Solar 01.06.2007, 19:28 Uhr

Konzentrator-Solargeneratoren nach russischem Muster  

VDI nachrichten, München, 1. 6. 07, mg – Bei Konzentrator-Solarmodulen hat die Münchner Solartec eine Spitzenstellung. Günstig hergestellte Fresnelllinsen bündeln das Sonnenlicht knapp tausendfach auf die kleinen Solarzellen. Die idealen Standorte sind Gegenden, in denen viel direkter Sonnenlichtanteil herrscht, in Spanien oder Süditalien etwa. Optimal funktionieren die Anlagen im Sonnengürtel der Erde.

Bereits jetzt haben unsere Konzentrator-Solarzellen vom Typ Solcon einen Wirkungsgrad von 35 %“, sagt Erich Merkle, Vorstand von Solartec. Das sei zwar nicht Weltrekord. Den halte das Boeing-Spectrolab 2006 mit über 40 % in der US-Forschung. Doch während die US-Wissenschaftler noch im Labor experimentieren, produziert die Münchner Solartec bereits in Serie.

Merkle will bald „einen Modul-Flächenwirkungsgrad von 80 % einer einzelnen Zelle“ erreichen: 28 % Ausnutzung, fast das Doppelte marktgängiger Solarmodule. Der Flächenbedarf von Solargeneratorfeldern wäre halbiert. Momentan wandelt ein Generator mit mehreren m2 Fläche das Licht zu 24 % in elektrischen Strom um. Doch dafür muss das Gestell der Sonne nachgeführt werden. Schrägdächer sind ungeeignet. Die Konzentration klappt nur bei direkter Strahlung.

Günstig hergestellte Fresnelllinsen bündeln das Sonnenlicht knapp tausendfach („1000 Suns“) auf die kleinen Solarzellchen. Die 144 Linsen pro Modul weisen nicht alle genau dieselbe Lichtbrechung auf. Deshalb tritt „Mismatching“ auf. So heißt der Effekt, dass bei Verschaltung der Wirkungsgrad der schlechtesten Einzelzelle den des Gesamtmoduls bestimmt. Dies erklärt den Unterschied der Wirkungsgrade von Zelle (35 %) und Gesamtsystem (24 %) der Solcon-Technik.

Der Solartec-Vorstand will die Solarstromgeneratoren „in Gegenden aufstellen, wo es Kraftwerke braucht und wo mehr direkter Sonnenlichtanteil herrscht“, in Spanien oder Süditalien etwa. Optimal funktionieren die Anlagen im Sonnengürtel der Erde. Dort könnten sie einen echten Bedarf decken: In vielen Gegenden Zentralafrikas haben die Menschen bis heute kein Elektrizitätsnetz.

Zusammen mit Stromspeichern ließen sich beispielsweise Dörfer dezentral mit elektrischer Energie versorgen. Blei- oder Lithium-Akkus sind bereits verfügbar. Am immer wieder angeführten solaren Wasserstoff-Kreislauf werde leider nur sehr wenig geforscht, kritisieren Fachleute. Der besteht aus der Elektrolyse von Wasser mittels Solarstrom, Wasserstoffspeicherung und der bedarfsgerechten Rückumwandlung in elektrische Energie.

Bei Konzentrator- und Zellentechnik arbeiten die Münchner sehr eng mit Physik-Nobelpreisträger Prof. Dr. Zhores I. Alferov vom Ioffe-Institut in St. Petersburg zusammen. Von dort kamen beispielsweise die Solarmodule für die russische Weltraumstation MIR. Wegen der erprobten Technik scheint es realistisch, wenn Merkle verspricht: „Solcon-Module mit 1 MW Gesamtleistung pro Monat ab Ende 2007.“ Zurzeit wird der Typ zertifiziert.

Prof. Dr. Viacheslav M. Andreev vom Ioffe-Institut sieht für Dünnschicht-Solarzellen wesentlich bessere Perspektiven als für konventionelle. Der Assistent von Nobelpreisträger Alferov belegt das mit der Entwicklung des Wirkungsgrads bei III-V-Tandemzellen in den 1970er und 80er Jahren: Der hätte dreimal so stark zugelegt wie jener kristalliner Zellen. HEINZ WRANESCHITZ

  • Heinz Wraneschitz

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