Das europäische Forschungsprojekt SUNRISE entwickelt glasfreie Photovoltaikmodule auf Basis faserverstärkter Kunststoffe (FVK). Durch den Verzicht auf Glas lassen sich Modulgewichte drastisch reduzieren und komplexe 3-D-Formen für Fahrzeuge, Schiffe und Infrastruktur realisieren. Das Projekt zielt darauf ab, bis Mai 2029 drei industrielle Demonstratoren zu bauen, den Technologiereifegrad TRL 7 zu erreichen und damit die europäische PV-Fertigung zu stärken.
Förderrahmen und finanzielle Dimension des SUNRISE-Projekts
SUNRISE wird im Rahmen des EU-Programms Horizon Europe Innovation Actions gefördert (Grant Agreement 101294348) und ist strategisch an den Zielen des Net-Zero Industry Act (NZIA) ausgerichtet. Die offizielle Finanzierung lässt sich wie folgt zusammenfassen:
- Gesamtbudget: 7,27 Millionen Euro für die 36-monatige Projektlaufzeit (2026) (S1).
- EU-Zuwendung via Horizon Europe: 6,43 Millionen Euro (2026) (S1).
- Projektkoordination: AIMEN Technology Centre (Spanien).
- 12 Partnerorganisationen aus 8 europäischen Staaten bilden das Konsortium (S2).
Damit verortet SUNRISE das Vorhaben eindeutig im übergeordneten industriepolitischen Förderrahmen der EU und belegt die wirtschaftliche Dimension anhand offizieller Finanzdaten.
Technologische Ziele und demonstrator-basierte Umsetzung
Ziel-Reifegrad TRL 7 und Pilotfertigungskonzept
Die drei geplanten Demonstratoren sollen bis zum Projektende im Mai 2029 den Technologiereifegrad TRL 7 (Demonstration eines Prototyps im Einsatzbereich) erreichen. Die Fertigungskette wird auf drei spezialisierte europäische Pilot-Fertigungsstätten verteilt, um die Prozesse Liquid Composite Molding (LCM) und industrielle Laminierung zu validieren.
- TRL-Ziel: Prototyp im industriellen Einsatzfeld validiert (2026) (S2).
- Beteiligte Partner: 12 Organisationen aus 8 Ländern (2026) (S2).
- Aufteilung der Prozesskette: LCM-Entwicklung (AIMEN), Laminierung (Fraunhofer ISE), String-Herstellung (Sticky Solar Power) und Tests (Solbian, Solitek, Forster System-Montage-Technik).
Die drei industriellen Demonstratoren im Detail
Für jede Anwendung werden spezifische Leistungsziele definiert:
- Vehicle-Integrated Photovoltaics (VIPV)
- Gewichtsreduktion von mindestens 80 % gegenüber herkömmlichen Glasmodulen (S4).
- Systemkosten-Minderung um 30 % (S4).
- Laminierungsdauer um 50 % verkürzt (S4).
- Photovoltaische Lärmschutzwände
- Gewichtsreduktion von mindestens 30 %.
- Effizienz von 98 % relativ zu einem TOPCon-Referenzmodul (S4).
- Statische Druckbelastbarkeit von 5 400 Pa (S4).
- Maritime Anwendungen – Schiffdecks
- Entwicklung einer lückenlosen Solarfläche mit rutschhemmenden Eigenschaften.
- Kosteneinsparung von mehr als 20 % gegenüber konventionellen Lösungen (S4).
Durch die modulare Aufteilung auf drei Fertigungsstätten wird die industrielle Skalierbarkeit gewährleistet, ohne dass eine einzelne Anlage die gesamte Prozesskette übernehmen muss.
Innovation im Design – Circular-by-Design und reversible Fügetechnologien
Ein zentraler Ansatz von SUNRISE ist das Konzept Circular-by-Design. Ziel ist ein ressourcenschonendes Lebensende der Module:
- Entwicklung reversibler Verkapselungen (Debonding-on-Demand) für thermische oder chemische Demontage.
- Laserstrukturierte Multifunktionsschichten reduzieren die Oberflächenreflexion um 50 % (S4).
- Mechanische Druckbelastbarkeit von 5 400 Pa demonstriert die strukturelle Robustheit, insbesondere für Lärmschutzwand-Demonstrator (S4).
Damit wird das traditionelle Recycling-Dilemma von Verbundwerkstoffen adressiert und ein materialschonender Rückgewinnungsprozess ermöglicht.
Herausforderungen für die europäische Fertigung
Die Skalierung der FVK-Technologie erfordert das Überwinden mehrerer technischer und industrieller Hürden:
- Normen-Diskrepanz: Internationale Prüf- und Zertifizierungsnormen (IEC 61215, IEC 61730) setzen hermetisch dichte Glasoberflächen voraus. Faserverstärkte Polymere zeigen abweichendes Diffusions-, Feuchte- und UV-Alterungsverhalten, was die Marktzulassung erschwert.
- Kostennachteil gegenüber Glas-Massenfertigung: Prozesse wie Liquid Composite Molding und individualisiertes Laser-Cell-Cutting sind aktuell zeit- und kostenintensiver als die automatisierte asiatische Massenproduktion von Standard-Glasmodulen, was den Einsatz zunächst auf hochpreisige Nischenmärkte beschränken könnte.
- Kompatibilität mit Hoch-Effizienz-Zelltechnologien: Das Projekt muss TOPCon, IBC, Perowskit– und Tandemzellen in die FVK-Struktur integrieren, ohne die Recycling-Vorteile zu verlieren.
- Markt- und Akzeptanz-Herausforderungen: Die etablierte PV-Industrie ist stark an glasbasierte Verkapselungen gewöhnt; die industrielle Adoption neuer FVK-Lösungen erfordert überzeugende Demonstrationen und klare wirtschaftliche Vorteile.
Häufig gestellte Fragen (FAQs)
Wie wird das SUNRISE-Projekt finanziert und wer leitet es?
Das Vorhaben wird im Rahmen des EU-Forschungsprogramms Horizon Europe mit rund 6,43 Millionen Euro gefördert (Gesamtbudget 7,27 Mio. EUR). Die Gesamtkoordination liegt beim spanischen Forschungszentrum AIMEN Technology Centre.
Warum verzichtet man auf Glas als Frontabdeckung?
Glas erhöht das Modulgewicht massiv und beschränkt die geometrische Formbarkeit. Faserverstärkte Polymere ermöglichen eine Gewichtsreduktion um bis zu 80 % und die Integration in stark gekrümmte Fahrzeugdächer oder Schiffsrümpfe.
Wie wird das Recyclingproblem von Verbundwerkstoffen gelöst?
SUNRISE setzt auf Design for Disassembly: mittels schaltbarer oder reversibel lösbarer Verkapselungsmaterialien (Debonding-on-Demand) können Solarzellen, Leiterbahnen und Fasern am Ende der Lebensdauer sortenrein zurückgewonnen werden.
Fazit
Das SUNRISE-Projekt demonstriert, wie glasfreie Photovoltaikmodule aus faserverstärkten Kunststoffen neue Anwendungsfelder in Mobilität und Infrastruktur erschließen können. Durch ein starkes Förderpaket von Horizon Europe, klare technologische Ziele (TRL 7), ein industrielles Demonstrator-Programm und das Circular-by-Design -Konzept soll die europäische PV-Fertigung nicht nur leichter und formbarer, sondern auch nachhaltiger werden. Gleichzeitig verdeutlichen die identifizierten Herausforderungen – Anpassung von Normen, Kostenstruktur und Marktakzeptanz – den notwendigen Weg zu einer breiten industriellen Adoption. Wenn die geplanten Gewichtseinsparungen, Kostensenkungen und Recycling-Lösungen erfolgreich umgesetzt werden, könnten glasfreie FVK-Module die europäische Solarenergie-Landkarte nachhaltig verändern.
