Forscher wollen bessere Solarzellen bauen. Der Flügel eines Falters soll dabei helfen. Auch in anderen Bereichen orientieren sich Ingenieure an Vorbildern aus der Natur.
Stuttgart - Bestimmt hast Du schon mal Solarzellen gesehen. Sie befinden sich in den bläulich schimmernden Modulen auf vielen Hausdächern und erzeugen Strom aus Sonnenlicht. Das hat den Vorteil, dass dabei keine Abgase entstehen, die den Menschen oder dem Klima schaden könnten. Je mehr Sonnenlicht die Solarzellen auffangen – Fachleute sprechen von Absorption – desto mehr Strom können sie daraus machen. Forscher am Karlsruher Institut für Technologie haben sich überlegt, wie sich die nutzbare Lichtmenge weiter steigern lässt. Sie wurden dabei in der Natur fündig, nämlich bei einem Schmetterling, der den lateinischen Namen Pachliopta aristolochiae trägt und auf Deutsch Gewöhnliche Rose genannt wird.
Die Flügel dieses Falters schimmern in einem extrem dunklen Schwarz. So kann er sich auch dann aufwärmen, wenn nur wenig Sonne scheint. Interessant ist aber nicht nur die Farbe, sondern auch der Aufbau der Flügel: Sie sind übersät mit mikroskopisch kleinen Löchern, die die Lichtausbeute zusätzlich erhöhen. Die Forscher nahmen sich das zum Vorbild und versahen die Siliziumschicht einer Solarzelle mit ähnlichen Vertiefungen. Dann schlossen sie die Solarzellen an ihre Messgeräte an – und waren überrascht. Die Lichtausbeute war im besten Fall drei Mal so hoch wie bei einer Solarzelle ohne Minilöcher. Das könnte helfen, die Leistung von Solaranlagen zu verbessern. Zudem ließen sich mit dem Schmetterlings-Trick auch dünnere Module herstellen, für die weniger Silizium gebraucht wird, sagen die Forscher.
Dass sich Ingenieure am Aufbau von Tieren oder Pflanzen orientieren, kommt öfter vor. Schließlich zeigt die Natur, wie man mit wenig Energie und Rohstoffen faszinierende Konstruktionen zustande bringt. So haben Architekten für eine Ausstellung in London nach dem Vorbild der Flügel eines Käfers ein superleichtes und doch stabiles Dach gebaut. Wenn Ingenieure der Natur etwas abgucken, spricht man auch von Bionik. Darin steckt die Silbe Bio, die für alles Lebendige steht.