futureTEX-GESICHTER – Vom Maßanzug zur textilen Solarzelle

Seit 2012 liegt das Hauptaugenmerk des Unternehmens, das zuvor traditionell den Hauptteil des Umsatzes durch die Produktion und den Verkauf von Herrenoberbekleidungsstoffen erzielte, auf der Entwicklung und Produktion technischer und funktioneller Gewebe.

Durch eine spezielle Kurzkettentechnologie werden Neuentwicklungen in der Breitweberei effizient und zeitnah umgesetzt. Die Anwendungsbereiche umfassen die Fahrzeugindustrie, textile Architektur, Funktionstextilien, Schutzbekleidungstextilien und Spezialanwendungen.

Eckhard Bräuninger trat 1999 in die Firma ein und ist seit 2006 Geschäftsführer. Bis Januar 2020 brachte das Unternehmen seine Expertise im Umsetzungsvorhaben T-GlaS ein und ist nun in einem Pilotvorhaben des futureTEX-Inkubators aktiv.

Drei Fragen an Eckhard Bräuninger, Geschäftsführer der Spengler & Fürst GmbH & Co. KG, Crimmitschau

• Welche Ziele verfolgten Sie mit Ihrer Arbeit im Projekt futureTEX?

Ein riesiges Anwendungsfeld für Photovoltaik, das gegenwärtig jedoch kaum bedient wird, ist die möglichst autarke Energieversorgung von elektronischen Komponenten und Kleingeräten im Medizin- und Consumer-Bereich. Für dieses spezielle Einsatzfeld müssten entsprechende photovoltaische Systeme sehr leicht, flexibel, stabil und möglichst in Kleidung integrierbar sein.

Um die Herstellungskosten gering zu halten und nicht für jede Anwendung eine eigene Produktionslinie zu realisieren, sollten die Solarmodule darüber hinaus großflächig herstellbar und nachträglich konfektionierbar sein.

Textile Solarzellen können diese Anforderungen in idealer Weise erfüllen. Derzeit sind allerdings keine Produkte mit flexiblen Solarzellen direkt auf Geweben oder Textilien am Markt verfügbar. Stattdessen stellte man flexible Solarzellen bisher auf Folien her, um diese nachträglich mit geringem Erfolg in Textilien zu integrieren. Beim Einsatz von Folien als Substrat gehen jedoch die textilen Eigenschaften verloren: vor allem die Flexibilität in drei Dimensionen. Auch eine nachträgliche Konfektionierung ist schwierig zu realisieren.

Gemeinsam mit unserem Vorhabenpartner hatten wir uns daher das Ziel gesetzt, ein flexibles Solarzellengewebe mit innovativer Verschaltung der Einzelsolarzellen zu entwickeln. Dadurch kann das großflächig produzierte Solartextil nachträglich zu Modulen mit beliebigen Leistungsparametern und Geometrien zugeschnitten werden. Dabei wollten wir einen Solarzellen-Wirkungsgrad von 5 Prozent erreichen. Das heißt, mit einem 1 m² großen Solargewebe ließe sich so bei voller Sonneneinstrahlung eine elektrische Leistung von 50 W generieren.

• In welchem Vorhaben arbeiteten Sie aktiv mit? Was waren Ihre Aufgaben?

Um im Vorhaben T-GlaS das Gesamtziel zu erreichen und ein extrem leichtes, 3D-flexibles und hochstabiles Solargewebe auf Basis von a-Si:H-Solarzellen zu entwickeln, bedurfte es eines textilen Substrats. Dieses musste eine relativ hohe Temperaturstabilität aufweisen, um im Rahmen des Herstellungsprozesses als Trägermaterial überhaupt in Frage zu kommen. Spengler & Fürst war hier für die Identifikation, Entwicklung und Bereitstellung geeigneter Gewebe wie PES, Glasfasergewebe oder Vectran, zuständig.

Die verschiedenen Gewebematerialien wurden nach der anschließenden Beschichtung bei einem Partner das Leibniz-IPHT auf ihre Eignung für Solargewebe getestet.

Zudem hatten wir nach unserem abgeschlossenen F&E-Vorhaben T-GlaS im Rahmen des futureTEX-Inkubators die Möglichkeit, gemeinsam mit den Partnern aus dem thematisch ähnlich konzipierten Umsetzungsvorhaben PhotoTEX unseren Ansatz der textilen Solarzelle weiterzuentwickeln. Im entsprechenden Pilotvorhaben oblag Spengler & Fürst die Koordination der Aktivitäten. Hier sind die Prototypisierungen jedoch noch nicht vollends abgeschlossen.

• Welchen Mehrwert konnte Ihr Unternehmen aus der Arbeit in futureTEX ziehen?

Für uns war die Arbeit mit anderen Branchen ein großer Zugewinn und wir konnten sehr vom gemeinsamen Austausch profitieren.

Die Arbeit an einem innovativen und vor allem ressourceneffizienten Produkt empfanden wir als sehr motivierend. Mittel- und langfristig streben wir nun die Herstellung und Vermarktung von Solargewebe als Einzelkomponente und in Kombination mit Energy-Harvesting-Elektronik für diverse Endprodukte an. Langfristig möchten wir zudem die Herstellung in eine großtechnische Produktion von Solargewebe überführen und somit das Geschäftsfeld nachhaltig erweitern.