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
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
(Senior) Projektmanager*in Niederspannung (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Patentingenieur (m/w/d) der Fachrichtung Physik und/oder Elektrotechnik mit der Möglichkeit zur Ausbildung zum "European Patent Attorney (m/w/d/)" Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Flugsicherungsingenieur (w/m/d) DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
VAHLE-Firmenlogo
Ingenieur Automatisierungs- und Steuerungstechnik (m/w/d) VAHLE
Kamen, Großraum Dortmund Zum Job 
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Europäischer Patentanwalt (m/w/d) der Fachrichtung Physik, Informatik, Elektrotechnik oder Nachrichtentechnik Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Patentanwalt oder European Patent Attorney (m/w/d) mit technischem Schwerpunkt Life Science / Biotechnologie / Biochemie Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
THERMO-SYSTEM Industrie- & Trocknungstechnik GmbH-Firmenlogo
Verfahrenstechniker:in / Vertriebsingenieur:in THERMO-SYSTEM Industrie- & Trocknungstechnik GmbH
Esslingen am Neckar Zum Job 
PNE AG-Firmenlogo
Senior Einkäufer Windenergieanlagen (m/w/d) PNE AG
Husum, Cuxhaven, Hamburg Zum Job 
Dorsch Gruppe-Firmenlogo
(Senior) Projektingenieur (m/w/d) für HKLS technische Gebäudeausrüstung Dorsch Gruppe
Wiesbaden Zum Job 
Siléane über STRATEGY & ACTION International GmbH-Firmenlogo
Sales Manager DACH (m/w/d) Sondermaschinenbau - Robotertechnik, Optik und künstliche Intelligenz für die Industrie Siléane über STRATEGY & ACTION International GmbH
Home-Office Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieurin / Ingenieur konstruktiver Ingenieurbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Landkreis Esslingen-Firmenlogo
Mitarbeiter (m/w/d) Elektro- und Gebäudetechnik beim Amt für Kreisimmobilien und Hochbau für das Sachgebiet Allgemeiner Bau Landkreis Esslingen
Plochingen Zum Job 
ARVOS GmbH SCHMIDTSCHE SCHACK-Firmenlogo
Sales and Tendering Engineer (m/f/d) ARVOS GmbH SCHMIDTSCHE SCHACK
Düsseldorf Zum Job 
Albert Handtmann Metallgusswerk GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Simulationsingenieur (m/w/d) Strukturmechanik Automotive Albert Handtmann Metallgusswerk GmbH & Co. KG
Biberach Zum Job 
Stadtwerke Lübeck-Firmenlogo
Ingenieur:in Prozessdatentechnik Stadtwerke Lübeck
Lübeck Zum Job 
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Planer:in / Projektbetreuer:in Netze (w/m/d) - gerne auch Berufseinsteiger:in Berliner Wasserbetriebe
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Bautechniker:in Planung (w/m/d) Berliner Wasserbetriebe
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Fachexpert:in Netze (w/m/d) Berliner Wasserbetriebe
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur (w/m/d) Straßenbau Die Autobahn GmbH des Bundes
Osnabrück Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) Bauwerksprüfung Die Autobahn GmbH des Bundes
Osnabrück 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 arbeitete während seines Studiums der Kommunikationsforschung bei verschiedenen Tageszeitungen. 2012 machte er sich als Journalist selbstständig. Zu seinen Themen gehören Automatisierungstechnik, IT und Industrie 4.0.

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.