Photovoltaik – Top 10 Einsatzbereiche der Zukunft

Photovoltaik – Top 10 Einsatzbereiche der Zukunft

by Sevda Taskiran

Stromerzeugung mit Sonnenenergie wird immer günstiger und effektiver. Photovoltaik gilt daher als eine der wichtigsten Energie-Technologien der Zukunft. Wir stellen die 10 spannendsten Anwendungsbereiche vor: von solargetriebenen Autos bis hin zu organischen Solarzellen. Dabei werfen wir auch einen Blick auf neue Möglichkeiten für Wohnwirtschaft und Gewerbe. Denn während Privatnutzer vom EEG aktuell kaum noch gefördert werden, entstehen rentable Modelle für Miet-Immobilien – sowohl für Wohnhäuser als auch für Gewerbeflächen.

Das sind die Top 10 Photovoltaik-Themen, von praktisch bis futuristisch:

 

1. Riesige Solarparks als Kraftwerke der Zukunft

Große PV-Freiflächenanlagen werden einen wichtigen Anteil an der Energiewende tragen. Und sie wachsen am besten da, wo sonst nichts wächst: In der Wüste. Der größte Solarpark der Welt ist aktuell (Januar 2020) der Pavagada Solar Park in Indien. Auf einer Fläche von 53 km2 kann hier bis zu 2.050 MW Strom produziert werden – genug, um 700.000 Haushalte zu versorgen. Bei uns in NRW ist weniger Platz, doch auch hier spielen Solarparks eine wachsende Rolle. Der größte in der Dürener Region ist der Solarpark Inden. Die Anlage auf der alten Deponiefläche wird von der RURENERGIE betrieben und hat eine Leistung von 3.815 kWp. Im Jahr 2019 wurden hier ca. 4.200.000 kWh ins Netz eingespeist.

2. Schwimmende Solaranlagen (FPV – Floating Photovoltaics)

Drei Viertel der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt. Was liegt da näher, als schwimmende PV-Module zu bauen? Keine Sorge, den Badesee um die Ecke wird es wohl nicht treffen. Doch auf Baggerseen oder Wasserflächen in Abbaugebieten bieten schwimmende Solarmodule viele Vorteile: Es wird keine Nutzfläche blockiert, die Kühlung hilft bei der Stromgewinnung, die flexiblen Module lassen sich leicht ausrichten, umweltfreundlich entfernen, und sie schützen das Wasser vor dem Verdunsten. Die mit Abstand größte schwimmende PV-Anlage liegt in Anhui, China, und liefert bis zu 40 MW Strom. In Deutschland liefert die PV-Anlage auf dem Baggersee Maiwald bei Achern rund 800.000 kWh grünen Strom pro Jahr.

3. PV-Dachanlagen für Mietshäuser

Die klassische Photovoltaik-Anlage auf dem Dach wird kaum noch durch das EEG gefördert. Sie lohnt sich im privaten Bereich aktuell nur, wenn der Strom auch selbst verbraucht wird. Anders sieht es für die Wohnwirtschaft aus: Durch das Mieterstromgesetz können nun auch Mehrfamilienhäuser an der Energiewende teilhaben. Mit einer PV-Anlage auf dem Dach von Mietshäusern können die Mieter ökologischen Solarstrom direkt vom Vermieter beziehen, und das bis zu 5 Cent günstiger als aus dem Netz. Bei den SWD können Immobilienbesitzer zudem das Investitionsrisiko und den Betrieb der Anlage komplett abgeben. Vorzeige-Beispiel für das Mieterstrom-Modell ist das Energiesparhaus Casper in Düren, das mittlerweile viele Nachahmer hat.

4. Photovoltaik für Gewerbe-Mieterstrom

Für gemietete Gewerbeflächen gab es lange kaum Alternativen zum Netzstrom. Doch seit 2019 bringen die SWD erstmalig Projekte ins Rollen, die Photovoltaik auch als Gewerbe-Mieterstrom umsetzbar und rentabel machen. Bis zu 2 Cent pro kWh können dabei für den Gewerbemieter gespart werden .
Neue, intelligente Mess-Systeme erlauben eine individuelle und detaillierte Auswertung und Abrechnung.

5. Solargetriebene Schiffe, Züge und Flugzeuge

2016 vollendete die Solar Impulse 2 als erstes solargetriebenes Flugzeug die Umrundung der Welt. Doch trotz vieler Erfolge muss für den solargetriebenen Transport noch viel geforscht werden. Im Schiffsverkehr sind bisher hauptsächlich kleinere Fährschiffe und einzelne Forschungsschiffe komplett solargetrieben. Doch immer mehr Frachtschiffe decken zumindest einen Teil ihres Bedarfs durch PV-Anlagen. Im Zugverkehr ist das einfacher: Hier können auch die Stationen und Zugstrecken als Fläche zur Energiegewinnung genutzt werden. So liefert zwischen den Niederlanden und Belgien ein 3,5 km langer Zugtunnel aus 16.000 PV-Modulen Energie für bis zu 4.000 Züge im Jahr. Die 4400 Solarmodule auf dem Dach der Londoner Blackfriars-Brücke decken immerhin den halben Energiebedarf des zugehörigen Bahnhofs.

6. Solargetriebene Autos

Dank Sonnenenergie unabhängiger von der Ladestation: Das ist kein Traum, sondern greifbare Zukunft. Am weitesten entwickelt ist bisher vermutlich das Solarauto des niederländischen Herstellers Lightyear One, das selbst bei schlechtem Wetter bis zu 400 km Reichweite garantiert und schon ab 2021 ausgeliefert werden soll. Auch Toyota fährt schon Tests mit seinem Solar-Fahrzeug Prius. Richtig spannend wird es beim Münchener Unternehmen Sono Motors, das die Herstellung ihres umweltfreundlichen Solarautos Sion mit einer revolutionären Crowdfunding-Kampagne finanzieren will.

7. Mini Kraftwerke: Insel-Anlagen und “Power to Go”

Insel-Anlagen sind Solaranlagen, die unabhängig vom Netz sind. Der Strom wird direkt verwendet oder in einer Batterie zwischengespeichert. Besonders vorteilhaft ist das in Gegenden, die vom Stromnetz abgeschnitten sind. Aber auch bei uns werden kleine Systeme wie Kühlwagen, Wohnwagen, Elektrozäune, Außenbeleuchtung oder Parkscheinautomaten mit Photovoltaik unabhängig vom Netz betrieben. Besonders bei mobilen Solarmodulen nimmt der Einfallsreichtum immer neue Formen an: Es gibt sie “to go” zum Zusammenfalten, als Strandmatte, in Kleidung eingewoben oder direkt in Geräte integriert. Auch Versuche, Mini-PV-Module mit 3D-Druckern selbst zu erstellen, gibt es schon.

8. Durchsichtige Solarzellen: Fenster, die Strom erzeugen

Bis Sie die Schaufenster in Ihrem Geschäft als Energielieferanten nutzen können, dauert es wohl noch eine Weile. Doch möglich sind durchsichtige Glasflächen als Photovoltaik-Anlage jetzt schon. In einer Londoner Galerie hat die Solar-Designerin Marjan van Aubel bunte Glasfenster installieren lassen, die nicht nur gut aussehen, sondern auch Strom erzeugen. Noch vielversprechender sind Treibhäuser, die dank durchsichtiger Photovoltaikzellen die Pflanzen mit Licht versorgen, und gleichzeitig mit Sonnenenergie Wasser- und Nährstoffkreisläufe antreiben. So könnte in Zukunft auch auf Dachflächen in Städten effizient Nahrung angebaut werden.

9. Dachziegel, Wände und Möbel als unsichtbare Stromlieferanten

Am schönsten sind Photovoltaik-Module, wenn man sie gar nicht erst sieht. Die Firma Tesla arbeitet daher schon länger an PV-Dachziegeln, die sich einfach austauschen lassen und schick aussehen.
Realistischer sind aktuell noch kleinere Anwendungen wie Möbel oder Deko-Objekte mit eingebauten Solarpanels. Diese funktionieren zwar auch schon in Innenräumen gut, dort reicht die Energie allerdings meist nur zum Laden von kleinen Elektrogeräten oder zum Betreiben von Leuchten.

10. Organische Solarzellen & Farbstoffsolarzellen

Hier könnte die eigentliche Zukunft in Sachen Photovoltaik liegen: Umweltfreundliche Solarzellen aus organischem Material, flexibel, dünn, und günstig zu produzieren. Tatsächlich gibt es diese “Organic Solar Cells” (OSC) bereits auf dem Markt. Allerdings ist der Wirkungsgrad bisher noch vergleichsweise niedrig, und die Langzeit-Beständigkeit des Materials noch verbesserungsbedürftig. Ähnliches gilt für Farbstoffsolarmodule. Diese nutzen die Kraft von Farbpigmenten, Licht zu absorbieren. Die Weiterentwicklung dieser Technologien wird aktuell am Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE erforscht.

Sie wollen mehr wissen?

> Fakten: Hier finden Sie eine aktuelle, umfangreiche Studie des Fraunhofer Instituts zur Photovoltaik in Deutschland.

Ihre Ansprechpartner

Dr. Markus Reuß
Tel: 02421 126 – 403
E-Mail: markus.reuss@stadtwerke-dueren.de

Christine Berger
Tel: 02421 – 126 – 417
E-Mail: christine.berger@stadtwerke-dueren.de

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