Fotovoltaik-Kraftwerke: Höherer Ertrag, verbesserte RenditeDas Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) hat eine Fotovoltaik Nachführplattform in extremer Leichtbauweise entwickelt. Die Anlage führt marktübliche Fotovoltaik Module einachsig der Sonne nach und ermöglicht so einen höheren Stromertrag. Die Neuentwicklung kommt mit geringem Materialeinsatz aus. Das hält die Kosten der Nachführung niedrig und verbessert so die Rendite.
„In den letzten Jahren werden ‚Solar-Tracker’ besonders bei Freiflächenanlagen immer beliebter, da sie eine größere Sonnenernte einfahren”, sagt ZSW-Projektleiter Fritz Klotz. „Typisch bei einachsigen Anlagen sind rund 25 Prozent. Doch dieser Mehrertrag wird oft von den hohen Nachführkosten aufgefressen. Anders bei unserer Technik, die mit minimaler Struktur auskommt.”
Die Solarforscher haben das Tragwerk als Dreieck ausgebildet. Gegenüber der gängigen Rechteckform reduziert das bereits geometrisch den Materialeinsatz erheblich. Die Plattform ist selbsttragend und aus Aluminium. Das flächenspezifische Gewicht ohne Module beträgt rund 10 Kilogramm pro Quadratmeter. Vergleichbare konventionelle Anlagen wiegen bis zu 30 Kilogramm. Die Konstruktion hält Windgeschwindigkeiten bis zu 150 km/h stand. Das geringe Gewicht senkt nicht nur die Kosten, sondern auch Transport- und Montageaufwand.
Ziel ist es, Hersteller, Anlagenbauer und Systemhäuser für die Industrieproduktion zu gewinnen. Fritz Klotz ist zuversichtlich: „Die sinkende Einspeisevergütung bei gleichzeitig steigenden Investitionskosten für Fotovoltaik Anlagen zeigen: Die Nachfrage für stabile und wirtschaftliche Nachführsysteme wird immer größer. Erste Verhandlungen mit Interessenten bestätigen das.”
Die Nachführplattform wird vom ZSW auch für schwache Konzentratoren entwickelt. Hier beträgt das Gewicht sogar nur 5 Kilogramm pro Quadratmeter, da das Reflektortragprofil die Funktion des Unterbaus übernimmt. Die nächsten Schritte der ZSW-Forscher werden ein Leichtbau-Nachführsystem für Konzentratormodule mit bis zu 20-facher Konzentration sein.
Statt eines Elektromotors bieten die Stuttgarter Forscher einen innovativen Antrieb als besondere Option – Thermohydraulik. Sie verbraucht keinen Strom Antriebsenergie und Regelung kommen von der Sonne Mit der thermohydraulischen Solar-Nachführung hat das Institut bereits seit 1989 Erfahrung. Bei beweglichen Fotovoltaik Sonnenschutzsystemen für Gebäude hat es diese Technik als erstes angewendet. Inzwischen ist der thermodynamische Antrieb ein bewährtes Industrieprodukt mit vielen hunderttausend störungsfreien Betriebsstunden.
Das ZSW gehört nach eigenen Angaben zu den führenden deutschen Forschungsinstituten auf den Gebieten Fotovoltaik Brennstoffzellen und regenerative Kraftstoffe. Seit 1988 beschäftigt sich das Institut mit Fotovoltaik Nachführsystemen, seit 1994 prüft es auf dem größten Freiland Testfeld in Europa Anlagen von Herstellern und Eigenentwicklungen. Das Institut erwirtschaftet mit 120 Beschäftigten einen Umsatz von rund 15 Millionen Euro - der Großteil stammt aus der Industrieforschung und von öffentlichen Auftraggebern.
Ein erstes Demonstrationsgerät der Fotovoltaik Nachführplattform ist im Frühjahr auf dem institutseigenen Solartestfeld Widderstall in Betrieb gegangen. Die EU und das Land Baden-Württemberg haben das Projekt gefördert.
Quelle: Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)