EWB-Stunde am 07.09.2023, 10:00 - 11:00 Uhr, digital
 

Entwicklung mikrooptischer Strukturen zur Umlenkung von Sonnenstrahlung für Anwendungsmöglichkeiten von der Raumbeleuchtung bis zur bifazialen Photovoltaik

In der ersten EWB-Stunde nach der Sommerpause am 07. September 2023 spricht Herr Prof. Dr.-Ing. Helmut Müller, Architekt und Direktor der Green Building R&D GmbH, über unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten lichtlenkender Systeme. Die Entwicklung mikrooptischer Strukturen zur Optimierung der Raumbeleuchtung durch Umlenkung von Sonnenstrahlung wird in den Forschungsvorhaben TaLED und TaHo untersucht. Eine alternative Anwendung der optischen Systeme zeigt sich im Bereich der Photovoltaik, indem Sonnenlicht auf die Rückseite bifazialer Solarzellen umgelenkt wird.

Zunächst zur Raumbeleuchtung: Wer viel am Bildschirm mit Schreibtisch im Büro arbeitet, kennt das Problem: Draußen strahlt die Sonne, aber das einfallende Tageslicht reicht zum Arbeiten nicht aus, weil der Sonnen- / Blendschutz der Fenster geschlossen wird. Die künstliche Beleuchtung muss eingeschaltet werden. Eine paradoxe Situation, denn es wird unnötig Energie verbraucht und obendrein noch das menschliche Wohlbefinden beeinträchtigt.

Dies kann durch lichtlenkende Mikrostrukturen vermieden werden, die das direkte Sonnenlicht gegen die Decke und in die Raumtiefe umlenken. Das kostengünstige System ist fest und geschützt im oberen Bereich der Isolierverglasung integriert.

Nun zur Photovoltaik: Hier werden zunehmend bifaziale Solarzellen eingesetzt (weltweit ca. 50%), deren Rückseite transparent ist, so dass auch von dieser Seite einfallende Strahlung Strom erzeugt. Durch diffuse und vom Untergrund reflektierte Strahlung kann ein „bifazialer Gewinn“ von 5% bis maximal 30 % erzielt werden. Wenn aber direkte Sonnenstrahlung durch mikrooptische Systeme auf die Rückseite der PV-Module umgelenkt wird, kann etwa eine Verdopplung des „bifazialen Gewinns“ erreicht werden. Eine Anwendung ist sowohl in gebäude- und bauwerksintegrierter PV (Dächer, Fassaden, Lärmschutzwände und -böschungen) als auch in Anlagen für freie Flächen- und Agrivoltaik möglich.

In seinem Vortrag präsentiert Herr Professor Müller neu entwickelte mikrooptische Strukturen, deren Prinzipien und Fertigungsverfahren sowie die architektonische Gebäudeintegration. Die praktische Anwendung der Raumbeleuchtung wird anhand von Glasprodukten und Demonstrationsvorhaben (Bürogebäude, Schulen) erläutert. Die Erprobung zeigt eine ökologisch wie ökonomisch zukunftsweisende Tageslichttechnik.

Der innovative Einsatz optischer Systeme zur Optimierung der bifazialen Photovoltaik, für den Entwicklungspartner und Anwender gesucht werden, wird als Machbarkeitsstudie vorgestellt.

Gemeinsam mit Herrn Professor Müller freuen wir uns auf einen Austausch über Tageslichtbeleuchtung und Solarstrom und wie die neuen Bauteile zukünftig Energieeffizienz, Lebenszyklusbilanz und Aufenthaltsqualität im Gebäudebereich verbessern können.

Weitere Information zu den Forschungsvorhaben TaLED und TaHo finden Sie hier.

Zur Teilnahme an der EWB-Stunde ist keine Anmeldung erforderlich.

Unter folgendem Link erreichen Sie die Veranstaltung:

https://hs-bochum-de.zoom.us/j/82973261947?pwd=cHIyNHlvaEpxcFlvZ0IyK0QxSXhqQT09

Meeting-ID: 829 7326 1947
Kenncode: 561429

Gerne können Sie bei einem der nächsten Termine auch eigene Themen einbringen, denn es ist uns wichtig die EWB-Stunde an Ihren Interessen auszurichten.

Bitte senden Sie Ihre Themenvorschläge an BF_EWB@izes.de

Wir freuen uns sehr auf Ihre Teilnahme und Ihre individuelle Mitwirkung.

Für Nachfragen wenden Sie sich gerne an Herrn Maximilian Zoll (BF_EWB@izes.de