Forscher erfinden Beton, der Strom erzeugt

Kassel – Was zunächst unglaublich klingt, haben Forscher der Universität Kassel nun offenbar tatsächlich geschafft. Ein Team von Wissenschaftlern hat einen Beton entwickelt, der gleichzeitig eine Solarzelle ist und Strom erzeugt. Auch Fruchtsäfte spielen dabei eine Rolle.

Durch die neue Errungeschaft, die sich das Prinzip der Photosynthese zunutze macht, sollen Betonfassaden Energie gewinnen können. Die wichtigsten Bestandteile sind ein leitfähiger Beton und organische Flüssigkeiten wie zum Beispiel Fruchtsäfte. Diesen neuen Wunder-Beton haben die Erfnder „Dyscrete“ getauft.

Farbstoff- oder Grätzel-Zelle
Dyscrete besteht aus einem speziellen leitfähigen Beton, der mit Lagen aus Titandioxid, einer organischen Flüssigkeit, einem Elektrolyt, Graphit und einer transparenten Oberfläche beschichtet ist. Das Ergebnis ist eine sogenannte Farbstoffsolarzelle, der Beton selber übernimmt dabei die Funktion einer Elektrode. Die Umwandlung der Sonnenenergie in Strom folgt dem Prinzip der Photosynthese. Das Materialsystem ist dabei besonders umweltfreundlich.

Die Farbstoffsolarzelle oder auch Grätzel-Zelle ist eine Alternative zur herkömmlichen Silizium-Solarzelle. Sie beruht auf einer Entwicklung des Schweizer Chemikers Michael Grätzel und ähnelt dem Prinzip der Photosynthese von Pflanzen.

Wirkungsgrad-Ziel liegt bei zwei Prozent
Prototypen des Sonnenstrom-Betons existieren bereits. „Unser Ziel ist es, ein Material zu entwickeln, das in Zukunft in der Bauwirtschaft eingesetzt werden kann, beispielsweise für Fertigteile im Hochbau, Fassaden-Elemente und neuartige Wandsysteme“, erklärt Prof. Klussmann. „Zugleich liefert es als Solarzelle einen Beitrag zu einer nachhaltigen und dezentralen Energieversorgung.“

Ziel sei ein Wirkungsgrad von rund zwei Prozent. „Das rechnet sich deswegen, weil die Herstellungskosten von Farbstoffzellen deutlich geringer sind als die von Silizium-Solarzellen“, sagt Klooster. Zudem seien die Ausgangsmaterialien einfach zu beschaffen, umweltfreundlich und leicht recycelbar. Titandioxid etwa ist ein häufig verwendetes Material, das sich auch in Zahnpasta findet. Und: Farbstoffsolarzellen und damit auch Dyscrete reagieren auch auf diffuses Licht und können daher auch auf Gebäude-Nordseiten angebracht werden.

Vom Bundesbauministerium gefördert
Die Entwicklung dieses außergewöhnlichen Baustoffes ist ein Projekt der interdisziplinären Lern- und Forschungsplattform „Bau Kunst Erfinden“ von Prof. Heike Klussmann, Leiterin des Fachgebiets Bildende Kunst an der Universität Kassel, und Thorsten Klooster, Projektleiter Forschung am Fachgebiet. Das Projekt wird vom Bundesbauministerium mit rund 150.000 Euro gefördert und läuft zunächst noch bis Mitte 2015.