Strom fürs Hörgerät 08.08.2017, 08:11 Uhr

Sonnenbrille erzeugt Solarstrom in den Gläsern

Die Augen schützen und zugleich besser hören: Das könnte die von Karlsruher Forschern entwickelte Solar-Sonnenbrille ermöglichen. Denn die organischen Solarzellen in ihren Gläsern erzeugen Strom.

Die Solarbrille versorgt mit halbtransparenten organischen Solarzellen als Brillengläsern zwei Sensoren und Elektronik im Bügel mit Strom. 

Die Solarbrille versorgt mit halbtransparenten organischen Solarzellen als Brillengläsern zwei Sensoren und Elektronik im Bügel mit Strom. 

Foto: KIT

Wer beispielsweise ein Hörgerät braucht, könnte es künftig mit seiner Sonnenbrille kombinieren und so die Stromversorgung für die Hörhilfe sicherstellen. Denn dafür reicht schon jetzt der Strom, den die neue Solar-Sonnenbrille erzeugen kann. Entwickelt hat sie die Arbeitsgruppe Organische Photovoltaik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Ingenieur:in Anlagentechnik Auftragsprüfung / Klärwerk Wansdorf (w/m/d) Berliner Wasserbetriebe
Schönwalde-Glien Zum Job 
GWH Wohnungsgesellschaft mbH Hessen-Firmenlogo
Technischer Projektmanager Versorgungstechnik / TGA (m⁠/⁠w⁠/⁠d) GWH Wohnungsgesellschaft mbH Hessen
Frankfurt am Main Zum Job 
Stadtwerke Verkehrsgesellschaft Frankfurt am Main mbH-Firmenlogo
Teamleitung Planung Verkehrsinfrastruktur (d/m/w) Stadtwerke Verkehrsgesellschaft Frankfurt am Main mbH
Frankfurt am Main Zum Job 
TB & C hybrid technologies GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) TB & C hybrid technologies GmbH
Herborn Zum Job 
TB & C hybrid technologies GmbH-Firmenlogo
Qualitätsingenieur/APQP (m/w/d) TB & C hybrid technologies GmbH
Herborn Zum Job 
TB & C hybrid technologies GmbH-Firmenlogo
Produktingenieur (m/w/d) TB & C hybrid technologies GmbH
Herborn Zum Job 
TB & C hybrid technologies GmbH-Firmenlogo
Program Manager (m/w/d) TB & C hybrid technologies GmbH
Herborn Zum Job 
TB & C hybrid technologies GmbH-Firmenlogo
Cost Engineer (m/w/d) TB & C hybrid technologies GmbH
Herborn Zum Job 
Stadtwerke Augsburg Energie GmbH-Firmenlogo
Leiter / Ingenieur (m/w/d) Heizkraftwerke Peripherie Stadtwerke Augsburg Energie GmbH
Augsburg Zum Job 
LVR-Klinikum Düsseldorf - Kliniken der Heinrich-Heine-Universität-Firmenlogo
Meisterin / Meister (m/w/d) Elektrotechnik LVR-Klinikum Düsseldorf - Kliniken der Heinrich-Heine-Universität
Düsseldorf Zum Job 
TB & C hybrid technologies GmbH-Firmenlogo
Qualitätstechniker/Supplier Quality Assurance (m/w/d) TB & C hybrid technologies GmbH
Herborn Zum Job 
swa Netze GmbH-Firmenlogo
Geschäftsbereichsleiter (m/w/d) Leitstelle und Technik swa Netze GmbH
Augsburg Zum Job 
abberior Instruments GmbH-Firmenlogo
Physiker / Ingenieur (m/w/d) im Bereich Service Mikroskope abberior Instruments GmbH
Göttingen Zum Job 
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.-Firmenlogo
Ingenieur/in Maschinenbau, Verfahrenstechnik o. ä. (w/m/d) Co-Abteilungsleitung Konzentrierende Solartechnologien Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.
Stuttgart Zum Job 
Stadt Winnenden-Firmenlogo
Stellvertretende Amtsleitung und Sachgebietsleitung (m/w/d) Straßenbau Stadt Winnenden
Winnenden Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Ingenieur* / Techniker* für passive Systeminfrastruktur DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Langen (Hessen) Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Fachexperte für die Straßenverwaltung (m/w/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
München Zum Job 
Firmengruppe Max Bögl-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Elektrotechnik für Magnetbahnen Firmengruppe Max Bögl
Sengenthal bei Neumarkt in der Oberpfalz Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Projektingenieur/in Planung Ingenieurbauwerke Die Autobahn GmbH des Bundes
Darmstadt Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur (w/m/d) Fachrichtung Straßenbau Die Autobahn GmbH des Bundes
Darmstadt Zum Job 

Weil die organischen, also aus Kohlenstoffverbindungen bestehenden Solarzellen flexibel, leicht und farbig anpassbar sind, konnten die KIT-Ingenieure ihre Solar-Gläser nahtlos in ein handelsübliches Kunststoffgestell einfügen. Jedes Glas ist nur 1,6 Millimeter dick und wiegt sechs Gramm. Organische Solarzellen sind als starre Flächen wie in Glas, aber auch problemlos als Folie produzierbar, sie können gebogen und sogar gefaltet werden.

Sonnenbrille meldet: Die Sonne scheint!

Um die Möglichkeiten organischer Solarzellen zu zeigen, haben die Forscher in die Brille einen Mikroprozessor und zwei Displays eingebaut. In den Mini-Monitoren ist über je eine Balkengrafik Temperatur und Lichtstärke ablesbar – wer die Solarbrille trägt, kann also erkennen: Die Sonne scheint und es ist warm. Aha. Dieser eher alberne Zweck zeigt schon, dass die Brille eher ein Demonstrationsobjekt ist.

„Die von uns entwickelte Brille ist ein Beispiel für die vielen denkbaren mobilen Anwendungen organischer Solarzellen, die die klassische Photovoltaik nicht ermöglicht“, erklärt Doktorand Dominik Landerer, der die Solar-Brille am KIT maßgeblich mitentwickelt hat.

Die gekrümmte Glasfassade des

Die gekrümmte Glasfassade des „Walkie Talkie“ genannten Londoner Wolkenkratzers in der 20 Fenchurch Street: 2013 geriet das damals noch im Bau befindliche Gebäude in die Schlagzeilen, weil es bei intensiver Sonneneinstrahlung zur Gefahr wurde und Autoteile von in unmittelbarer Nähe parkenden Wagen wegschmolzen. 

Quelle: 20 Fenchurch Street

Ein anderes, praxisnäheres Beispiel sind die Glasfassaden und Fensterflächen an großen Gebäuden, die häufig abgedunkelt werden müssen, um das Raumklima zu regulieren. Wenn man hier flexible organische Solarzellen aufbringt, lässt sich durchaus in größerem Ausmaß Strom erzeugen. Das wäre auch eine kostengünstige Möglichkeit der Energiegewinnung, da das Material relativ preiswert ist.

Wirkungsgrad ist noch sehr gering

Ein paar Hürden sind auf dem Weg dorthin allerdings noch zu überwinden. Zum einen ist der Wirkungsgrad der neuartigen Solarzellen noch sehr gering – er wird in der Fachliteratur mit Werten zwischen acht und zwölf Prozent angegeben. Dagegen kann eine marktübliche Solarzelle je nach Bauweise und Material bis zu rund 20% der eingesetzten Primärenergie – hier also der Sonneneinstrahlung – in elektrischen Strom umwandeln.

Zweites Problem der organischen Solarzellen ist ihre derzeit noch geringe Haltbarkeit. Mittel- und langfristig gehört ihnen aber nach Einschätzung von Experten die Zukunft. Deshalb hat das Bundesforschungsministerium in den vergangenen drei Jahren auch 16 Millionen Euro in ein entsprechendes Projekt gesteckt, an dem zehn Partner aus Forschung und Wirtschaft beteiligt waren – darunter das KIT, das jetzt die Solar-Brille als ein Ergebnis präsentierte.

Bordelektronik in Fahrzeugen im Visier

Das Projekt soll allerdings noch mehr bringen: Langfristig würden organische Solarzellen als Massenprodukte etwa in Druck- und Schichtverfahren hergestellt, heißt es beim KIT. Die ersten ernsthaften Anwendungen könnten dann etwa eine zusätzliche Stromversorgung für die Bordelektronik in Fahrzeugen sein oder auch die Einspeisung in Verkehrsleitsysteme.

Labor im südkoreanischen Gwangju Institute of Science and Technology: Hier wurden Solarmodule entwickelt, die aus dem Halbleitermaterial Galliumarsenid bestehen und besonders flexibel sind.

Labor im südkoreanischen Gwangju Institute of Science and Technology: Hier wurden Solarmodule entwickelt, die aus dem Halbleitermaterial Galliumarsenid bestehen und besonders flexibel sind.

Quelle: GIST

Bereits im Juli 2016 hatten koreanische Ingenieure ultradünne, extrem biegsame Solarzellen präsentiert, die sich wie eine Folie um eine Nadel wickeln lassen.

Wiederum ein Jahr früher, im Juli 2015, war es Forschern der US Army gelungen, ultradünne Solarzellen zu entwickeln, die in die Uniform integriert werden können und Soldaten unabhängig von Batterien mit Strom für Funkgeräte und elektronische Waffen versorgen.

Ein Beitrag von:

  • Werner Grosch

    Werner Grosch ist Journalist und schreibt vor allem über Technik. Seine Fachgebiete sind unter anderem Elektromobilität, Energie, Robotik und Raumfahrt.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.