Dieses schwedische Scale-up rettet die Welt, indem es Geräte mit Solarenergie ausstattet

Ioanna ist Autorin bei TNW. Sie deckt das gesamte Spektrum des europäischen Technologie-Ökosystems ab, mit besonderem Interesse an Startups und Nachhaltigkeit (alle anzeigen). Ioanna ist Autorin bei TNW. Sie deckt das gesamte Spektrum des europäischen Technologie-Ökosystems ab, mit besonderem Interesse an Startups, Nachhaltigkeit, Green Tech, KI und EU-Politik. Mit einem geisteswissenschaftlichen Hintergrund hat sie ein Faible für Technologien, die soziale Auswirkungen ermöglichen.

Es ist eine sonnige Zeit für Solarenergie – und das aus gutem Grund: Sie ist reichlich vorhanden, erneuerbar und nachhaltig. Da sich die Welt zunehmend alternativen Energiequellen zuwendet, ist die Solarenergie die am schnellsten wachsende erneuerbare Energiequelle. Tatsächlich macht es mehr als die Hälfte der 302 GW erneuerbarer Kapazität aus, die im Jahr 2021 international installiert wurden.

Aber es ist noch ein langer Weg. Und ein Sektor, in dem die Solarenergie einen seismischen Unterschied machen kann? Verbrauchertechnologie.

Das schwedische Deeptech-Scaleup Exeger betrat diesen Bereich 2009 mit der Vision, Solarenergie für Unterhaltungselektronik zu nutzen und dafür zu sorgen, dass Probleme mit der Batterielebensdauer der Vergangenheit angehören.

Jetzt, 13 Jahre später, beschäftigt das Unternehmen mehr als 200 Mitarbeiter und verfügt über zwei Solarzellenfabriken in Stockholm, wo es seine patentierte Hardware entwickelt und produziert. Die Powerfoyle genannte Technologie lässt sich nahtlos in bestehende Geräte integrieren und ermöglicht es ihnen, Innen- und Außenlicht in praktisch endlose Energie umzuwandeln.

Derzeit wurden sechs Produkte kommerzialisiert, die die Technologie von Exeger nutzen. Drei davon sind solarbetriebene Kopfhörer: der Urbanista Los Angeles, der Urbanista Phoenix und der Adidas RPT-02 Sol. Das Unternehmen hat Powerfoyle auch in das Kommunikations-Headset Blue Tiger Solare, den Fahrradhelm POC Omne Eternal und den Spåra Hund, ein Hundegeschirr mit eigener Stromversorgung, integriert.

Um herauszufinden, wie alles begann, sprach ich mit Giovanni Fili, dem Gründer und CEO des Unternehmens.

Mit einem 20-jährigen Hintergrund im Unternehmertum, über 20 Jahren Erfahrung in der Kommerzialisierung und mehr als 23 Jahren Erfahrung im Bereich sauberer Technologien sagte er gegenüber TNW, dass es ein natürlicher Schritt sei, sich mit den alltäglichen Anwendungen von Solarenergie zu befassen.

„Wir begannen mit einer Nanotechnologie-Erfindung, machten daraus eine Komponente und stellten daraus dann eine neue Solarzelle her“, sagte Fili.

„Nach ein paar Jahren erkannten wir, dass dies ein großes Potenzial hatte, da wir diese Solarzelle im Siebdruckverfahren drucken können, was ein Freiformdesign mit verschiedenen Formen, Farben und Texturen ermöglicht. Dies wiederum ermöglicht es uns, Powerfoyle in bestehende zu integrieren.“ Produkte, die in Milliarden Einheiten pro Jahr verkauft werden – was ihnen im Grunde eine ewige Batterielebensdauer verleiht.“

Im Gegensatz zu typischen Solarzellen handelt es sich bei Powerfoyle um eine silikonfreie Technologie. Exeger hat Silizium durch Titandioxid ersetzt und die sogenannte farbstoffsensibilisierte Solarzelle (DSC) neu erfunden. „Das bedeutet, dass wir eine Farbe haben, einen Farbstoff, der das Licht wie eine künstliche Photosynthese absorbiert“, erklärt Fili.

In der Natur ermöglicht Chlorophyll die Photosynthese, durch die Pflanzen Lichtenergie in Wasser, Sauerstoff und Kohlendioxid umwandeln. Ebenso kann der Farbstoff von Exeger das Licht aus jedem Winkel und bei allen Lichtverhältnissen, drinnen oder draußen, absorbieren.

Das Herzstück der DSC-Technologie ist ein einzigartiges leitfähiges Elektrodenmaterial, das die häufig verwendete und teure Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) ersetzt hat.

Die Chemie und Architektur von Powerfoyle führen zu einer Zelle, die nicht empfindlich auf Teilverschattung reagiert – eines der größten Probleme im Hinblick auf Leistungsverluste in Solarzellensystemen, da die Verschattung nur einer Zelle in einem Modul die Leistungsabgabe auf Null reduzieren kann.

Laut Fili funktioniert Powerfoyle auch dann noch, wenn es teilweise dem Licht ausgesetzt wird. Das liegt daran, dass die gesamte sichtbare Oberfläche der Zelle aktiv ist, was bedeutet, dass selbst wenn Sie einen Teil davon abdecken, der verbleibende Teil, der dem Licht zugewandt ist, immer noch Strom erzeugt.

Der Grund, warum diese erfolgreiche Technologie nicht für Solarmodule verwendet wird, liegt darin, dass herkömmliche Solarzellen energieeffizienter sind, wenn es um die Stromerzeugung in großem Maßstab geht.

„Hier kommen die einzigartige Chemie der Zelle und unsere Freiform-Drucktechnik ins Spiel“, sagt der CEO von Exeger.

Das Material kann in fast jede Art und Form verarbeitet werden und kann in Größen von 15 cm² bis 500 cm² hergestellt werden – das heißt, es passt in das Produkt, das es auflädt.

Bei den Texturen gibt es über 100 verschiedene Optionen, darunter Leder, gebürsteter Stahl, Kohlefaser, Stoff und Holz.

Dadurch kann Powerfoyle in gekrümmte Oberflächen wie Stirnbänder oder Helme integriert werden und sich nahtlos in ein vorhandenes Gerät einfügen.

Aus diesem Grund sind solarbetriebene Kopfhörer zwar bisher das beliebteste Produkt des Unternehmens, das Scale-up sieht jedoch auch verschiedene andere Anwendungsbereiche vor und arbeitet daran. Dazu gehören tragbare Lautsprecher und E-Reader im Bereich Unterhaltungselektronik sowie IoT-Geräte wie Tracker, Sensoren und Fernbedienungen. Darüber hinaus plant Exeger auch die Integration von Powerfoyle in Helme, Westen und Gehörschutz für intelligente Arbeitsplätze.

Laut Fili ist die Herstellung der Solarzellen ein rasanter Prozess. „Wir drucken mit Hochgeschwindigkeitsdruckern. Ich glaube also, dass ein Druck etwa 23 Sekunden dauert und wir mit diesem einen Druck etwa 100 oder 200 Zellen herstellen“, erzählte er mir.

Nach der Herstellung versendet Exeger die Zellen zusammen mit Anweisungen für deren Integration in ihr Produkt an seine Partner. Aber ich hatte eine Frage: Wie einfach ist der Integrationsprozess?

Ich habe mit Tuomas Lonka gesprochen, Brand & Marketing Director von Urbanista, das mit Exeger zusammengearbeitet hat, um seine beiden solarbetriebenen Kopfhörer Los Angeles und Phoenix auf den Markt zu bringen.

„Wir arbeiten eng mit Exeger zusammen, um die Technologie in dem Kontext, in dem wir unser Produkt entwickeln, optimal zu nutzen“, erklärte Lonka. „Was wirklich toll ist, ist, dass man die Technologie so gut integrieren kann, dass man kaum erkennen kann, dass es sich um eine Solarzelle handelt.“

„Bei solarbetriebenen Kopfhörern ist die Entwicklungszeit etwas länger als bei einem durchschnittlichen Produkt“, erklärte er. „Ich würde jedoch sagen, dass wir in der Lage waren, extrem schnell zu arbeiten, wenn man bedenkt, dass dies das erste Mal ist, dass diese Technologie auf den Markt gebracht wird, und dass wir nun innerhalb von zwei Jahren zwei Produkte entwickelt haben.“

Aus Verbrauchersicht bringt der Besitz eines Geräts, das sich kontinuierlich durch Licht auflädt, einen großen Vorteil: Energieunabhängigkeit. Doch wie genau funktioniert das in der Praxis?

Powerfoyle gewinnt Strom bei allen Lichtverhältnissen: von Sonnenschein bis künstlichem Innenlicht. Naturgemäß lädt sich die Solarzelle am meisten auf, wenn die Sonne scheint. An einem bewölkten Tag kann er noch genügend Energie gewinnen, was beim Aufladen über künstliches Licht reduziert wird und bei Dunkelheit zum Stillstand kommt.

Ich habe Fili gefragt, wie lange es dauert, bis die Kopfhörer aufgeladen sind.

„Sie laden ständig auf. Das ist der Punkt“, sagt er. „Um Ihnen eine allgemeine Antwort zu geben: Etwa 15 bis 20 Minuten Sonneneinstrahlung reichen aus, um eine Stunde Musik zu hören. Das ist es, was den Kunden am Herzen liegt.“

„Bei normalem Gebrauch sind die Kopfhörer immer voll aufgeladen, der Akku wird fast nie entladen.“

Lonka geht speziell auf die Kopfhörer von Urbanista ein und erklärt, dass die Ladezeit von der Größe des Solar-Patches und der Art des Lichts abhängt, dem man sie aussetzt.

„Wenn man sich zum Beispiel in Portugal oder in Stockholm befindet, ist die Menge an Sonnenlicht tagsüber sehr unterschiedlich, aber wir haben ungefähr gesagt, dass es beispielsweise bei Phoenix der Fall ist – dessen Sonnenoberfläche etwas kleiner ist.“ von Los Angeles – man bekommt eins zu eins. Das bedeutet, dass eine Stunde im Sonnenlicht Ihnen ungefähr eine Stunde Spielzeit bescheren sollte.“

„Wenn der Akku voll ist, lässt sich das Produkt natürlich nicht weiter aufladen. Aber andererseits wird es ständig aufgeladen. Wir bekommen viele Rückmeldungen von Leuten, die den Los Angeles gekauft haben und das auch sagen.“ Sie haben es mehrere Monate lang im Einsatz, ohne dass es jemals angeschlossen werden musste.“

„Was für Verbraucher vielleicht wichtiger ist, ist, den Hauptproblempunkt bei drahtlosen Produkten wirklich anzugehen, nämlich dass man sie ständig einstecken muss oder Angst vor der Batterie hat“, bemerkt er. „Es ist so, dass man nicht mehr wirklich darüber nachdenken muss, ihnen so viel in Rechnung zu stellen.“

Doch wie hoch sind die Mehrkosten, die Verbraucher für diese Art der Energieunabhängigkeit zahlen müssen?

Der Urbanista Los Angeles kostete 199 € – 50 € teurer als der Urbanista Miami, der ohne die Powerfoyle-Technologie die gleichen Funktionen bietet. Das Gleiche gilt für den Adidas RPT-02 Sol zum Preis von 229 €, im Vergleich zum nicht-solaren Adidas RTP-01, der 169 € kostete.

Solarbetriebene Produkte sind der nächste Schritt in der Umweltverantwortung, sowohl für Marken als auch für ihre Verbraucher.

„Bei der Produktion von Powefoyle entstehen keine Emissionen“, sagt Fili.

Darüber hinaus können solarbetriebene Geräte zusätzliche Kabel (zusammen mit ihren jeweiligen Produktionsemissionen und Abfallentsorgung) sowie das Laden über das Netz reduzieren. Um einen Eindruck von den potenziellen Energieeinsparungen zu bekommen: Die Marktnachfrage nach Kopfhörern belief sich im Jahr 2020 auf 514,5 Millionen Einheiten, mit einer Volumenprognose von 1.335,7 Millionen Einheiten im Jahr 2027.

Ebenso wird erwartet, dass der weltweite Absatz von Fernbedienungen bis 2029 630 Millionen Einheiten übersteigt, was ungefähr mehr als zwei Milliarden entsorgten Batterien pro Jahr entspricht.

Diese hohen Zahlen bringen jedoch einen erheblichen Umweltvorteil mit sich: ein verstärktes Engagement der Verbraucher für nachhaltige Technologien. Die Einführung solarbetriebener Geräte in den Alltag pflegt eine Beziehung zu einer neuen Art sauberer Energie, die die Entscheidungen der Verbraucher hin zu einer nachhaltigeren Lebensweise verändern könnte.

So faszinierend die Powerfoyle-Technologie auch klingt, ihre Entwicklung und Kommerzialisierung war kein Zuckerschlecken und erforderte mehr als ein Jahrzehnt harter Arbeit.

„Als wir diese innovative Idee hatten, war es schwierig, die Leute davon zu überzeugen, in sie zu investieren“, sagt Fili. „Manchmal frage ich mich, wie ich das gemacht habe, und schlage vor, dass die Technologie in 10 oder 12 Jahren funktionieren könnte. Man braucht Leute, die lange dabei sein wollen. Das ist ein langfristiges Spiel. Und wir haben es geschafft, sie zu finden.“ Bisher haben wir 180 Millionen Euro eingesammelt.“

Trotz der ungünstigen Chancen sah Fili eine große Marktchance. Er erklärt, dass der Schlüssel darin lag, die Technologie in Verbraucherprodukte zu integrieren, von denen sich jedes Jahr Millionen von Einheiten verkaufen.

„Im Moment gibt es keine Konkurrenz, niemand kann das tun, was wir tun, sowohl was das Design als auch die Effizienz angeht“, stellt er fest. „Wenn man Powerfoyle im Hinblick auf die Stromerzeugung mit den herkömmlichen Solarzellen vergleicht, die sie auf Dächern oder Solarparks verwenden, sind diese Zellen um 40 % effizienter. Aber wenn man sich die Bereiche ansieht, auf die wir uns konzentrieren, ist Powerfoyle viel effizienter als die typischen.“ Solarzellen."

Selbstversorgende Solargeräte seien den Verbrauchern noch unbekannt, fügt er hinzu. Aber er glaubt, dass der Markt endlich Fahrt aufnimmt.

„Dreizehn Jahre lang hat uns niemand geglaubt“, erklärt er. „Aber wenn man jetzt sieht, dass wir mit Unternehmen wie Adidas zusammenarbeiten, weiß man, dass die Technologie funktioniert. Sie explodiert.“

Ich habe Fili, der die Auszeichnung „Europäischer Erfinder des Jahres 2021“ erhalten hat, gefragt, welchen Rat er Unternehmern geben würde, die in dieses Feld einsteigen möchten.

„Die Erfolgswahrscheinlichkeit steigt, wenn man mit zwei oder drei anderen Menschen zusammenarbeitet und denkt“, stellt er fest. „Dann glauben Sie natürlich an sich selbst und geben Sie nicht auf, sondern konzentrieren Sie sich vor allem darauf, warum Ihre Technologie für die Menschen wichtig ist. Denn wenn ja, können Sie sie verkaufen.“

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