Neues Produkt: Solardachpfanne liefert Strom und Wärme

Etwa drei mal drei Meter großes Testdach mit schwarzen Solardachpfannen — Ein achtmonatiger Leistungstest der Solardachpfanne hat die elektrische Leistungsfähigkeit der Solardachpfanne unter realen Bedingungen nachgewiesen. (Foto: Paul Seeger / paXos)

Immer noch zögern manche Hausbesitzer aus ästhetischen Gründen, eine Solaranlage zu errichten. Mitunter legt auch der Denkmalschutz sein Veto ein. Ein neues Produkt will diese Hinderungsgründe ausräumen.

27.10.2022 – Die Firma Paxos hat zusammen mit der Technischen Hochschule Köln eine Solardachpfanne entwickelt und zur Marktreife gebracht, die sowohl Strom als auch thermische Energie liefert.

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.

Prototyp 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 das verwendete Glas, um optische Verluste durch Reflexion oder Streuung zu minimieren und ermittelte eine optimale Kombination aus Solarzell- und Schindeltypen.

Einzelne Solardachziegel des Testdachs sind beiseite geschoben, Mensch betritt das Solardach an diesen Stellen — Die Solarmodule können verschoben werden, so dass das Dach begehbar wird. (Foto: Costa Belibasakis / TH Köln)

Da die Solardachziegel nicht nur elektrische Energie, sondern auch ein hohes Maß an Wärme erzeugen, wurde zusätzlich eine Luft-Wärmepumpe installiert. Daher beschäftigte sich ein weiteres Teilprojekt mit der Verknüpfung beider Systeme, und konzipierte eine Betriebsstrategie. Um mit der Gesamtanlage – also den in Serie geschalteten Solardachpfannen – auch bei Verschattung die maximale Leistung zu erzielen, wurde zudem ein Microkonverter entwickelt.

Multifunktionale Dachpfannen bestehen Praxistest

In dem 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. Unsere Daten zeigen, dass entsprechend vergleichbare elektrische Leistungsfähigkeiten zu erwarten sind“, erläutert Christian Dick, Projektleiter an der TH Köln.

Da aus dem eingebauten Luftkanal vorgewärmte Luft strömt, testet das Forschungsteam eine angekoppelte Luft-Wärmepumpe, die diese Luft als Vorlauf verwendet. Erste Daten zeigen eine Erhöhung der Leistungszahl in Abhängigkeit vom Wärmebedarf und den vorherrschenden Wetterbedingungen um etwa ein Viertel. Aus diesen Ergebnissen lässt sich ableiten, dass die Solardachpfanne auch einen Beitrag zur Wärmeversorgung im Gebäude leisten kann und dadurch der Gesamtwirkungsgrad der Anlage gesteigert wird.

Paxos hat die im Zusammenhang mit der Solardachpfanne eingereichten Patente an einen Hersteller von Solarsystemen verkauft. Dieser wird nun die Serienherstellung übernehmen. pf