7 innovative Ideen für Sonnenenergie

Mehr als die Hälfte des eingespeisten Stroms kam 2023 aus erneuerbaren Energien. Gut elf Prozent davon aus Photovoltaik-Anlagen. Für 100 % Ökostrom braucht es aber mehr und dafür muss es nicht immer die PV auf dem Dach oder das Balkonkraftwerk sein. Mit diesen sieben Ideen können wir mehr Strom aus Sonnenenergie erzeugen:

1. Schwimmendes Solar-Kraftwerk auf dem Baggersee

Schwimmende Solarparks haben großes Potenzial: Viele Seen bieten eine große und ebene Fläche. Wie gut das Konzept funktionieren kann, zeigt eine Anlage auf dem Silbersee III in Haltern. Sie ist so groß wie zweieinhalb Fußballfelder. 5.800 Photovoltaik-Module sind hier verbaut. Sie liefern Sonnenenergie für das angrenzende Quarzwerk. Fällt etwa am Wochenende überschüssiger Strom an, wird dieser ins Netz gespeist und versorgt Haushalte in der Umgebung.

Für die Tiere und Pflanzen im Wasser ist die Anlage kein Problem: Die verbauten Photovoltaik-Module sind lichtdurchlässig, damit gelangt genug Licht in den See. Die Panels sind auch nicht fest verbaut, sondern auf Pontons angebracht. Es gibt also weiterhin Wasserzirkulation, so wird Algenbildung vermieden.

Die schwimmende PV-Anlage lief schon im ersten Jahr so erfolgreich, dass ein Ausbau gerpüft wird. Der Solarpark auf dem Wasser könnte Vorbild für weitere Seen in Deutschland werden: Zum Beispiel will der Wupperverband prüfen, ob er eine ähnliche Anlage auf der Dhünntalsperre bauen kann.

2. Solarzaun für die Landwirtschaft

Hühner halten und gleichzeitig Sonne ernten: Bio-Landwirt Burkhard Klein nutzt auf seinem Hof bei Eschenburg in Hessen innovative Photovoltaik-Technologie. Ein 200 Meter langer Solarzaun säumt sein Hühnerfreigehege. Der Zaun ist mit Hochleistungs-PV-Modulen ausgestattet, die senkrecht stehen und dadurch von beiden Seiten Sonnenstrahlen einfangen, auch wenn die Sonne niedrig steht.

Für die Hühner ist der Solarzaun nicht nur Begrenzung sondern auch willkommener Schattenspender. Landwirt Klein überlegt deshalb, auch innerhalb seiner Freigehege Zäune aufzustellen. So könnte er in Zukunft sein Heimatdorf mit Strom versorgen.

Video starten, abbrechen mit Escape

kugelzwei: Ideen für Sonnenenergie

Markt. 31.08.2022. 06:28 Min.. Verfügbar bis 31.08.2027. WDR.

3. Solarenergie direkt im Weltraum gewinnen

Was wäre, wenn wir die gigantische Kraft der Sonne schon im Weltall anzapfen und die Energie zur Erde schicken? Klingt wie Science Fiction — doch genau daran arbeiten Forschungsteams weltweit, zum Beispiel das renommierte California Institute of Technology. Im Januar hat das dortige Forschungsteam des Space Solar Power Project (SSPP) einen Satelliten mit einer Testplattform in den Weltraum geschickt. Darauf befinden sich 32 unterschiedliche Solarzellen. Die Forscher:innen wollen so herauszufinden, mit welchem Material sich die Sonnenenergie im All am besten einfangen lässt.

Bei einem Test der Energieübertragung zur Erde soll ein Empfänger auf dem Caltech-Campus die ausgesendete Mikrowellenstrahlung wahrgenommen haben. Auch China hat angekündigt, eine Solarfarm im Weltraum zu errichten. Sie soll etwa 10.000 Tonnen wiegen und so viel Leistung wie ein Kohlekraftwerk erreichen. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) untersucht ebenfalls das Potenzial von Weltraum-Solarstrom.

Es gibt aber auch noch viele offene Fragen, zum Beispiel wie die Strahlung mit der Atmosphäre reagiert. Das „Solaris“-Programm der ESA erforscht auch mögliche Sicherheits- und Gesundheitsgefahren sowie Auswirkungen auf Flora und Fauna rund um die Empfangsstationen. Bis 2025 will die ESA entscheiden, die Idee weiterverfolgt.

4. Photovoltaik-Folie

Wieso statten wir nicht mehr Oberflächen mit Solarkollektoren aus, um auch im Alltag die Kraft der Sonne zu nutzen? Daran arbeiten Solar-Designer:innen auf der ganzen Welt. Zum Beispiel Marjan van Aubel aus Amsterdam. Ihr Ziel: Solartechnologie in unsere tägliche Umgebung zu integrieren.

Sie hat superdünne Solarpanels entwickelt, die sich zum Beispiel auf Fensterscheiben anbringen lassen. Die besonders leichten Solarfolien sind Energiequelle und Fensterschmuck in einem. Auch Möbel hat van Aubel schon zu Energielieferanten umfunktioniert, etwa einen Schreibtisch mit spezieller Solar-Oberfläche und USB-Anschluss.

Ein kalifornisches Start-up stellt sogar schon Kleidung mit organischer Solarfolie her, die unterwegs beispielsweise das Smartphone laden kann. Als Nachteil solcher und ähnlicher PV-Folien gilt allerdings ihr begrenzter Wirkungsgrad: Weil die Folie so dünn ist, erreicht sie oft nicht einmal die Hälfte der Wirkung hochwertiger Solarmodule.

5. Photovoltaik in Gebäuden verbaut

Ein viel größeres Potenzial bieten Solar-Oberflächen in der sogenannten gebäudeintegrierten Photovoltaik. Das bedeutet: Anstelle einer üblichen PV-Anlage auf dem Dach, sind schon die Bauteile von Dächern oder Fassaden mit integrierten Solarmodulen ausgestattet. Das Gebäude produziert dann unauffällig Strom. So können künftig auch denkmalgeschützte Bauten Solarstrom erzeugen.

Es gibt bereits Dachziegel, die Strom erzeugen können, und ein Schweizer Hersteller entwickelt sogar Solarmodule mit einer optischen Holzstruktur. Noch ist der Bereich eher eine Nische in der Solar-Branche. Doch das Potenzial ist groß: Derzeit nutzen wir nicht einmal zehn Prozent der Dächer und so gut wie gar keine Gebäudefassaden zur Solarstrom-Erzeugung.

6. Überdachter Solar-Radweg in Freiburg

Die Stadt Freiburg gilt als eine der sonnenreichsten in Deutschland und ist zugleich als studentische Fahrradstadt geprägt. Mit dem ersten überdachten Solar-Radweg Deutschlands werden beide Charakteristiken in einem Verkehrsweg verbunden — die Überdachung ist zugleich eine Photovoltaik–Anlage. Das Ziel ist bisher energetisch ungenutzte Flächen für die klimaneutrale Stromproduktion einzusetzen.

Rund 300 Meter lang ist der überdachte Radweg. Die 900 Photovoltaik-Module bilden entlang einer verzinkten Stahlkonstruktion ein geschlossenes Dach. Die Initiatoren rechnen damit, dass die Anlage etwa 280.000 kWh Ökostrom pro Jahr erzeugt. Der überdachte Solar-Radweg wurde im April 2023 eröffnet.

7. Solarstrom aus dem Sonnenschirm

Nie mehr leerer Handyakku am Strand? Das macht der Sonnenschirm möglich, den der italienische Ingenieur und Architekt Carlo Ratti entworfen hat. Er spendet nicht nur Schatten, sondern wandelt die Sonnenstrahlen in Energie um — genug, um sogar eine Kühl- oder Musikbox anzuschließen. Der Schirm hat einen Durchmesser von 3,2 Metern und lässt sich öffnen und schließen wie ein Origami-Kunstwerk.

Hintergrund des Projekts: Die Solar-Sonnenschirme sollen helfen, die Energieversorgung an Italiens 8.000 km langer Küstenlinie nachhaltiger zu machen. Die Sonnenschirme folgen einem modularen Aufbau, sodass mehrere Schirme gebündelt und quasi zu einem kleinen Solarpark am Strand aneinandergereiht werden können.