„Solarenergie wird zum König der Elektrizität“, erklärt die Internationale Energieagentur in ihrem Bericht 2020. IEA-Experten prognostizieren, dass die Welt in den nächsten 20 Jahren 8-13 Mal mehr Solarstrom erzeugen wird als heute. Neue Solarpanel-Technologien werden den Aufstieg der Solarindustrie weiter beschleunigen. Worum handelt es sich bei diesen Innovationen? Werfen wir einen Blick auf die modernsten Solartechnologien, die unsere Zukunft prägen werden.
1. Schwimmende Solarparks bieten höhere Effizienz ohne Landbeanspruchung
Sogenannte schwimmende Photovoltaikanlagen sind relativ alt: Die ersten schwimmenden Solarparks entstanden Ende der 2000er Jahre. Seitdem wurde das Bauprinzip verbessert, und diese neue Solarpanel-Technologie erfreut sich großer Beliebtheit – bislang vor allem in asiatischen Ländern.
Der Hauptvorteil schwimmender Solarparks besteht darin, dass sie auf nahezu jedem Gewässer installiert werden können. Die Kosten für ein schwimmendes PV-Modul sind mit denen einer ähnlich großen Anlage an Land vergleichbar. Darüber hinaus kühlt das Wasser unter den PV-Modulen diese, was die Effizienz des Gesamtsystems steigert und Energieverluste minimiert. Schwimmende Solarmodule erzielen in der Regel eine um 5–10 % höhere Leistung als terrestrische Anlagen.
China, Indien und Südkorea verfügen über große schwimmende Solarparks, der größte davon entsteht derzeit in Singapur. Für dieses Land ist das durchaus sinnvoll: Der Platz ist so begrenzt, dass die Regierung jede Gelegenheit nutzen wird, die Wasserressourcen zu nutzen.
Auch in den USA sorgt Floatovoltaik für Aufsehen. Die US-Armee hat im Juni 2022 auf dem Big Muddy Lake bei Fort Bragg, North Carolina, eine schwimmende Solaranlage in Betrieb genommen. Diese 1,1 Megawatt starke schwimmende Solaranlage verfügt über eine Energiespeicherkapazität von zwei Megawattstunden. Diese Batterien werden Camp McCall bei Stromausfällen mit Strom versorgen.
2. BIPV-Solartechnologie macht Gebäude autark
In Zukunft werden wir Solarmodule nicht mehr auf Dächern installieren, um Gebäude mit Strom zu versorgen – sie werden selbst Energie erzeugen. Die gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) nutzt Solarelemente als Gebäudekomponenten, die das Büro oder Haus der Zukunft mit Strom versorgen. Kurz gesagt: Mit der BIPV-Technologie sparen Hausbesitzer Stromkosten und damit auch die Kosten für die Montage von Solarmodulen.
Dabei geht es jedoch nicht darum, Wände und Fenster durch Paneele zu ersetzen und „Arbeitsplätze“ zu schaffen. Die Solarelemente müssen sich natürlich einfügen und dürfen die Arbeits- und Lebensweise der Menschen nicht beeinträchtigen. Photovoltaikglas sieht beispielsweise wie gewöhnliches Glas aus, fängt aber gleichzeitig die gesamte Sonnenenergie ein.
Obwohl die BIPV-Technologie bereits in den 1970er Jahren entstand, erlebte sie erst in jüngster Zeit einen explosionsartigen Aufschwung: Solarmodule sind inzwischen leichter zugänglich, effizienter und leichter verfügbar. Einige Eigentümer von Bürogebäuden folgen diesem Trend und integrieren nun auch PV-Elemente in ihre bestehenden Gebäude. Dies nennt man Building Application PV. Der Bau von Gebäuden mit den leistungsstärksten BIPV-Solarmodulsystemen ist mittlerweile sogar zu einem Wettbewerb unter Unternehmern geworden. Je umweltfreundlicher ein Unternehmen ist, desto besser ist natürlich sein Image. Asia Clean Capital (ACC) hat mit seiner installierten Leistung von 19 MW auf einer Werft in Ostchina offenbar den Sieg davongetragen.
3. Solarhäute verwandeln Panels in Werbeflächen
Eine Solarhaut ist im Grunde eine Hülle um ein Solarmodul, die es dem Modul ermöglicht, seine Effizienz zu erhalten und alles darauf anzuzeigen. Wenn Ihnen Solarmodule auf Ihrem Dach oder an Ihren Wänden nicht gefallen, können Sie sie mit dieser neuartigen RV-Technologie verstecken – wählen Sie einfach das passende Motiv, z. B. einen Dachziegel oder Rasen.
Die neue Technologie ist nicht nur ästhetisch, sondern auch profitabel: Unternehmen können ihre Solaranlagen in Werbebanner verwandeln. Die Skins lassen sich individuell gestalten und beispielsweise ein Firmenlogo oder ein neues Produkt präsentieren. Darüber hinaus bieten Solar-Skins die Möglichkeit, die Leistung der Module zu überwachen. Der Nachteil sind die Kosten: Für Dünnschicht-Solar-Skins muss man 10 % mehr als für das Solarmodul bezahlen. Mit der Weiterentwicklung der Solar-Skins-Technologie ist jedoch mit einem Preisrückgang zu rechnen.
4. Solarstoff ermöglicht es Ihrem T-Shirt, Ihr Telefon aufzuladen
Die meisten der neuesten Solarinnovationen kommen aus Asien. Daher überrascht es nicht, dass japanische Ingenieure für die Entwicklung von Solargeweben verantwortlich sind. Nachdem wir Solarzellen in Gebäude integriert haben, warum nicht auch für Textilien? Aus Solargeweben lassen sich Kleidung, Zelte und Vorhänge herstellen: Genau wie Solarmodule fangen sie Sonnenstrahlen ein und erzeugen daraus Strom.
Die Einsatzmöglichkeiten von Solargeweben sind endlos. Solarfilamente sind in Textilien eingewebt, sodass man sie einfach falten und um alles wickeln kann. Stellen Sie sich vor, Sie hätten eine Smartphone-Hülle aus Solargewebe. Legen Sie sich einfach auf einen Tisch in die Sonne, und Ihr Smartphone wird aufgeladen. Theoretisch könnten Sie Ihr Hausdach einfach mit Solargewebe umhüllen. Dieses Gewebe erzeugt Solarenergie wie Solarmodule, aber Sie müssen nicht für die Installation bezahlen. Natürlich ist die Leistung eines herkömmlichen Solarmoduls auf dem Dach immer noch höher als die von Solargewebe.
5. Solare Lärmschutzwände verwandeln das Dröhnen der Autobahn in grüne Energie
Solarbetriebene Lärmschutzwände (PVNB) sind in Europa bereits weit verbreitet und halten auch in den USA Einzug. Die Idee ist einfach: Lärmschutzwände sollen die Bevölkerung in Städten und Dörfern vor dem Verkehrslärm von Autobahnen schützen. Sie bieten eine große Oberfläche, und um diese zu nutzen, kamen Ingenieure auf die Idee, sie mit einem Solarelement zu versehen. Die ersten PVNB wurden 1989 in der Schweiz errichtet, und die Autobahn mit der höchsten Anzahl an PVNBs befindet sich mittlerweile in Deutschland: 2017 wurden dort 18 Lärmschutzwände errichtet – ein Rekord. In den USA begann der Bau solcher Schutzwände erst vor einigen Jahren, doch mittlerweile dürften sie in jedem Bundesstaat zu sehen sein.
Die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Lärmschutzwänden ist derzeit fraglich und hängt maßgeblich von der Art der eingesetzten Solarmodule, dem Strompreis in der Region und der staatlichen Förderung erneuerbarer Energien ab. Die Effizienz von Photovoltaikmodulen steigt, während der Preis sinkt. Das macht solarbetriebene Verkehrslärmschutzwände zunehmend attraktiver.