Gewinnung von Sonnenenergie mit Solarziegel von Tesla

Im Oktober 2016 stellte Tesla-Chef Elon Musk ein Produkt vor, dass den Solar-Markt revolutionieren könnte: Wenn es nach dem Unternehmer geht, sind die herkömmlichen Photovoltaikanlagen in absehbarer Zeit passé. Hauseigentümer können künftig ihr Dach mit neuartigen Solarziegeln eindecken. Wenn man Musk glauben darf, hat dieses neue Solardach mit dem Namen Solar Roof eine Reihe von Vorteilen.

Schick, günstig, effizient – mit Solar Roof Strom aus Sonnenenergie erzeugen

Seit Mai 2017 können die neuartigen Solarziegel in den USA bestellt werden, aber sie sind bereits ein solcher Verkaufsschlager, dass sie bis Ende 2018 ausverkauft sind. Die innovativen Ziegel werden aus Quarzglas hergestellt und lassen frontal das Sonnenlicht durch. Die spezielle Beschichtung, die die Ziegel aus der Straßenperspektive so aussehen lässt wie herkömmliche Ziegel, wurde vom Technologiekonzern 3M entwickelt; die von Panasonic gelieferten Solarzellen erreichen in dieser Bauweise derzeit 98 % der Effizienz der bisher verwendeten Solarmodule. Es wird derzeit jedoch daran gearbeitet, die Leistungsfähigkeit noch weiter zu steigern.

Die Solarziegel sind Teil einer Tesla-Komplettlösung:

Der mithilfe der Ziegel gewonnene Strom kann den Akku eines Elektroautos – am besten ebenfalls von Tesla - aufladen und in der Tesla Powerwall, einem eigens für den häuslichen Bereich entwickelten wandhängendem Akku, gespeichert werden.

Musk ist hinsichtlich der Rentabilität des Solar Roof optimistisch:

Ein mit Solarziegeln gedecktes Dach soll kostengünstiger sein als eines mit herkömmlicher Eindeckung. Darüber hinaus sollen sie besser dämmen und so lange halten, wie das Haus steht. Tests haben gezeigt, dass die neuen Ziegel tatsächlich sehr widerstandsfähig sind: Bei einer Versuchsanordnung, die einen Hagelschauer mit einer Korngröße von 5 cm und eine Windgeschwindigkeit von 160 km/h imitierte, blieb das Tesla-Produkt unversehrt, während normale Dachziegel diese Belastungen nicht aushielten. Die Solar Roof-Ziegel wurden nach US-Vorgaben in die höchste Hagel-, Wind- und Feuerwiderstandsklasse eingestuft. Tesla gibt eine Witterungsbeständigkeitsgarantie von 30 Jahren; in dieser Zeit soll es weder zu Wasserundichtigkeiten noch zu anderen witterungsbedingten Beschädigungen kommen. Die Solarziegel eignen sich für Neigungswinkel zwischen 14 und 90°.

Der Preis dieser neuen Entwicklung liegt in den USA bei derzeit durchschnittlich 21,85 Dollar pro Quadratfuß (= rd. 0,093 Quadratmeter). Das entspricht ungefähr 200 Euro pro Quadratmeter. Diesen Daten liegt allerdings eine Beispielrechnung zugrunde, die von einer nur 35-prozentigen Dacheindeckung mit Solar- und einer 65-prozentigen Eindeckung mit herkömmlichen Ziegeln ausgeht. Elon Musk vertritt hier die Auffassung, dass eine solche Ausstattung genügt, um vom Solar Roof zu profitieren. Der günstige Preis wird von Musk u. a. mit einer sehr effizienten Lieferkette sowie dem gegenüber Ton- oder Betonziegeln geringerem Gewicht begründet, was sich günstig auf die Logistikkosten auswirkt. Für den Markt außerhalb der USA gibt es noch keine Preise, Interessenten können allerdings unter der Adresse https://www.tesla.com/de_DE/solarroof vorbestellen und hierfür vorab 930 Euro überweisen. Die Anfragen werden in der Reihenfolge des Eingangs abgearbeitet. Tesla übernimmt sowohl den Abbau des alten Daches als auch die Installation des Solar Roof.

Die Alternative kommt aus Italien

Nicht nur Elon Musk hat sich Gedanken gemacht, wie man die Ausbeute der Sonnenenergie vorantreiben kann. Auch in Italien werden seit 2016 Solarziegel hergestellt, die jedoch aus einer bestimmten Motivation heraus entstanden sind: Die Städte des Landes verfügen über zahllose historische Gebäude, die zwar für ein pittoreskes Ortsbild sorgen, aber unter Denkmalschutz stehen und wegen der strengen Auflagen grundsätzlich nicht für die Nutzung von Sonnenenergie zur Verfügung stehen. Für sie sind die Tesla-Solarziegel nicht geeignet, da aus der Vogelperspektive die dunklen Solarzellen gut zu erkennen sind, was für Städte wie Florenz oder Venedig undenkbar ist: Das Dächerpanorama würde durch sie nachhaltig verändert werden.

Die Firma Dyaqua aus Vicenza sorgte für Abhilfe:

Sie entwickelte den Solarziegel Invisible Solar, der die Solarzellen hinter einer polymeren Masse, die Baustoffen wie z. B. Holz oder Stein nachempfunden wird, versteckt. Die Solarzellen sind so aus keiner Perspektive zu erkennen. Die Masse ist witterungsresistent, schadstofffrei, wiederverwertbar und hält chemischen Lösungsmitteln und hohen statischen Belastungen stand.

Ihre Leistungsfähigkeit liegt allerdings hinter der der Tesla-Ziegel:

Mit 70 Watt pro Quadratmeter erreicht das Produkt etwa 50 % der Effizienz einer herkömmlichen Solaranlage. Die Ziegel sind zudem mit etwas mehr als 6 Euro pro Watt relativ teuer. Das erklärt sich mit der aufwendigen Herstellung, die vollständig per Hand erfolgt. Anders lassen sich die hohen Vorgaben der Denkmalschutzbehörden und die optimale Dichte des Harzes, das sowohl das Sonnenlicht durchlassen als auch die Solarzellen verdecken muss, nicht erreichen: Harzschichten mit unterschiedlicher Dichte werden ober- und unterhalb der Solarzellen angebracht und müssen mit der richtigen Krümmung zu einem Dachziegel geformt werden. Diese handwerkliche Feinarbeit lässt sich mit Maschinen derzeit nicht ersetzen, da der Firma hierfür noch das Kapital fehlt. Die noch fehlenden 20.000 $ hofft sie, in absehbarer Zeit per Crowdfunding sammeln zu können.

Dyaqua produziert die Solarziegel bislang nur für historische Gebäude und kann die große Nachfrage aus aller Welt, die bis in die USA reicht, kaum bedienen. Das Prinzip eignet sich auch zur Herstellung von Solar-Fassaden, -Fußböden und –Zufahrten und ermöglicht so die solare Stromgewinnung an Flächen, für die das bislang kaum denkbar war.