Schwimmender Solarpark im Meer trotzt auch hohen Wellen
Große Felder mit Sonnenkollektoren auf dem Meer? Eine tolle Idee, denn durch die Dauerkühlung wären sie besonders effizient. Und Platz gibt es auch reichlich. Wären da nicht die starken Wellen. Doch dieses Problem haben jetzt die Ingenieure der TU Wien gelöst. Ihre Idee präsentieren sie auf der Hannover Messe.
So groß wie ein Fußballfeld können die Solarflächen dank der neuartigen Schwimmkörper sein.
Foto: TU Wien
Schaumkronen auf meterhohen Wellen, heftiger Wind, Boote schaukeln gewaltig: Bei solch rauer See zerbricht eine flache, unflexible Plattform sehr schnell. Und genau das ist das große Hindernis beim Aufbau von Solarfeldern auf dem Meer. Der könnte zwar vielerorts Platz- und damit Energieprobleme lösen, aber: „Würde man eine Plattform einfach auf luftgefüllte geschlossene Container montieren, so müsste die Konstruktion unwirtschaftlich schwer und robust ausgeführt werden“, erklärt Prof. Markus Haider vom Institut für Energietechnik und Thermodynamik der TU Wien. Oder aber sie würde einem starken Wellengang eben nicht lange standhalten.
Genau dieses Dilemma hat Haiders Forschergruppe nun nach eigenen Angaben gelöst. „Helioflat“ nennen sie ihre Leichtbaukonstruktion, die sie derzeit auf der Hannover Messe präsentieren. „Der entscheidende Trick ist, dass Heliofloat von offenen Schwimmkörpern getragen wird“, erklärt Haider. Jeden einzelnen Auftriebskörper müsse man sich vorstellen wie ein unten offenes Fass aus einem weichen, flexiblen Material, das im Wasser treibt.
Luftsäulen wirken wie Stoßdämpfer
Die Luftsäule im oberen Bereich des Körpers hat also direkten Kontakt zum Wasser und wirkt deshalb wie ein Stoßdämpfer. Hinzu komme, dass die „Fässer“ wegen ihrer flexiblen Seitenwände auch nur geringe horizontale Kräfte aufnähmen.
Über eine Reihe dieser Luftbehälter entsteht eine ebene Nutzfläche, die nach Einschätzung der Wiener Wissenschaftler bis zu 100 m lang sein kann. „Wenn man die Luftbehälter richtig dimensioniert, können die Wellen unterhalb von Heliofloat hoch und nieder gehen, ohne die Plattform maßgeblich zu beeinflussen. Die Anlage schwebt ruhig über dem Wasser. Mit geschlossenen und steifen Luftpolstern wäre das unmöglich“, meint Haider.
Wasser kühlt die Anlage ständig
Unmöglich ist die Installation schwimmender Solarfelder indes auch bislang noch nicht. Das beweist eine Anlage des Technologiekonzerns Kyocera in Japan, die schon seit zweieinhalb Jahren Strom liefert. Sie wurde bei Kagoshima auf der Insel Kyushu errichtet und soll den Konstrukteuren zufolge Windgeschwindigkeiten bis zu 190 km/h und Unterschiede des Wasserstandes von 6 m aushalten können.
Die Solarpanele können auch etwas über dem Meer angeordnet und in die Sonne gestellt werden.
Quelle: TU Wien
Ein Wellengang in dieser Größenordnung wäre aber wohl tödlich für die Anlage. Sie liegt deshalb in einer recht gut geschützten Bucht. Ein großer Vorteil der Installation auf dem Meer ist übrigens auch, dass das Wasser die Anlage ständig kühlt und deshalb Wirkungsgradverluste bei großer Hitze vermieden werden können. Derzeit ist eine weitere Anlage vor der Küste der Präfektur Chiba bei Tokio im Bau. Es handelt sich um die größte, schwimmende Solaranlage der Welt. Auch sie liegt in einer geschützten Bucht und soll in diesem Jahr den ersten Strom liefern.
Künftig auch Häuser auf dem Wasser
Die Wiener haben für ihre Entwicklung indes noch viele weitere Nutzungsformen im Sinn. „Für Entsalzungsanlagen oder Biomassegewinnung aus Salzwasser bieten Heliofloat-Plattformen ganz neue Möglichkeiten“, sagt Dr. Roland Eisl, Absolvent der TU Wien und Geschäftsführer der Heliofloat GmbH, die als Spin-off der TU gegründet wurde.
Außerdem könne man Seen in heißen Ländern vor dem Austrocken schützen. Und: Man könne dort auch Aquafarming betreiben, sogar die Errichtung von Sportanlagen sei möglich und irgendwann gar der Bau von Wohnhäusern auf dem Wasser. „Eventuell“ jedenfalls.
Der Prototyp, den die Forscher auf der Hannover Messe präsentieren, ist nur einen Quadratmeter groß. Wenn sich genug Partner und Investoren finden, wollen die Wiener ihre Plattform aber im ganz großen Maßstab bauen.
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