Die Vorstellung eines Betonklotzes, der, einmal mit Fruchtsaft übergossenen, beginnt, Strom zu produzieren, stand am Beginn des DysCrete™-Projekts. Schon erste Versuche ergaben, dass eine gezielte Materialsynthese aus photoreaktiven Partikeln und Baustoffen auf Zementbasis möglich ist. DysCrete™ ist ein neuartiger, auf den Prinzipien der Farbstoffsolarzelle basierender Verfahrensansatz zu innovativen Energie erzeugenden Systemen. Die Buchstabenfolge DYSC steht für den englischen Ausdruck Dye Sensitized Solar Cell, das Kürzel „-crete“ für den Werkstoff Beton. Der mittels elektrochemischer Reaktion Energie erzeugende DysCrete™ verwendet wie die Farbstoffsolarzelle organische Farbstoffe zur Absorption von Licht. Die Analyse dieses immer noch neuartigen technischen Ansatzes offenbart die hohe Kompatibilität der DYSC-Technologie mit der Chemie und der Physik von Beton einschließlich seiner Material- und Fertigungslogiken. Die Farbstoffsolarzelle hat die Natur zum Vorbild. Sie nimmt Licht nicht mit Halbleitermaterialien, sondern – ähnlich wie die chlorophyllhaltigen Pflanzen – mit Suspensionen organischer Farbstoffe auf. In diesem Sinne ist sie eine technische Adaption der Photosynthese.

Technisch liegt der DysCrete™-Zelle ein schematischer Aufbau von Funktionsschichten zugrunde. Sie bilden in ihrer Gesamtheit eine Redoxreaktionsschicht, mittels der unter Lichteinfall auf elektrochemischem Weg Energie erzeugt wird. Die Schichten werden durch die gezielte physikalisch-chemische Modifikation des Betons an seiner Oberfläche sowie durch die Integration und die Applikation von Substanzen erzeugt. Die Synthese- und Beschichtungsverfahren zur Herstellung der Strom produzierenden Veredelung erfolgen in einem kombinierten Sprüh- und Sinterverfahren, das sich sehr gut in den Herstellungsprozess von Fertigteilen integrieren lässt. Über die Systemkomponenten Farbstoff und Elektrolyt kann das Schichtsystem auf spezifische Spektralbereiche des Lichts bis in den kaum sichtbaren Bereich hinein eingestellt werden. DysCrete™ verfolgt den Ansatz eines auch in-situ einsetzbaren Sprühverfahrens als Schicht-Erneuerungs-Verfahren. Anstelle der einmaligen Verkapselung, bei der mit dem Ausfall einer Komponente die gesamte Zelle unbrauchbar wird, steht ein Schichtsystem mit einer erneuerbaren Sandwich-
Struktur. Ein großer Vorzug von DysCrete™ sind die vergleichsweise geringen Produktionskosten. Das System hat das Potential einer Low-Cost Energy Source.

Die Farbstoffsolarzelle ist eine der innovativsten neuen Solarzellen-Technologien. Ihre Anwendung auf Werkstoffe wie Beton wurde bislang außer Acht gelassen, weil die Aufmerksamkeit zunächst den großen Entwicklungspotentialen von Glas basierten transluzenten Modulen galt. DysCrete™ führt die Vorteile von DYSC und Beton zusammen: Beton mit seinen positiven Eigenschaften als Bauprodukt (brandsicher, hohe Festigkeit und Dauerhaftigkeit, vielfältige Einbaumethoden) bildet die Basis des Systems. Die Energieerzeugungsfunktion wird ohne zusätzliche toxische Emissionen aus frei erhältlichen Komponenten hergestellt. Das neuartige Materialsystem ist regenerierbar, weitgehend recyclebar und umweltfreundlich. Es kann auch die Energie diffusen Lichts nutzen. Dies ist eine besonders hervorzuhebende Eigenschaft, weil es damit im Vergleich zu herkömmlichen Photovoltaik- Systemen kaum Einschränkungen bezüglich der baulichen Nutzungen gibt. Dies eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Gebäude integrierten Photovoltaik. DysCrete™ eignet sich besonders für die Herstellung von Betonfertigteilen im Hochbau, für neuartige Fassaden sowie Wand- und Bodensysteme im Innenund Außenbereich.

Weiterführende Informationen zu DysCrete – www.baukunsterfinden.org >>

Bun­des­mi­nis­te­rin Dr. Bar­ba­ra Hendricks be­sucht die Forschungsplattform BAU KUNST ER­FIN­DEN | Prof. Heike Klussman | Universität Kassel am Stand der For­schungs­in­i­tia­ti­ve Zu­kunft Bau, um sich über das tech­no­lo­gi­sche Po­ten­zial des neu­ar­ti­gen En­er­gie er­zeu­gen­de Be­tons Dy­sC­re­te als Low Cost En­er­gy Sour­ce zu informieren.

Heike Klussmann hält einen Vortrag über DysCrete – Sonnenstrom aus Beton beim Forschungskongress Zukunft Bau 2014 im Wasserwerk Bonn, auf Einladung des Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB), gemeinsam mit dem Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR).

13. und 14. Mai 2014
Bonn, Wasserwerk

Zukunft Bau Kongress – Programm Download >>

Mehr Informationen zu DysCrete – Sonnen- strom aus Beton >> www.baukunsterfinden.org >>

Die Bildreihe Energieerzeugende Bilder basiert auf den technischen Prinzipien der farbstoffsensitivierten Solarzelle. Diese mittels elektrochemischer Reaktion Strom erzeugenden Bilder verwenden zur Absorption von Licht organische Farbstoffe. Sie können mittels einfacher DIY-Verfahren ohne toxische Emission aus frei erhältlichen Komponenten hergestellt werden. Eine Besonderheit ist, dass auch die Energie diffusen Lichts genutzt wird.

Heike Klussmann
Heidelberger Kunstverein
Energieerzeugende Bilder, Glas, Beton, Kupfer, Graphit, Zahnpsta, Saft, diverse Materialien, 2012

Die Werkgruppe Energieerzeugende Skulpturen basiert auf den technischen Prinzipien der farbstoffsensitivierten Solarzelle. Diese mittels elektrochemischer Reaktion Strom erzeugenden Skulpturen verwenden zur Absorption von Licht organische Farbstoffe. Sie können ohne toxische Emission aus frei erhältlichen Komponenten hergestellt werden. Eine Besonderheit ist, dass auch die Energie diffusen Lichts genutzt wird.

Heike Klussmann
Heidelberger Kunstverein
Energieerzeugende Skulpturen, Glas, Beton, Kupfer, Graphit, Zahnpsta, Saft, diverse Materialien, 2012