Alternative Energiequellen werden in nur wenigen Jahrzehnten für Strom und Wärme sorgen müssen, wenn die fossilen Brennstoffe Erdgas und -öl, deren Vorräte sich langsam dem Ende zuneigen, einmal aufgebracht sind. Die Ende des 20. Jahrhunderts aufkommenden alternativen Energiequellen Wind, Sonne und Wasser konnten bis vor kurzem mit Brennstoffen wie Erdgas und -öl in Sachen Energieeffizienz nicht konkurrieren – noch nicht. Innovationen wie die smartflower POP könnten das Blatt nun aber wenden.
{1l}
Die Ressourcen des Planeten Erde sind beschränkt
In der Steinzeit genügte es, ein loderndes Lagerfeuer vor der Höhle zu entfachen. Es war Herd, Heizung und Lichtquelle in einem. Die Spezialisierung hat dazu geführt, dass bald ein Ofen, Öllampen und ein mit Holz befeuerter Herd im Haus standen. Doch der Durchbruch gelang mit der Entdeckung des Stroms. Mit Strom kann gekocht, geheizt und beleuchtet werden. Doch Strom wächst nicht einfach an den Bäumen oder fließt einfach aus der Erdkruste. Er muss hergestellt werden. Vorzugsweise werden zur Stromgewinnung fossile Brennstoffe, die jedoch beschränkt sind und nicht einfach so nachwachsen, verfeuert. Erdgas und -öl ist aus abgestorbenem, organischem Material über Jahrmillionen unter dem starken Druck zahlreicher Sedimentschichten entstanden.
Während bereits in der Antike an die Erdoberfläche getretenes Rohöl genutzt wurde, begann die massenhafte Nutzung erst Mitte des 19. Jahrhunderts im Zuge der industriellen Revolution. Andere Brennstoffe wie Stein-, Braun- und Holzkohle avancierten in der gleichen Zeit zu wertvollen Energiequellen, jedoch mit weit geringerer Effizienz. Die Suche nach alternativen Energiequellen ging spätestens in den 1970er in die Vollen. Der Fortschritt in der Raumfahrt sorgte vor allem für eine verstärkte Nachfrage nach Photovoltaikzellen.
Stationäre Solaranlagen überzeugen wenig bei der Energieeffizienz
Einst vor allem für die Satellitentechnik gebraucht, zieren seit dem Millennium vermehrt dunkelblaue bis schwarze Glasflächen die Dächer Deutschlands. Photovoltaik-Anlagen produzieren mithilfe der Sonne Strom – Solarenergie. Die Herstellung der benötigten Solarzellen ist kostspielig. Die Industrie ist vor allem auf den Rohstoff Silizium angewiesen. Staatliche Förderungen haben dennoch für einen Solar-Boom auf deutschen Dächern gesorgt. Die von den Solarmodulen erzeugte Elektrizität kann direkt vom angeschlossenen Haushalt genutzt oder ins allgemeine Netz eingespeist werden. In jedem Fall muss die produzierte Gleichspannung, umgangssprachlich fälschlicherweise oft „Gleichstrom“, jedoch zunächst mithilfe eines Wechselrichters in Wechselspannung umgewandelt werden. Für den maximalen Gewinn wird vor der Installation der Solaranlage auf dem Dach genauestens untersucht, wo am meisten Solarenergie zu holen ist, also wo die Sonne am längsten und am intensivsten scheint.
Die Ausrichtung der Solarmodule ist wichtig, um anschließend mithilfe der Sonne Steckdosen mit Elektrizität zu versorgen. Eine normal dimensionierte, stationäre Solaranlage auf dem Dach kann jedoch in aller Regel nicht den Strombedarf eines ganzen Einfamilienhauses decken. Vor allem in den Wintermonaten kommt es zu Engpässen, aber auch in der warmen Jahreszeit kann die Energie der Sonne meist nur dann genutzt werden, wenn sie mittags am höchsten Punkt steht. Würden die Solarmodule dem Lauf der Sonne am Himmel folgen, ließe sich die Energieeffizienz von Photovoltaik-Anlagen deutlich verbessern.
Smartflower POP – eine Solaranlage, die der Sonne folgt
Die smartflower POP macht genau das: sie jagt der Sonne hinterher. Inspiriert von der Natur, entfaltet die smartflower POP am Morgen, wenn die Sonne aufgeht, ihre Solarmodul-“Blütenblätter“, um bereits die ersten Sonnenstrahlen des Tages auffangen zu können. Die vollautomatische Solaranlage in Blumenform richtet ihren 18 m² großen Solarmodulfächer selbsttätig aus. Dank zweiachsiger Sonnennachführung folgt der Fächer mit Tagesverlauf zuverlässig der Sonne. Dadurch fängt die mobile Solaranlage nicht nur gleichmäßiger, sondern auch mehr Energie auf als eine statische Solaranlage. Erst mit Einbruch der Dunkelheit faltet sich die smartflower POP wiederum vollautomatisch in ihre Sicherheitsposition zusammen. Federführend in Sachen Design und Energieeffizienz setzt die smartflower energy technology GmbH aus dem österreichischen Güssing auf starke Partner.
Die erste all-in-one autarke Energiequelle benötigt innovatives Glas-Design
Die smartflower setzt sich aus zwölf „Blütenblättern“ mit je 2,1 Meter Länge zusammen, die lediglich zwei Millimeter dick sind. Das zarte Weißglas, das am Ende die wichtigsten Komponenten der Solaranlage beherbergen soll – die Solarzellen – kann daher nur von einem Profi hergestellt werden. Der österreichische Glashersteller LiSEC bringt in seinem Kompetenzzentrum für Forschung, Produktion und Schulung im Bereich der Flachglasverarbeitung, dem 2015 in Hausmening gegründeten LiSEC Glass Forum, neueste Technologien zum Einsatz, um Flachglas nach modernsten Standards zu verarbeiten. Die Produktion der hauchdünnen „Blütenblätter“ für die Smartflower ist schließlich nicht ohne. Andreas Winter, Geschäftsführer des Glass Forums, sagt: „Kein Hersteller traute sich das zu, wir sind weltweit der einzige Glasverarbeiter, der den Auftrag annehmen wollte. Jedes Glas bekommt einen C-Schliff und wird danach vorgespannt.“ Durch die vertikale, hochautomatisierte Bearbeitungsmaschine wird LiSEC mit den genauen Produktionsanforderungen fertig. Derzeit stellt das Glass Forum monatlich etwa 1.200 solcher Glasscheiben her. Es wird interessant, was dem Hersteller in Zukunft „blüht“. Innovationen im Bereich der Solarenergie sind auf dem Vormarsch und dringend nötig, um die Effizienz der alternativen Energiequellen für die Zukunft nachhaltig zu verbessern.
(, 26.10.2016 – )
