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Was Sie schon immer über Werkstoffe wissen wollten ...

Immer öfter sehen wir Sonnenkraftwerke auf unseren Dächern. Und kaum ein Thema wird derzeit so intensiv diskutiert wie der Wechsel hin zu erneuerbaren Energien. Bei Photovoltaik-Anlagen spielen – selbstverständlich – auch Werkstoffe eine sehr wichtige Rolle. Und zwar nicht nur Materialien für die eigentliche Anlage, auch Werkstoffe für Dachkonstruktionen. Eine zuverlässige und stabile Dachkonstruktion, auf der die Solar-Panels befestigt werden, bedeutet Sicherung der Qualität mittels Montagetechnik. Je besser die Dachkonstruktion, desto mehr Energie kann man einsparen. Am häufigsten werden die Dachkonstruktionen für Sonnenkraftwerke aus einem Aluminiumwerkstoff gebaut. Aber ist dieses Metall auch dafür so richtig geeignet? In der letzten Zeit setzen einige Ingenieure nicht auf Aluminium, wie sonst üblich, sondern auf Edelstähle. Und die Gründe für diesen sonnigen Einsatz klingen interessant sowie auch überzeugend. Auf den ersten Blick mag es verwundern, Edelstähle für den Bau von Sonnenkraftwerken zu benutzen. Hat sich Aluminium nicht genug dafür bewährt? Doch bei genauerem Hinsehen ist der Einsatz von Edelstählen sinnvoller. Dafür gibt es mehrere Gründe – werkstoff- und lieferantenbezogen.
Korrosion, insbesondere Lochkorrosion greift Dachkonstruktionen an und kann zu einer Instabilität der Konstruktion führen. Sonnenkraftwerke werden für eine Lebensdauer von 40 Jahren konzipiert. Eine solche langfristige Korrosionsbeständigkeit können Edelstähle besser als Aluminium gewährleisten.
Die aufwendige Logistik bei den sperrigen nicht standarisierten und herstellspezifischen Aluminium-Profilen spricht ebenfalls gegen den Einsatz von Aluminium und für Edelstahl. Die genormten Edelstahl-Komponenten (ein Beispiel zeigt das Bild 1), sind weltweit verfügbar und werden bei vielen Zuliefer-Firmen standardmäßig gelagert. Dazu werden diese Komponenten aus verschiedenen Edelstahl-Sorten angefertigt und somit können sie entsprechend den konkreten Einsatzbedingungen gewählt werden.

Im Zusammenhang mit dem Bau der Solardachkonstruktionen ist auch die sogenannte graue Energie wichtig. Das ist die Energie, die eingesetzt werden muss, um die verbauten Materialien herzustellen. Bekannterweise ist der notwendige Energieeinsatz zur Produktion von Aluminium doppelt so hoch, wie der für die Erzeugung von Edelstahl.
Leichtes aber sehr energieintensives Aluminium kann hervorragend in Fahrzeugtechnik verwendet werden, wenn vor allem geringes Gewicht und Geschwindigkeit im Vordergrund stehen. Da Dächer mit hohem Gewicht belastet werden können, ist es nicht notwendig Aluminium auf Millionen von Hausdächern zu montieren. Es ergäbe vielmehr einen Sinn, Edelstahl zu verwenden.
Es gibt noch weitere Vorteile der Edelstahl-Anwendung. Solaranlagen können dann aus rahmenlosen Modulen, statt der weit verbreiteten Photovoltaik-Zellen mit Aluminiumrahmen, aufgebaut werden (Bild 2).

Mit diesem Konzept vermindert sich bei gleicher Stabilität der Materialeinsatz um mind. 50%. Dazu sollte noch ein positiver Nebeneffekt kommen. Es ist geringere Verschmutzung der. An der rahmenlosen Konstruktion kann kein Schmutz. Laub oder Schnee hängen bleiben. Dadurch wird weniger Energie geraubt, weil die Fläche der Solarzelle nicht verkleinert wird. Zudem garantieren rahmenlose Panels eine bessere Kühlung. Je kühler die Anlagen sind, umso effektiver arbeiten sie.
Es spricht sehr viel dafür, dass bei den Solaranlagen Edelstahl viel breiter anstatt Aluminium verwendet werden sollte. Haben doch beide – Sonnenkraftwerke und Edelstahl – ganz sonnige Zukunft.