Funktion und Design im Einklang - Wacker Chemie AG


Funktion und Design im Einklang

Makrolon® für den Dach-Innenring

Beim Projekt Dach-Innenring fiel die Wahl auf Makrolon® – ein glasklares, formbeständiges, steifes und schlagzähes Material, aus dem beispielsweise CD- und DVD-Rohlinge und Flugzeugfenster hergestellt werden; auch die Dachverglasung des Kölner Hauptbahnhofs besteht aus Makrolon®. Eine steife und dennoch leichte Doppelstegplatte aus diesem hochwertigen Werkstoff dient in den Dach-Innenring-Modulen als Trägerplatte, eine ebenfalls aus Makrolon® bestehende Vollplatte bildet die Abdeckung zur Wetterseite. Im Ergebnis sind die Module nicht einmal halb so schwer wie ein vergleichbares Glas-Glas-Modul.

Silicongel

In einem Silicongel sind die einzelnen Polymermoleküle unter­ einander zu einem lockeren, weitmaschigen Netzwerk verbunden – die Siliconketten, die zwischen zwei Vernetzungspunkten liegen, bleiben beweglich und können ausweichen, wenn sie auf eine harte Oberfläche stoßen. Das macht Silicone außergewöhnlich nachgiebig und flexibel. In Zahlen ausgedrückt: Ihr Elastizitätsmodul – das Maß für die Nachgiebigkeit eines elastischen Materials – liegt bei etwa 0,005 Megapascal; ein gewöhnliches Siliconelastomer hat dagegen einen Elastizitätsmodul zwischen 1 und 10 Megapascal. Je kleiner der Wert, desto nachgiebiger ist das Material und um so besser kann es mechanische Spannungen abbauen.

Weil sie elastisch und nachgiebig sind, eine Sperre für Feuchtigkeit schaffen, Halbleitermaterialien chemisch nicht angreifen und sich durch eine silicontypische Stabilität auszeichnen (siehe Kasten SILICONE auf S. 11), werden Silicongele zum Vergießen von elektronischen Chipbausteinen und Solarzellen genutzt. Sie schützen die empfindlichen Bauteile dauerhaft vor mechanischen Beschädigungen, verhindern Kriechströme und Kurzschlüsse und schaffen eine nichtkorrosive Umgebung.

Ein Silicongel entsteht durch Vulkanisation aus einer Silicon­ formulierung, die – anders als ein klassischer Siliconkautschuk – keine Füllstoffe enthält. Auch diese verarbeitungsfähige, noch unvernetzte Form des Gels wird als Silicongel bezeichnet.

Erfolgsgeheimnis: ein Silicongel

Für die Umwandlung des Sonnenlichts in elektrische Energie sorgen im Dach-Innenring Solarzellen aus monokristallinem Silicium. Sie liegen gut verpackt im Innern der Module. Der lichtdurchlässige Zwischenraum zwischen den undurchsichtigen Solarzellen kann nahezu beliebig gewählt werden – wie vom Bauherrn oder Architekten gewünscht; auf diese Weise lässt sich der Transparenzgrad der Kunststoffmodule einstellen.

Bei der Herstellung der Module sind Sorgfalt und Know-how gefordert.

Das Fertigungsverfahren umfasst mehrere Schritte. Zunächst werden die einzelnen Solarzellen auf der Trägerplatte fixiert und mit dünnen Kontaktbändern elektrisch in Reihe geschaltet. Dann werden Träger- und Deckplatte zu einer sandwichartigen Struktur zusammengefügt. Dies geschieht mit Hilfe eines speziellen dauerelastischen Klebestreifens, der am Rand der Platten verläuft und das Sandwich abdichtet. Anschließend wird das Sandwich mit einem flüssigen Silicongel vergossen – ein kniffliger Prozess, der großes Know-how erfordert. Besondere Sorgfalt verwenden die SUNOVATION-Mitarbeiter darauf, einen blasenfreien Verguss zu erreichen. Ist das Silicon ausgehärtet, wird das Modul geprüft und verpackt. Der Verguss der Solarzellen ist unbedingt notwendig: Die Vergussmasse schützt die empfindlichen Solarzellen vor mechanischen und chemischen Einwirkungen und sorgt für ihre elektrische Isolierung. Silicone sind wegen ihrer chemischen, physikalischen und technischen Eigenschaften für diese Anwendung prädestiniert – sie tragen erheblich zu einer hohen Qualität und Lebensdauer der Module bei.