Freiburger Forscher tarnen Solarmodule als Dachziegel

Historische Altstädte, Wohnviertel mit Gestaltungssatzungen, denkmalgeschützte Fachwerkhäuser: Das sind die Zonen, in denen sich Solarmodule bislang kaum durchsetzen konnten. Der Grund ist weniger Technik als Ästhetik. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solarenergie-Systeme (Fraunhofer ISE) in Freiburg haben jetzt eine Lösung präsentiert, die dieses Problem technisch überwindet: farbige Folien, die Solarmodule wie Dachziegel, Mauerwerk oder Firmenlogos aussehen lassen, ohne die Stromausbeute wesentlich zu schmälern. Unabhängige Messungen bestätigen 95 Prozent der Leistung normaler Module.

Das Problem: Schön oder Strom

Gebäudeintegrierte Photovoltaik, kurz BIPV, bezeichnet Solarmodule, die direkt als Bauteil eines Gebäudes fungieren statt auf einem Gestell aufgeständert zu sein. Das Konzept existiert seit Jahrzehnten, ist in Deutschland aber ein Nischenprodukt geblieben. Der Hauptgrund liegt in der Optik: Klassische Module sind dunkelblau oder schwarz, glänzend und rechteckig uniform. In Ortschaften mit Gestaltungssatzung, in denkmalgeschützten Bereichen oder bei Bauherren mit klaren ästhetischen Anforderungen scheitern sie regelmäßig an Behörden, Eigentümerversammlungen oder schlicht am Geschmack der Architekten.

Das ist kein Randproblem. Der globale BIPV-Markt wird 2026 auf rund 32,6 Milliarden Dollar geschätzt und wächst Branchenangaben zufolge jährlich um rund 20 Prozent. Europa trägt mit knapp 12 Milliarden Dollar den größten regionalen Anteil. Deutschland hat in den vergangenen Jahren 100 Millionen Euro in die Förderung gebäudeintegrierter Photovoltaik investiert. Trotzdem bleiben Millionen Gebäude außerhalb der Reichweite der Energiewende, weil die Module optisch schlicht nicht passen.

Die Lösung: Ein Schmetterling als Vorbild

Das Herzstück der neuen Technologie heißt MorphoColor und ist nach dem Morphofalter benannt, einem südamerikanischen Schmetterling mit intensiv schimmernden Flügeln. Dessen Farbe entsteht nicht durch Pigmente, sondern durch dreidimensionale Nanostrukturen auf den Flügelschuppen, die Licht durch Interferenz brechen und einen stabilen Farbeindruck erzeugen, ohne Licht zu absorbieren. Exakt dieses Prinzip haben die Freiburger Forscher auf eine transparente Folie übertragen.

Die eigentliche Innovation heißt ShadeCut. Dabei werden in die farbige MorphoColor-Folie durch lasergesteuerte oder rechnergestützte Schneideprozesse transparente Aussparungen eingebracht. Diese Aussparungen sind präzise auf die darunter liegenden Solarzellen abgestimmt, sodass der größte Teil des Lichts die Zellen trotz bunter Folie noch erreicht. Ein Modul sieht von außen wie Biberschwanzziegel, Schieferstein oder ein bedrucktes Fassadenelement aus und erzeugt 95 Prozent so viel Strom wie ein herkömmliches, unbeschichtetes Modul.

Entscheidend ist dabei die Dauerhaftigkeit. Da MorphoColor keine Pigmente nutzt, die ausbleichen oder degradieren können, ist die Technologie nach Angaben des Instituts wartungsfrei und für Betriebszeiträume von 25 bis 30 Jahren ausgelegt, wie sie bei Solarmodulen üblich sind.

Denkmalschutz als Zielgruppe

Fraunhofer ISE erprobt die praktischen Anwendungen im Forschungsprojekt HeriSol. Dabei wurden drei reale Demonstrationsgebäude aufgebaut, die Planern, Architekten und Denkmalschutzbehörden zeigen, wie gebäudeintegrierte Photovoltaik mit MorphoColor-Technologie im Bestand aussehen kann. Neben der Ziegeloptik sind auch Schieferoberflächen, Metalloberflächen und Holzoberflächen möglich. Für Gewerbegebäude erlaubt die Technik, Firmenlogos oder individuelle Muster direkt in die energieerzeugende Fassade zu integrieren.

Denkmalschutzbehörden genehmigen Solaranlagen nur dann, wenn sie das Erscheinungsbild eines Gebäudes nicht wesentlich verändern. Mit einem Modul, das optisch kaum von einem historischen Dachziegel zu unterscheiden ist, entfällt dieses zentrale Gegenargument. Das Fraunhofer ISE beschreibt denkmalgeschützte Gebäude explizit als einen der Hauptanwendungsfälle und hebt Geländer, Fassaden und Dachflächen als besonders geeignete Installationsorte hervor.

Was das für die Energiewende bedeutet

Deutschland will die installierte Photovoltaikleistung bis 2030 auf 215 Gigawatt steigern. Derzeit liegt sie bei knapp unter 100 Gigawatt. Ein erheblicher Teil des ungenutzten Potenzials liegt auf Gebäuden, die technisch solar-geeignet wären, aber aus optischen oder regulatorischen Gründen bislang nicht erschlossen wurden. Die von Fraunhofer ISE genannten Anwendungsfälle, historische Gebäude, dichtbebaute Innenstädte, Fassaden in Wohngebieten mit Gestaltungssatzung, sind genau diese Bereiche.

Die neue Technologie trifft damit einen Engpass, den Förderprogramme bislang kaum lösen konnten: nicht den Preis der Module, sondern die gesellschaftliche Akzeptanz. Wenn ein Solarmodul nicht mehr als Fremdkörper im Stadtbild wahrgenommen wird, entfällt einer der letzten psychologischen Widerstände gegen die Eigenstromerzeugung auch im Gebäudebestand.

Nächster Schritt: Intersolar Juni 2026

Fraunhofer ISE wird die Module mit ShadeCut-Folienmustern im Juni 2026 auf der Messe The Smarter E und Intersolar in München vorstellen, Stand A1.440. Einen Termin für die Serienproduktion hat das Institut noch nicht kommuniziert. Das MorphoColor-Verfahren ist bereits patentiert; die industrielle Skalierung der Schneidprozesse gilt als technisch lösbar, aber offen bleibt, wie sich die Technik im Wettbewerb gegen konventionelle Module preislich positioniert.