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
Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr-Firmenlogo
Traineeprogramm - Bachelor Fachrichtung Maschinenbau / Energie- und Gebäudetechnik (m/w/d) Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr
bayernweit Zum Job 
Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr-Firmenlogo
Traineeprogramm - Bachelor Fachrichtung Maschinenbau / Energie- und Gebäudetechnik (m/w/d) Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr
Stadtwerke Esslingen am Neckar GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Fachkraft für Nah- und Fernwärme-Hausanschlüsse (m/w/d) Stadtwerke Esslingen am Neckar GmbH & Co. KG
Esslingen am Neckar Zum Job 
Landeshauptstadt Düsseldorf-Firmenlogo
Leitung des städtischen Krematoriums für das Garten-, Friedhofs- und Forstamt Landeshauptstadt Düsseldorf
Düsseldorf Zum Job 
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Wirtschaftsjurist*in / Ingenieur*in (m/w/d) für Contract & Claimsmanagement in Projektender Energiewende THOST Projektmanagement GmbH
Stuttgart, Mannheim Zum Job 
RES Deutschland GmbH-Firmenlogo
Head of Engineering / Leitung technische Planung Wind- & Solarparks (m/w/d) RES Deutschland GmbH
Vörstetten Zum Job 
MEWA Textil-Service SE & Co. Management OHG-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) Elektrotechnik MEWA Textil-Service SE & Co. Management OHG
Wiesbaden Zum Job 
KÜBLER GmbH-Firmenlogo
Techniker / Ingenieur / Fachplaner / TGA (m/w/d) Heizungstechnik und Elektro KÜBLER GmbH
Ludwigshafen Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Vertragsmanager*in Großprojekte Mobilität (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
fbw | Fernwärmegesellschaft Baden-Württemberg mbH-Firmenlogo
Elektroingenieur (m/w/d) (Ingenieur für Elektrotechnik, Energie- oder Versorgungstechnik o. ä.) fbw | Fernwärmegesellschaft Baden-Württemberg mbH
Stuttgart Zum Job 
Veltum GmbH-Firmenlogo
Planungsingenieur:in für Versorgungstechnik Heizung, Lüftung, Sanitär Veltum GmbH
Waldeck Zum Job 
Stadtwerke Potsdam GmbH-Firmenlogo
Ingenieur/Techniker/Meister (m/w/d) Elektrische Energietechnik Netzausbau Strom Stadtwerke Potsdam GmbH
Potsdam Zum Job 
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Ingenieur*in (m/w/d) im Projektmanagement Bereich Energietechnik THOST Projektmanagement GmbH
verschiedene Standorte Zum Job 
ESWE Versorgungs AG-Firmenlogo
Asset Management & Transformationsplanung Fernwärmeversorgung (m/w/d) ESWE Versorgungs AG
Wiesbaden Zum Job 
naturenergie hochrhein AG-Firmenlogo
Projektentwickler kommunale Energielösungen (m/w/d) naturenergie hochrhein AG
Rheinfelden (Baden) Zum Job 
Stadtwerke Augsburg Energie GmbH-Firmenlogo
TGA-Planer*in / Ingenieur*in / Techniker*in (m/w/d) technische Gebäudeausrüstung Stadtwerke Augsburg Energie GmbH
Augsburg Zum Job 
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Abteilungsleitung Deponien und Altablagerungen (w/m/d) Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)
Kromberg & Schubert Automotive GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Ingenieur / Materialwissenschaften (m/w/d) Kromberg & Schubert Automotive GmbH & Co. KG
Abensberg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) für Geotechnik, Abfall, Altlasten und Georisiken Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Hamburger Hochbahn AG-Firmenlogo
Senior - Projektleiter Elektrotechnik Betriebsanlagen (w/m/d) Hamburger Hochbahn AG
Hamburg 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.