Das Vorhaben „Automatisierte Produktion von PV-Modulen mit individuellen Erschei-nungsformen für die Gebäudeausrüstung in kleinen Losgrößen (APPEAL)“ - Teilprojekt (TP) 3: Laserbasierte Verbindungstechnik und Zuschnitt für PV-Module“ ist eines von drei Teilprojekten, die gemeinsam die Herausforderung fassadenintegrierter PV-Module mit dem Bedarf an die baulichen Gegebenheiten angepassten Formaten und Werkstoffen adressieren. Die beiden anderen Teilprojekte sind TP1 (ISFH): Produktionsprozesse für maßgefertigte PV-Modulen und TP2 (LUH): Greifsysteme und US-Schweißen/Formen für PV-Module. 

Das Gesamtkonzept beinhaltet die Bereitstellung der passgenauen Ausgangsmaterialien durch den Vor-Ort-Zuschnitt von teilvorgespannten Gläsern (wie sie typischerweise im Architekturbereich genutzt werden), Fassadenelementen, Polymerfolien sowie Dekormaterialien (z.B. Steinfurnieren auf glasfaserverstärkten Substraten, Hölzern, farbige Folien, etc.). Ebenso die Querverschaltung mit laserbasierten Fertigungsverfahren, um eine große Absorberfläche bei den PV-Modulen zu erreichen. Der Produktionsprozess mit den Handlingprozessen der form- und größenvariablen Modulkomponenten (bislang gibt es für die breite Größen- und Gewichtspanne keine flexibel anpassbaren Greifer und bedürfen neuer Konzepte), die Verschaltung der Zellen (hier werden Ultraschall-Schweißprozesse für geformte Drähte entwickelt) und der Strings (auf dem Lay-up, um Flexibilität zu erreichen, bislang nicht Stand der Technik), sowie der Laminationsprozess für nicht-planare PV-Module (bislang nur mit Formen aus massivem gefrästen Metall, daher sollen hier flexible Lösungen entwickelt werden) und die Prozessintegration für automatisierte Maßfertigung von Modulen) werden adressiert. 

Das TP3 ist mit den Arbeitspaketen 3 und 6 von zentraler Bedeutung in dem automatisierten Fertigungsprozess zur Herstellung der PV-Module für die Gebäudeausrüstung in dem beantragten Projekt. Insbesondere der hochwertige Vor-Ort-Zuschnitt optimiert die Prozesskette hinsichtlich der Beschaffungslogistik und des Zeitmanagements. 

Neben der Integration der neuen Anwendungsentwicklungen zum laserbasierten Trennen von vorgespannten Gläsern, der Trenntechnologie von sehr unterschiedlichen Materialklassen sowie Anwendung der Fügetechnik in der Kontaktierung der Zellen in die Fertigungslinie können die entwickelten Applikationen und Technologien auch in weiteren Branchen Anwendung finden. Die angestrebten Projektergebnisse sind daher als innovativ anzusehen und werden die Anwendungsfelder der Lasertechnik zukünftig weiter vergrößern.

Prof. Dr. Thomas Schüning
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