Im Skigebiet Sölden im österreichischen Ötztal erschließen 31 Lifte und Bergbahnen 146 Pistenkilometer in Höhenlagen zwischen 1350 und 3340 m. 363 Schneekanonen, die 77 % der Pisten beschneien können, sind angesichts des Klimawandels immer häufiger im Einsatz.
Auch wenn in Österreich nur gut 10 % des Stroms fossil erzeugt werden, ist die Umweltbelastung durch die Vielzahl von Verbrauchern in Sölden hoch. Das ändert sich in der nächsten Saison. Dann soll eins der weltweit höchstgelegenen Solarkraftwerke, das eine Spitzenleistung von 6,3 MWp haben wird, rund ein Drittel des Stroms für Bahnen, Gastronomie und Schneekanonen produzieren, die jährlich 28 Millionen KWh verbrauchen.
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Stets mit voller Kraft
Damit die grandiose Bergwelt optisch nicht allzu sehr beeinträchtigt wird und die Anlage stets mit voller Kraft produziert, hat sich Helioplant, ein Entwickler von Solaranlagen in Innsbruck/Österreich, einiges einfallen lassen.
Die Zellen – jeweils 15 oder 16, je nach der Neigung des Hangs, auf dem der Mast steht –, sind wie Fahnen seitlich befestigt, statt eine große Fläche zu bedecken. Technikaffine Ski- und Snowboardfahrer können diese Konstruktion sogar schön finden.
Kleine Wirbelstürme pusten den Schnee weg
Diese Anordnung hat nicht nur optische Gründe. Die Fahnen sorgen dafür, dass selbst schwacher Wind kleine Wirbelstürme erzeugt, die den Schnee wegwehen, der sich auf den Zellen ansammeln kann, also nicht produktionsmindernd beschattet werden.
Die Luftwirbel sorgen zudem dafür, dass sich am Fuß eines jeden Masts ein Hohlspiegel aus Schnee bildet. Dieser reflektiert das Sonnenlicht, sodass es die Solarzellen ein zweites Mal trifft. Da sie bifazial sind, also auch Licht in Strom umwandeln, das auf ihre Rückseite fällt, steigt der Wirkungsgrad ein wenig an.
Optimierer blenden verschattete Module aus
Da die Solarzellen nicht optimal zur Sonne hin ausgerichtet sind werden einige stets im Schatten liegen. Normale Wechselrichter, die den erzeugten Gleich- in Wechselstrom umwandeln, reagieren in einer solchen Situation nicht sonderlich umweltfreundlich. Sie reduzieren die Gesamtleistung des Solarsystems auf das Niveau des schwächsten Moduls im Strang.
Das bedeutet, dass ein verschattetes Modul den Energiegesamtertrag erheblich mindern kann. Um dieses Problem zu lösen, werden so genannte Leistungsoptimierer von Solaredge eingesetzt, einem Unternehmen im israelischen Herzliya, das auf Systeme spezialisiert ist, die den Stromertrag von Solarkraftwerken optimieren. Die Optimierer sorgen dafür, dass jedes Solarmodul unabhängig arbeitet, sodass leistungsschwache Module nicht den gesamten Strang-Ertrag beeinträchtigen. Herzliya ist ein bedeutendes Zentrum für Forschung, Innovation und Technologie.
Ertrag ist höher als im Flachland
Der Einsatz von Solarenergie in Gebirgsregionen bietet erhebliches Potenzial. Das lässt sich insbesondere im Winter nutzen, wenn der Energieverbrauch in Skigebieten sehr hoch ist. Die Sonneneinstrahlung ist dort wegen geringerer Wolkenbildung 1,5-mal höher als im Flachland, entsprechend größer ist die Stromerzeugung. Dazu kommt, dass Siliziumzellen umso mehr Strom erzeugen, je kälter sie sind.
Herkömmliche PV-Systeme werden durch Schnee jedoch häufig außer Gefecht gesetzt. Wegen der in großen Höhen oft starken Winde sind müssen Fundamente und Befestigungen der Solarzellen besonders massiv sein was die Baukosten erhöht. Die „Fahnenmasten“ von Helioplant sind dagegen trotz bescheidener Fundamente windresistent.
Bisher gibt es nur wenige Solarkraftwerke im Hochgebirge. Dass größte mit einer Spitzenleistung von 2,2 MW ist am Muttsee in der Schweiz in Betrieb. Außerdem befinden sich mehrere Anlagen auf Höhen zwischen 4000 und 5000 m in Tibet, allerdings nicht in Hanglagen wie in den Alpen, sondern auf Hochebenen, die einfacher zu bebauen sind.
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