Kraftwerk zum Aufkleben

Wissenschaft für alle – SolMAP

Photovoltaik geht auch ohne schwere Glasmodule, starre Rahmen und feste Winkel. Mit gedruckten Solarzellen, die so leicht und flexibel sind wie eine Folie, wird jede Oberfläche zum Kraftpaket.

Juni 2026

Eine neue Generation der Photovoltaik

Vielleicht klebt sie bald auf unseren Rücksäcken. Oder ersetzt beim Camping die schwere Zeltplane. Die Rede ist von einer neuen Generation der Photovoltaik. Sie unterscheidet sich radikal von den starren Silizium-Platten, die wir seit Jahrzehnten auf Hausdächern sehen. Die neuen hauchdünnen und ultraleichten Schichten von Solarzellen lassen sich fast so einfach drucken wie die Tinte in diesem Magazin.

Die 80-Terawatt-Mission

Aber warum brauchen wir überhaupt neue Materialien, wenn die blauen Platten auf unseren Dächern doch funktionieren? „Diese herkömmlichen Module bestehen meist aus Silizium. Sie sind bewährt, aber eben auch schwer und starr“, erklärt Dr. Jens Hauch vom Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN). „Die Mobilität hat sich nicht mit der Kutsche erledigt, nur weil sie schon vier Räder hatte.“ Auch die Solarenergie braucht einen Evolutionssprung, um vielseitiger zu werden. Deswegen entwickeln sein Team und er flexible Solarmodule, die sich an Fassaden schmiegen, über gewölbte Dächer legen und jeder unebenen Fläche folgen.

„Wenn wir bis zum Jahr 2050 Autos, Heizungen und die riesigen Rechenzentren für künstliche Intelligenz mit sauberem Strom versorgen wollen, brauchen wir jährlich schätzungsweise 80 Terawatt."

— Dr. Jens Hauch

Neben der Form geht es ihnen aber auch um die schiere Masse. „Wenn wir bis zum Jahr 2050 Autos, Heizungen und die riesigen Rechenzentren für künstliche Intelligenz mit sauberem Strom versorgen wollen, brauchen wir jährlich schätzungsweise 80 Terawatt – ein Vielfaches der heutigen Leistung“, erklärt Hauch. Um diesen gewaltigen Energiehunger zu stillen, werden wir auch mehr Photovoltaik benötigen. Um entsprechend viele Solarmodule zu bauen, reicht Silizium allein nicht aus.

Das perfekte Rezept

Für die Vision von den Solarfolien auf jeder Oberfläche setzt die Forschung auf neue Stoffe wie Perowskite und organische Halbleiter. Für Wissenschaftler:innen bieten diese Materialien faszinierende Optionen: Sie können ihre winzigen Bausteine fast beliebig austauschen und an jede Anwendung anpassen.

Doch wer eine Solarzelle baut, gleicht einem Koch auf der Suche nach dem perfekten Rezept. Jens Hauch und das Team am HI ERN arbeiten mit unzähligen „Zutaten“ und Parametern: Welche Elemente funktionieren am besten? Wie dick muss die Schicht sein? Welche Temperatur braucht der Ofen? Wie feucht ist die Luft im Labor? Bei Millionen Kombinationen verliert ein Mensch schnell den Überblick. Außerdem sind viele zeitaufwendige Tests notwendig, bis das Rezept endlich passt. In der Forschung dauerte es daher oft Jahre, bis ein neues Material marktreif war. Zeit, die wir gegenüber dem Klimawandel nicht haben. „Wir müssen mehr Tempo machen“, sagt Hauch.

Eine Vision von Multi-Benefit Photovoltaik

Wo klassische Silizium-Module zu schwer oder zu starr sind, forscht Solar TAP nach Alternativen. Die Vision für die 80-Terawatt-Mission sind Solarzellen an vorhandenen Oberflächen, ob Fassaden oder über Agrarflächen.

Ein Roboter, der mitdenkt

In seinem Labor in Erlangen übernimmt deshalb ein Kollege aus Stahl und Silizium die mühsame Arbeit: der „SpinBot“. Dieser Roboterarm ist ein Kernelement der Solar Material Acceleration Platform, kurz SolMAP (siehe Kasten). SpinBot mischt Lösungen, trägt hauchdünne Schichten auf und misst sofort, wie effizient die kleine Zelle das Licht in Strom verwandelt.

Doch die eigentliche Sensation ist das Gehirn hinter der Maschine. Eine künstliche Intelligenz steuert den Roboter. Sie betrachtet das Ergebnis jedes Versuchs, lernt daraus und schlägt eine bessere Mischung für den nächsten Durchgang vor. So entstehen in Wochen oder Monaten Lösungen, für die Menschen früher ein Jahre benötigten. Das Team um Jens Hauch will damit verändern, wie Solarzellen entstehen – und wie schnell.

Der „Türöffner“ für neue Ideen

Hauch, der selbst jahrelang in der Industrie gearbeitet und Start-ups mitgegründet hat, kennt die Barrieren, wenn es darum geht, neue Materialien marktreif zu machen: Forscher:innen tüfteln oft an der Theorie, während Unternehmen marktreife Produkte suchen. Dazwischen klafft eine Lücke, die oft Jahre der Entwicklung schluckt.

Spincoating Roboter

Das Herzstück von SolMAP ist ein lernender Roboter, entwickelt mit dem Industriepartner SCIPRIOS. Gesteuert von KI sucht er autonom nach der perfekten Rezeptur und optimiert Materialien und Prozesse für gedruckte Elektroden.

Energie aus dem Drucker

SolMAP optimiert Solarzellen, die so dünn und flexibel sind, dass sie auf hauchdünnen Folien produziert werden können. Das Ziel: gedruckte Hochleistungsschichten, die als „Kraftwerk zum Aufkleben“ massentauglich werden.

Deswegen haben Institutsleiter Prof. Christoph Brabec und er gemeinsam mit Forschenden des Helmholtz Zentrum Berlin und des KIT die Plattform Solar TAP aufgebaut. Hauch beschreibt diese Innovationsplattform augenzwinkernd als „Türöffner“ für Unternehmen. Statt monatelang über verschachtelte Verträge zu verhandeln, können Firmen hier unkompliziert andocken. Sie haben Zugang zu den modernen Geräten der Forscher:innen, testen gemeinsam Ideen und sehen sofort, ob eine neue Technologie für sie funktioniert. Es ist ein Geben und Nehmen: Die Wissenschaft lernt, was der Markt wirklich braucht, und die Industrie bekommt einen Turbo für ihre Innovationen. Und wir womöglich Kraftwerke zum Aufkleben.

Die Innovationsplattform Solar TAP

^{Bildnachweis: Forschungszentrum Jülich mit KI, 2026}

Mehrere Geräte, ein Gehirn und zerknülltes Papier auf orangefarbenem Hintergrund. (Mistral: Mistral Medium 3.5, 2026-06-30)

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