Laufende Stromversorgung 17.07.2015, 07:00 Uhr

Army-Forscher entwickeln ultradünne Solarzellen für den Kampfanzug

Forscher der US Army haben offenbar ultradünne Solarzellen entwickelt, die in die Uniform integriert werden können und Soldaten unabhängig von Batterien mit Strom für Funkgeräte und elektronische Waffen versorgen. Ob sie schon genügend Strom erzeugen, also einen brauchbaren Wirkungsgrad haben, verrät die Armee noch nicht.

Soldaten der US Army im Jahr 2008 etwa 30 km vor Bagdad: Für Funkkontakte und elektronische Zielsteuerung benötigt jeder Soldat dauernd Strom. Jetzt haben Army-Forscher eine ultradünne Solarzelle entwickelt, die in die Uniform eingewebt werden kann und den Soldat bei Licht mit ausreichend Strom versorgen soll. Das Mitschleppen von Batterien am Mann soll dadurch weitgehend entfallen.

Soldaten der US Army im Jahr 2008 etwa 30 km vor Bagdad: Für Funkkontakte und elektronische Zielsteuerung benötigt jeder Soldat dauernd Strom. Jetzt haben Army-Forscher eine ultradünne Solarzelle entwickelt, die in die Uniform eingewebt werden kann und den Soldat bei Licht mit ausreichend Strom versorgen soll. Das Mitschleppen von Batterien am Mann soll dadurch weitgehend entfallen.

Foto: Christopher McKenna/US Army

US-Soldaten sind mit einer Vielzahl von Stromverbrauchern wie Handfeuerwaffen mit elektronischer Zielerfassung, Funkgeräten und interaktiven Navigationssystemen ausgestattet. Mit Energie versorgt werden sie mit Batterien, eine schwere Last, die die Einsatzfähigkeit behindert. Außerdem ist eine eigene Logistik erforderlich, um die Kämpfer stets mit frischen Akkus auszustatten.

1000 Mal dünner als ein Blatt Papier

Army-Forscher arbeiten deshalb seit langem daran, Solarzellen zu entwickeln, die in die Kampfanzüge integriert werden können. Jetzt haben sie es nach eigenen Angaben geschafft. In der Zeitschrift „Army Technology“ und auf der offiziellen Homepage der US-Armee beschreiben Michael Scalora, Physiker in der Army-Forschungsabteilung, und seine Mitarbeiter eine wahrlich revolutionäre Solarzelle. Sie ist 1000 Mal dünner als ein Blatt Papier, wandelt direktes und diffuses Licht in Strom um, muss also nicht auf die Sonne gerichtet sein, verarbeitet alle Frequenzen des Sonnenlichts und ist robust wie ein Betonblock.

Alle Wünsche des Militärs sind erfüllt

Mit diesen Eigenschaften erfüllt die Zelle sämtliche Anforderungen des US-Militärs. Über den Wirkungsgrad schweigen die Forscher allerdings, verraten auch nicht viel über den Aufbau der Zelle, die sie patentieren ließen. Sie sprechen von unterschiedlichen fotovoltaisch aktiven Schichten, die offensichtlich jeweils ein bestimmtes Frequenzband verarbeiten.

Die US-Forscher Domenico de Ceglia, Neset Akozbek, Dr. Michael Scalora und Maria Antonietta Vincenti (v.l.n.r.) testen die neuartigen Solarzellen, die 1000 mal dünner als ein Platt Papier sein sollen.

Die US-Forscher Domenico de Ceglia, Neset Akozbek, Dr. Michael Scalora und Maria Antonietta Vincenti (v.l.n.r.) testen die neuartigen Solarzellen, die 1000 mal dünner als ein Platt Papier sein sollen.

Quelle: Nikki Montgomery/US Army

Stellenangebote im Bereich Energie & Umwelt

Energie & Umwelt Jobs
Iqony Solutions GmbH-Firmenlogo
Projektleiter:in Energietechnik (m/w/d) - FTE 1 Iqony Solutions GmbH
Stadtentwässerung Fürth (StEF)-Firmenlogo
Technische Betriebsleitung bzw. Sachgebietsleitung Betrieb Abwasserreinigung (w/m/d) Stadtentwässerung Fürth (StEF)
VIVAVIS AG-Firmenlogo
Sales Manager (m/w/d) Metering VIVAVIS AG
Ettlingen / Homeoffice Zum Job 
VIVAVIS AG-Firmenlogo
Sales Manager (m/w/d) im Bereich der Energie- und Wasserversorgung VIVAVIS AG
Vertriebsregion Mitte (Hessen, Rheinland-Pfalz, Saarland) Zum Job 
FUNKE Wärmeaustauscher Apparatebau GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) FUNKE Wärmeaustauscher Apparatebau GmbH
Gronau (Leine) Zum Job 
Staatliche Gewerbeaufsicht Niedersachsen-Firmenlogo
Ingenieur / Naturwissenschaftler (m/w/d) für den Einsatz im Arbeitsschutz / Umweltschutz / Verbraucherschutz (Bachelor of Science / Bachelor of Engineering / Diplom / FH) Staatliche Gewerbeaufsicht Niedersachsen
Braunschweig Zum Job 
Staatliche Gewerbeaufsicht Niedersachsen-Firmenlogo
Ingenieur / Naturwissenschaftler (m/w/d) für den Einsatz im Arbeitsschutz / Umweltschutz / Verbraucherschutz (Master, Diplom Uni) Staatliche Gewerbeaufsicht Niedersachsen
verschiedene Standorte Zum Job 
Thyssengas GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Projektleiter Leitungsbau (m/w/d) Thyssengas GmbH
Dortmund Zum Job 
Iqony Solutions GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) Prozesssimulation/Verfahrenstechnik Iqony Solutions GmbH
BIONORICA SE-Firmenlogo
Projektingenieur Gebäudetechnik / TGA (m/w/d) BIONORICA SE
Neumarkt Zum Job 
VTG GmbH Ingenieurbüro-Firmenlogo
Projektleitung Spezialtiefbau und Rohrvortrieb (m/w/d) VTG GmbH Ingenieurbüro
Haar bei München Zum Job 
VTG GmbH Ingenieurbüro-Firmenlogo
Projektleitung Kanalbau / Wasserwirtschaft (m/w/d) VTG GmbH Ingenieurbüro
Haar bei München Zum Job 
Iqony Solutions GmbH-Firmenlogo
Key-Account-Manager:in (m/w/d) Iqony Solutions GmbH
ILF CONSULTING ENGINEERS GERMANY GMBH-Firmenlogo
Lead Ingenieur für Thermische Systeme (m/w/d) ILF CONSULTING ENGINEERS GERMANY GMBH
München Zum Job 
Netzgesellschaft Potsdam GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) für Automatisierung und Netzführung Netzgesellschaft Potsdam GmbH
Potsdam Zum Job 
Berliner Stadtreinigung (BSR)-Firmenlogo
Mitarbeiter:in (w/m/d) strategisches Stoffstrom- und Anlagenmanagement Berliner Stadtreinigung (BSR)
Stadtwerke Essen AG-Firmenlogo
Ingenieur/Techniker (gn) für Kanal- und Entwässerungsplanung Stadtwerke Essen AG
Stuttgart Netze GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Stationsplanung (w/m/d) Stuttgart Netze GmbH
Stuttgart Zum Job 
Stuttgart Netze GmbH-Firmenlogo
(Junior) Ingenieur Betriebsmitteltechnik (w/m/d) Stuttgart Netze GmbH
Stuttgart Zum Job 
OTH Amberg-Weiden-Firmenlogo
Professur (m/w/d) der BesGr. W 2 für das Lehrgebiet Solar Energy and Building Automation OTH Amberg-Weiden
Iqony Solutions GmbH-Firmenlogo
Projektleiter:in Energietechnik (m/w/d) - FTE 1 Iqony Solutions GmbH
Stadtentwässerung Fürth (StEF)-Firmenlogo
Technische Betriebsleitung bzw. Sachgebietsleitung Betrieb Abwasserreinigung (w/m/d) Stadtentwässerung Fürth (StEF)
VIVAVIS AG-Firmenlogo
Sales Manager (m/w/d) Metering VIVAVIS AG
Ettlingen / Homeoffice Zum Job 
VIVAVIS AG-Firmenlogo
Sales Manager (m/w/d) im Bereich der Energie- und Wasserversorgung VIVAVIS AG
Vertriebsregion Mitte (Hessen, Rheinland-Pfalz, Saarland) Zum Job 

Diese Lösung haben auch andere Forscher gefunden, etwa die am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme. Deren Solarzellen sind allerdings um ein Vielfaches dicker und auch nicht flexibel, zwei Eigenschaften, die sie für den Einsatz auf Uniformen disqualifizieren.

Eine offensichtlich wichtige Rolle spielen bei der Army-Zelle hauchdünne Gold- und Silberschichten. Welche Funktion sie haben, verraten die Forscher allerdings nicht. Die hohen Kosten der Edelmetalle spielen keine Rolle, weil die Schichten nur nanometerdünn sind. Sie erreichen ein Gewicht noch weit unterhalb des Mikrogrammbereichs.

Zivile Nutzung ist denkbar

„Billige, kompakte, flexible und effiziente Solarzellen können alle militärischen Geräte mit Strom versorgen, vor allem wichtig in abgelegenen Regionen“, sagt Scalora. Die neue Technik werde auch im zivilen Bereich Bedeutung erlangen. „Schlüsseltechniken für die Entwicklung der Zellen sind Fortschritte in der Nanotechnologie, bei Nanoproduktionstechniken und in der Dünnfilmproduktion“, so Scalora. Auch in Deutschland arbeiten Forscher an ultradünnen, flexiblen Solarzellen.

Auf Batterien völlig verzichten können die US-Soldaten jedoch nicht. Denn wenn sie in dunklen Kellern oder in der Nacht Restlichtverstärker nutzen, hilft auch die beste Solarzelle nichts.

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.