Die Zukunft der Solarenergie: Fünf Entwicklungen mit enormem Potenzial

Saubere, günstige, reichlich vorhandene und nachhaltige Energie. Das Erste, was uns in den Sinn kommt, ist die Solarenergie, doch tatsächlich werden weniger als 2 Prozent der weltweiten Energie auf diese Weise erzeugt. Wir sind uns alle einig, dass wir diese Zahl verbessern müssen – doch es geht nicht nur um Effizienz und Kosten, sondern auch um Verfügbarkeit, Portabilität und Speicherung. Im Folgenden stellen wir fünf Erfindungen vor, die die Solar-Gleichung bereits heute verändern und in naher Zukunft noch tiefgreifendere Veränderungen bringen könnten.

Viele Menschen haben den Traum von der „Solarenergie für zu Hause“ verwirklicht. Die genaue Kombination aus allgemeinem Zugang, lokalen Subventionen und freundlichen Gesetzen kann die Akzeptanzraten deutlich erhöhen, während es in anderen Regionen genau umgekehrt ist – sei es wegen prohibitiv hoher Preise oder absurder Gesetzgebung. Unsere spanischen Leser erinnern sich sicherlich an die berühmte „Sonnensteuer“, und ich persönlich vergesse den Wahnsinn in Nevada Ende 2015 nicht, der im September des darauffolgenden Jahres rückgängig gemacht wurde.

Agrophotovoltaik

Es ist nicht schwer, sich riesige Solarfarmen in offenen Wüsten mit viel Sonnenlicht vorzustellen, aber unsere Vorstellung trügt: Hitze ist ein natürlicher Feind der Paneele, und deshalb müssen sie an präzisen Orten mit gemäßigtem Klima aufgestellt werden. Die Agrophotovoltaik, also die Installation von Solarpaneelen über landwirtschaftlichen Feldern und Gewächshäusern, bietet eine doppelte Lösung: Sie optimiert die Flächennutzung und hält die Paneele durch die von den Pflanzen abgegebene Feuchtigkeit im thermischen Gleichgewicht. Hinzu kommt die „Flotovoltaik“ (schwimmende Solarfarmen), über die wir bereits berichtet haben. Agrophotovoltaik-Anlagen haben sich als 3 Prozent effizienter erwiesen als herkömmliche Anlagen. Das scheint nicht viel zu sein, aber die Effekte summieren sich.

„Photovoltaik-Tracker“

Ein Solarpanel, das die Sonne „verfolgt“. Eine einfache Idee, aber mit einer komplexeren Umsetzung, als wir denken. Historisch gesehen war die photovoltaische Nachführung (auch als „Sonnenkollektoren“ bekannt) teuer und schwer, was die Installationsmöglichkeiten einschränkte, aber sie wird immer sinnvoller. Ein solches System verbraucht zwischen 5 und 10 Prozent der Energie, die es erzeugt, aber je nach geografischer Lage könnte ein Solarpanel mit photovoltaischem Tracker bis zu 45 Prozent mehr Energie erzeugen.

Solarfenster

Eine der Hauptbeschwerden über Solarmodule ist ihr Aussehen. Riesige Siliziumrechtecke, die normalerweise jede Ästhetik zerstören. Aber Silizium ist nicht die einzige Option zur Erzeugung von Solarenergie. Solarzellen aus organischen Komponenten machen nicht nur kompatible Oberflächen zu Solarmodulen, sondern sind auch halbtransparent, sodass sie auf herkömmliche Fenster aufgebracht werden könnten und 43 Prozent des Sonnenlichts durchlassen. Vielleicht reicht das nicht für ein Haus, und es gibt einen gewissen Effizienzverlust, aber die Solarzellen sind kostengünstig, und es gibt viele Gebäude, die sie nutzen könnten...

Solartextilien

Das Konzept des Wearables, auf die Spitze getrieben. Wie verrückt klingt es, Solarpaneele überallhin mitzunehmen? Ich meine nicht einen Rucksack mit einem kleinen Modul, sondern Zellen, die in die Faser der Kleidung eingewebt sind. 2018 schuf ein britisches Forscherteam Mikro-Solarpaneele von 3 x 1,5 Millimetern, kaum größer als ein Floh. Ihr Prototyp mit 200 Zellen erzeugte genug Energie, um ein Fitbit aufzuladen. Das Interessanteste ist, dass Solartextilien nicht nur auf normale Kleidung beschränkt sind. Jedes Zelt, jede Abdeckung, jede Flagge ist ein potenzielles Solarpanel.

„Flüssige Solarenergie“

Wir haben uns Ende letzten Jahres in einem ganzen Artikel mit dieser Entwicklung beschäftigt. Mehr Solarenergie zu erzeugen ist immer positiv, aber es gibt zwei Probleme: Speicherung und Transport. Die flüssige Solarenergie löst beides mithilfe einer Flüssigkeit, die herkömmliche Solarenergie absorbiert und später mithilfe eines Katalysators wieder freisetzt. In ersten Tests hat diese Flüssigkeit (auf Basis des Kohlenwasserstoffs Norbornadien) eine außergewöhnliche Stabilität gezeigt und ermöglicht eine theoretische Speicherdauer von bis zu 18 Jahren. Dieser Vorteil könnte einige Regeln im Bereich Heizung neu schreiben, mit geschlossenen Kreisläufen, die Solarenergie auf Dächern gewinnen und an verschiedenen Orten freisetzen.