS (PMMA) elastic embedment solar cell patented flexible connection PLEXIGLAS (PMMA) Datum Name der Präsentation Seite 12

13 Solardecathlon und PLEXIGLAS Die Verwendbarkeit von PLEXIGLAS in PV- Modulen ist anhand von vielen Beispielen demonstriert worden. Solardecathlon (Madrid 2010) LivingEquia Mannschaft (Berlin) gewinnt den ersten Preis in der Kategorie Solarenergiesysteme mit von Evonik Industries gesponserten PLEXIGLAS PV- Modulen Datum Name der Präsentation Seite 13

14 PLEXIGLAS Solar für das weltgrößte Leichtbau-Solarmodul Anforderungen: hohe Leistungsfähigkeit bei der Energieumwandlung niedriges Gewicht des Moduls hohe Transparenz Lösung hochtransparentes PLEXIGLAS Solar mit speziellen transmissiven Eigenschaften Vorteile höhere Leistungsfähigkeit des Moduls dank spezieller Adaption auf für Solarzellen wichtige Spektralbereiche ausgezeichnete optische Eigenschaften niedriges Gewicht und hohe Bruchfestigkeit unschlagbare UV- und Witterungsbeständigkeit Modul produziert von Mage Sunovation GmbH, Elsenfeld, Deutschland (2010) Datum Name der Präsentation Seite 14

15 PLEXIGLAS Solar Carport etanke Ca. 8 m² PV-Fläche mit ~1kWp Leistung Über 60% Gewichtseinsparung im Vergleich zu Glas/Glas-PV-Modulen Modulares Design mit integrierter LED-Beleuchtung Datum Name der Präsentation Seite 15

16 PV-Module aus PLEXIGLAS in Automobil-Anwendungen Treiber für die Entwicklung leichtgewichtiger PV-Module aus PLEXIGLAS sind die Megatrends Elektromobilität und CO 2 -Reduktion Datum Name der Präsentation Seite 16

17 Nutzen von Automobil-PV-Dächern aus PLEXIGLAS Reichweitenverlängerung (Elektro- und Hybridautos) Beitrag zum mobilen Energiemanagement Netzunabhängige Energieversorgung Leichtgewichtige Bauweise Reduzierter Sonnenwärmeeintrag durch Energieumwandlung Teibstoffeinsparung und CO 2 -Emissionsminderung Verbrauch Elektroauto: 10 kwh/100 km Energiegewinn PV-Dach PKW: 0,10 kwp/m2 x 1,6 m2 x 6 h/d = 1,0 kwh/d Energiegewinn PV-Dach LKW: 0,10 kwp/m2 x 30 m2 x 6 h/d = 18 kwh/d Datum Name der Präsentation Seite 17

18 Produktentwicklungen folgen unterschiedlichen Anforderungen PLEXIGLAS 5 mm Barrierefolie 0,3 mm PV-Zelle Elektro- und Hybridautos Barrierefolie 0,3 mm PV-Zelle ROHACELL Sandwich Composite 3 mm LKW, Transporter und Caravans Datum Name der Präsentation Seite 18

19 Kontinuierliche Laminierverfahren.. können die Herstellprozesse revolutionieren! Niedrige Herstellkosten sind entscheidende Voraussetzung für Massenanwendungen Laminierfolie FLEXOSKIN Laminierfolie mit Barriereschicht PV string PLEXIGLAS Datum Name der Präsentation Seite 19

20 FLEXOSKIN : Barrierefolien für die Dünnschicht-Photovoltaik Datum Name der Präsentation Seite 20

21 PLEXIGLAS als Schlüssel zu einer wetterbeständigen Dünnschichtverkapselung Barrierefunktion (Wasserdampf und Sauerstoff) Übertragung Grundlegende Voraussetzungen Elektrische Isolierung Biegsamkeit Eine neue Kombination ermöglicht eine lange Lebensdauer Quelle: Konarka Technologies Inc. Haftung an Solarzellen Kosteneffizienz Witterungsbeständigkeit / UV- Schutz Biegsamer FLEXOSKIN Film Datum Name der Präsentation Seite 21

22 Transparente FLEXOSKIN Barriere- Folie Witterungsbeständige PMMA-Schicht Elektrischer Isolator Barriere-Film Einkapselungsmaterial Flexible PV-Zelle Funktionen / Vorteile von PMMA: Überragende Witterungsbeständigkeit UV-Schutz für darunter liegende Schichten Sehr hohe Transparenz Halogenfrei Datum Name der Präsentation Seite 22

23 Energie aus konzentrierender Solarthermie Datum Name der Präsentation Seite 23

24 Technologien für die konzentrierende Solarthermie Parabolrinnen Solarturmanlage PLEXIGLAS Folien bieten Witterungsschutz für die Spiegelfolien parabolförmiger Reflektoren, die das Sonnenlicht auf die Empfänger konzentrieren. Lineare Fresnel Kollektoren Parabolschüssel Datum Name der Präsentation Seite 24

25 zu guter Letzt: PV-Dachziegel mit PLEXIGLAS Abdeckungen Datum Name der Präsentation Seite 25

26