Wir können Dachziegel mit eingebauten Solarzellen herstellen - jetzt besteht die Herausforderung darin, sie billiger zu machen

Wir können Dachziegel mit eingebauten Solarzellen herstellen - jetzt besteht die Herausforderung darin, sie billiger zu machen Dies, außer direkt auf Ihre Dachziegel gedruckt. Cole Eaton Fotografie / Shutterstock

Obwohl Australien ein so versunkenes Land ist, bleibt es im Wettbewerb um Solarenergie immer noch zurück. Während Sonnenkollektoren landesweit Hunderttausende von Dächern schmücken, haben wir den nächsten logischen Schritt noch nicht gesehen: Gebäude mit Photovoltaikzellen als integraler Bestandteil ihrer Struktur.

Unsere Labor hofft, das zu ändern. Wir haben Solardachziegel entwickelt, auf deren Oberfläche Solarzellen mit einem speziell angepassten Kleber eingearbeitet sind. Wir testen jetzt, wie sie sich bei den strengen Temperaturen in Australien verhalten.

Unsere vorläufigen Testergebnisse legen nahe, dass unsere Solardachziegel 19% mehr Strom erzeugen können als herkömmliche Solarmodule. Dies liegt daran, dass die Fliesen Wärmeenergie effektiver absorbieren können als Sonnenkollektoren. Dies bedeutet, dass sich die Oberfläche der Fliesen bei anhaltendem Sonnenschein langsamer erwärmt, sodass die Solarzellen bei niedrigeren Temperaturen länger arbeiten können.

Wir können Dachziegel mit eingebauten Solarzellen herstellen - jetzt besteht die Herausforderung darin, sie billiger zu machen Die Solardachziegel.

Australiens Treibhausgasemissionen weiter steigen, Ich mach das schwerer zu erfüllen seine Verpflichtungen aus dem Pariser Abkommen.

Weltweit machen Gewerbe- und Wohngebäude etwa 40% des Energieverbrauchs aus. Andere Länder sind daher bemüht, ihre Treibhausgasemissionen zu senken, indem sie Gebäude energieeffizienter machen. Die Europäische Union hat sich beispielsweise verpflichtet, alle großen Gebäude durch 2050 klimaneutral zu machen. Sowohl Europa als auch die USA arbeiten daran Gebäude bauen aus Materialien, die Sonnenenergie nutzen können.

Hier in Australien entfallen Gebäude nur etwa 20% des EnergieverbrauchsDies bedeutet, dass die insgesamt angebotenen Emissionsminderungen aufgrund der verbesserten Effizienz geringer sind.

Das soll nicht heißen, dass wir es sowieso nicht versuchen sollten, besonders angesichts der Menge an Sonnenschein, die zur Verfügung steht. Im Vergleich zu anderen Ländern ist Australien in Bezug auf solarbetriebene Baumaterialien noch in den Kinderschuhen.

Australiens Temperatur messen

In einer kürzlich herausgebrachten Rezension in der Zeitschrift Solar EnergyWir identifizierten und diskutierten die Probleme, die die Einführung von Solarkonstruktionen behindern - bekannt als „gebäudeintegrierte Photovoltaik“ oder BIPV - hier in Australien.

Nach den von uns durchgeführten Untersuchungen ist ein Großteil der Angst vor der Übernahme dieser Technologien auf ein einfaches Unverständnis zurückzuführen. Zu den Faktoren, die wir identifiziert haben, gehörten: falsche Vorstellungen über die Vorlaufkosten und die Amortisationszeit; mangelndes Wissen über die Technologie; Angst vor zukünftigen Veränderungen des Mikroklimas von Gebäuden; und sogar Propaganda gegen den Klimawandel und erneuerbare Energien.

WWeltweit machen BIPV-Systeme nur 2.5% des Solar-Photovoltaik-Marktes aus (und in Australien praktisch null). Aber das wird prognostiziert Anstieg auf 13% weltweit durch 2022.

Die Entwicklung neuer BIPV-Technologien wie Solardachziegel und Solarfassaden würde nicht nur die Treibhausgasemissionen senken, sondern auch ein enormes Potenzial für Unternehmen und Wirtschaft eröffnen.

Laut einer nationalen Umfrage (siehe den Eintrag für Australien ) Fühlen sich australische Hausbesitzer mit Solarmodulen auf dem Dach immer noch viel wohler als mit anderen Systemen, z.

Unserer Meinung nach ist es daher naheliegend, dass unsere Solardachziegel der perfekte Startpunkt sind, wenn wir BIPV-Systeme in Australien ankurbeln möchten. Unsere Ziegel bieten eine Reihe von Vorteilen, wie z. B. geringen Wartungsaufwand, attraktive Optik, einfache Austauschbarkeit und keine zusätzliche Belastung des Daches im Vergleich zu herkömmlichen auf dem Dach montierten Solaranlagen.

Herausforderungen für die Zukunft

Die größten Herausforderungen für diese Technologie sind jedoch die derzeit hohen Kosten, das geringe Bewusstsein der Verbraucher und der Mangel an Herstellungsverfahren im industriellen Maßstab. Wir haben unsere Fliesen mit Hilfe einer 3D-Druckerei an der Western Sydney University hergestellt, die mit geringfügigen Änderungen an einer vorhandenen Fliesenherstellungsmaschine angebracht werden kann.

Die derzeitigen Installationskosten für kommerzielle Solarfliesen könnten so hoch sein wie A $ 600 pro Quadratmetereinschließlich des Wechselrichters.

Darüber hinaus haben wir nur wenige Informationen darüber, wie sich die Dachziegel im Langzeitgebrauch verhalten, und keine Informationen darüber, ob sich Solarziegel auf die Bedingungen im Inneren des Gebäudes auswirken. Es ist möglich, dass die Fliesen die Innentemperatur erhöhen und damit den Klimatisierungsbedarf erhöhen.

Um diese Fragen zu beantworten, führen wir eine vollständige Lebenszykluskostenanalyse unserer Solarfliesen durch und arbeiten an Möglichkeiten, um die Kosten zu senken. Unser Ziel ist es, die Kosten einschließlich des Wechselrichters auf maximal A $ 250 pro Quadratmeter zu senken. Solche Preise würden den australischen Hausbesitzern hoffentlich die Möglichkeit geben, Solarenergie in die Struktur ihres Eigenheims einzubringen.

Über den Autor

Md Abdul Alim, Postdoktorand für nachhaltige Entwicklung (Energie und Wasser), Western Sydney Universität; Ataur Rahman, außerordentlicher Professor, Western Sydney Universitätund Zhong Tao, Professor, Western Sydney University. Der Hauptautor dankt Professor Bijan Samali für die geschätzte Überwachung seiner Forschung.Das Gespräch

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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