Photosynthese unter Rotlicht 09.11.2017, 12:31 Uhr

Dieses rote Gewächshaus produziert Solarstrom – und lässt Gemüse wachsen

Ein Gewächshaus mit Solarzellen auf dem Dach: Ist das für Pflanzen nicht zu dunkel? Nein, vorausgesetzt es kommt Technik aus Kalifornien zum Einsatz. Magentafarbene Dachpaneele verwandeln Sonnenlicht in Rotlicht, das Stromproduktion und Photosynthese zugleich effektiver macht. Kleiner Nebeneffekt: Tomaten brauchen weniger Wasser.

US-Forscher haben eine Photovoltaikanlage entwickelt, die nur Teile des Lichts zur Stromproduktion nutzt, aber genügend Licht durchlässt, damit Gemüsepflanzen trotzdem gut wachsen können.

US-Forscher haben eine Photovoltaikanlage entwickelt, die nur Teile des Lichts zur Stromproduktion nutzt, aber genügend Licht durchlässt, damit Gemüsepflanzen trotzdem gut wachsen können.

Foto: University of California

Gewächshäuser und Solarmodule brauchen Sonnenstrahlen, wetteifern quasi um Energie. Dass sie gemeinsame Sache machen, klingt abwegig. Schließlich würden Sonnenkollektoren das Innere des Gewächshauses verdunkeln, den Pflanzen die Grundlage des Wachstums entziehen. Jetzt kommt eine überraschende Technologie, die Ingenieure der Universität von Kalifornien entwickelt haben: Sie haben Solarelemente entwickelt, die nur Teile des Lichtes für die Stromproduktion benötigen und genug Licht für die Pflanzen übrigen lassen. Dabei handelt es sich um so genannte wellenlängenselektive Photovoltaikanlagen – im Englischen Wavelength-Selective Photovoltaic Systems (WSPV).

Paneele verwandeln Sonnenlicht in Rotlicht

Herzstück der Technologie sind Glaspaneele, an deren Rückseite sich eine dünne Schicht lumineszierenden Materials befindet. Das Material ist magentafarben und verwandelt einen Teil des einfallenden grünen Sonnenlichts in rotes Licht, leitet es anschließend an Silizium-Solarzellen weiter, die das Paneel als schmale Streifen durchziehen. Warum die Umwandlung des Lichtspektrums? Die Solarzellen sind bei der Energieproduktion dadurch effektiver.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
RHEINMETALL AG-Firmenlogo
Verstärkung für unsere technischen Projekte im Bereich Engineering und IT (m/w/d) RHEINMETALL AG
deutschlandweit Zum Job 
EKS Montage GmbH-Firmenlogo
Bauleiter Bautechnik - Stationen SuedOstLink (m/w/d) EKS Montage GmbH
deutschlandweit Zum Job 
EKS Montage GmbH-Firmenlogo
Sicherheits- und Gesundheitsschutzkoordinator (m/w/d) EKS Montage GmbH
deutschlandweit Zum Job 
EKS Montage GmbH-Firmenlogo
Bauleiter E-Technik - Stationen SuedOstLink (m/w/d) EKS Montage GmbH
deutschlandweit Zum Job 
ENERCON GmbH-Firmenlogo
Entwicklungs- und Versuchsingenieur (m/w/d) Akustik ENERCON GmbH
Aurich bei Emden Zum Job 
Corventis GmbH-Firmenlogo
Applikationsingenieur (m/w/d) Corventis GmbH
Großraum Ravensburg Zum Job 
Iventa-Firmenlogo
Wind Engineer (m/f/d) Iventa
Hamburg, Köln, Wien (Österreich) Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Fachingenieur (w/m/d) Konstruktiver Ingenieurbau, Bauwerkserhaltung Die Autobahn GmbH des Bundes
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Praktikum / Abschlussarbeit - IT Product Lifecycle Management HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
HARTING Electric Stiftung & Co. KG-Firmenlogo
Produktmanager Industriesteckverbinder (m/w/d) HARTING Electric Stiftung & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
HARTING Electric Stiftung & Co. KG-Firmenlogo
Prozessexperte SAP APO ePP/DS (m/w/d) HARTING Electric Stiftung & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
Firmengruppe Max Bögl-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) für Magnetschwebebahnsystem Firmengruppe Max Bögl
Sengenthal Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
SAP Inhouse Consultant PP/APO ePPDS HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Espelkamp, Berlin Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Praktikum / Abschlussarbeit im Bereich DevOps HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Berlin, remote Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauingenieur / Bautechniker als Bauleiter (m/w/d) für Hochbauprojekte Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Liebenau bei Nienburg / Weser Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
SAP Inhouse Consultant PP/APO ePPDS HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauleiter (m/w/d) Tiefbau - Straßenbau Magdeburg Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Magdeburg Zum Job 
ANDRITZ HYDRO GmbH-Firmenlogo
System Engineer (m/w/d) - Oil Hydraulics and Subsystems Compact Hydro ANDRITZ HYDRO GmbH
Ravensburg Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Statiker (m/w/d) Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Liebenau bei Nienburg / Weser Zum Job 
FRITSCH Bakery Technologies GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Leiter Elektrokonstruktion (m/w/d) FRITSCH Bakery Technologies GmbH & Co. KG
Markt Einersheim Zum Job 
Die magentafarbenen Dachpaneele wandeln Teile des grünen Sonnenlichts in rotes Licht um. Dadurch werden Stromproduktion und Photosynthese effektiver.

Die magentafarbenen Dachpaneele wandeln Teile des grünen Sonnenlichts in rotes Licht um. Dadurch werden Stromproduktion und Photosynthese effektiver.

Quelle: University of California

Doch nicht nur die Solarzellen freuen sich über das rote Licht. Es kommt auch den Pflanzen zugute. „Ich dachte, die Pflanzen würden langsamer wachsen, weil es unter diesen rosafarbenen Tafeln dunkler ist“, sagt Michael Loik, Professor für Umweltstudien an der Universität von Kalifornien. Das ist aber nicht der Fall, wie Tests beweisen. Die Pflanzen können unter dem Rotlicht hervorragend Photosynthese betreiben.

20 % der Pflanzen wachsen sogar schneller

An zwei Standorten in Kalifornien hat Loik rote Gewächshäuser gebaut. Auf dem Campus in Oakland und in Watsonville. Darin wachsen 20 verschiedene Pflanzenarten, zum Beispiel Tomaten, Gurken, Zitronen, Limonen, Paprika, Erdbeeren und Basilikum. Den meisten dieser pflanzlichen Versuchskaninchen machten die dunklen Lichtverhältnisse nichts aus.

Loik: „Achtzig Prozent der Pflanzen waren nicht betroffen, während 20 Prozent unter den magentafarbenen Fenstern tatsächlich schneller wuchsen.“ Tomaten scheinen im Vergleich zu klassischen Gewächshäusern zudem fünf Prozent weniger Wasser zu benötigen.

Obwohl es unter den magentafarbenen Tafeln im Vergleich zu einem klassischen Gewächshaus dunkler ist, wachsen die Nutzpflanzen gut, zum Teil sogar besser als in normalen Gewächshäusern. 

Obwohl es unter den magentafarbenen Tafeln im Vergleich zu einem klassischen Gewächshaus dunkler ist, wachsen die Nutzpflanzen gut, zum Teil sogar besser als in normalen Gewächshäusern.

Quelle: University of California

Loik: „Wir steuern auf sich selbst versorgende Gewächshäuser zu“

„Wir haben gezeigt, dass intelligente Gewächshäuser Solarenergie für Strom gewinnen können, ohne das Pflanzenwachstum zu reduzieren, was ziemlich aufregend ist“, schwärmt Loik, der 2012 das Unternehmen Soliculture gegründet hat, um die WSPV-Technik auf den Markt zu bringen. Sein Ziel: Gewächshäuser, die den Strom für Ventilatoren und Beleuchtung selbst produzieren und somit zur Reduktion der CO2-Emission beitragen. „Wir steuern auf sich selbst versorgende Gewächshäuser zu.“

Die Technik soll sich auch schnell amortisieren. Denn die Kosten der WSPV liegen bei etwa 65 Cent pro Watt und damit nach Angaben der Wissenschaftler 40 Prozent unter denen herkömmlicher Sonnenkollektoren.

An solchen besonders umweltfreundlichen Anlagen arbeiten auch andere Forscher. Ein junges Designerteam aus Serbien hat ein Gewächshaus entwickelt, das schwimmt und sich selbst mit Energie versorgt.

 

Ein Beitrag von:

  • Patrick Schroeder

    Patrick Schroeder arbeitet als freiberuflicher Journalist für Zeitschriften und Onlinemagazine wie die VDI Nachrichten und Ingenieur.de.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.