Die Gewinnung von regenerativem Strom ist auf sehr vielfältige Weise möglich. Dennoch gibt es nur vergleichsweise wenige Erzeugungsarten, die für eine umfassende Grundversorgung mit Energie geeignet sind. Neben der weltweit am stärksten genutzten Wasserkraftenergie sind das Biomasse-Technologien (oft Wärme), die Windenergie und die Sonneneinstrahlung (Elektrizität).
Während Windkraftanlagen vor allem wegen ihrer weithin sichtbaren Veränderung der Landschaft und der von ihnen erzeugten Geräuschkulisse in der Kritik stehen, ist es bei den Solarkraftanlagen der Flächenverbrauch. Bereits frühzeitig überlegte man sich, wie man bei großen Solarfeldern eine Doppelnutzung erreichen könnte. Das führte unter anderem zu Entwicklungen, bei denen die Solarmodule so hoch aufgeständert werden, dass landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge darunter entlangfahren können. Die an sich guten Ideen scheiterten jedoch häufig an Dingen wie den zusätzlichen Installationskosten, der zu starken Beschattung oder einer erhöhten Anfälligkeit gegenüber Wind- und Schneelasteinwirkung.
Ein Unternehmen aus Bayern hat nun eine Lösung marktreif entwickelt, das in ähnlicher Form bereits mehrfach angedacht wurde (siehe z.B. Solyndra® Solar von der Fa. Alwitra). Die Entwicklung einer einzelnen Wissenschaftlerin (Dr. Vesselinka Petrova-Koch) in Zusammenarbeit mit dem Leuchtstoffröhrenwerk der Firma Osram ermöglicht nun eine Doppelnutzung von Agrarflächen. Anders wie bei Flachmodulen, bei denen durch Weglassen von solar-aktiven Flächen eine Durchstrahlung ermöglicht wird (was zu Leistungseinbußen führt), erreicht diese Technik eine ähnliche elektrische Effizienz wie eine herkömmliche Solarfeld-Konfiguration.
Die Idee ist, flexible Dünnschicht-Solarfolien in robuste Glasröhren einzubringen und diese mit einem frei bestimmbaren Raster auf Rahmen zu montieren. Durch die entsprechende Ausrichtung (Ost-West) können die gebogenen Solarmodule fast den ganzen Tag über Strom erzeugen. Da die Röhren zueinander einen Abstand haben, kann jedoch weiterhin Licht auf den Boden darunter fallen. Die partielle Beschattung hat dabei sogar Vorteile, vor allem in warmen Gebieten. Die Verdunstung wird reduziert (Wasserverbrauch) und die Pflanzen werden vor zu intensiver Sonne geschützt. Die runden Glasröhren sind selbstreinigend und erzeugen eine weit geringere Wind- und Schneelast gegenüber flachen Solarmodulen (leichtere Stützkonstruktionen). Durch die offene Struktur erfolgt auch keine stellenweise Reduktion der Regenmenge, so dass weiterhin optimale Bedingungen für den Pflanzenwuchs bestehen.
Der zweite große Vorteil der Technologie ist natürlich die Energieerzeugung. Hier wird regenerative Energie z.B. für eine autonome Stromversorgung im Inselbetrieb erzeugt. Oder es eröffnet sich eine zusätzliche Einnahmequelle für Landwirte, ohne dass wertvolle Ackerfläche verloren geht.
Inzwischen fertigt die Firma Tubesolar AG, Augsburg, als eigenständige AG und fertigt seit 2019 die patentierte Photovoltaik-Dünnschicht-Röhren. Man ist auch an dem Unternehmen Ascent Solar Technologies beteiligt, das die benötigten CIGS-Dünnschicht-Photovoltaik-Zellen als Second Source liefert.
© Gerald Friederici Aug. 2021