Die Solaranlage lässt sich falten und bleibt damit vor Unwetter geschützt
Diese faltbare Solaranlage verfolgt die Sonne und trotzt Hagel
Dem Bau von Solaranlagen geht viel Planung voraus, um so viel wie möglich aus ihnen herauszuholen. Dafür muss etwa der beste Winkel gefunden werden, um so lange wie möglich Sonnenstrahlen zu sammeln. Außerdem sollte ein Ort gewählt werden, der statistisch wenig von Unwettern betroffen ist, denn vor allem Hagel kann die Paneele beschädigen.
Mit einem neuen Mechanismus der TU Graz könnten diese Schritte in den Hintergrund rücken. Ihre patentierte FLAPTrack-Anlage (Face-to-Face Lay-Down Anti-Degradation Protection) kann PV-Module horizontal und vertikal ausrichten. Dafür werden die Solarpaneele auf einer kreisrunden Vorrichtung montiert. Sie erfasst automatisch den Sonnenstand und kann sich so über einen Riemenantrieb selbstständig ausrichten. Über den Klappmechanismus wird zudem der optimale Einfallswinkel immer wieder angepasst.
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© Bild: Lunghammer – TU Graz
Armin Buchroithner (rechts) und Thomas Neubauer vom Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik der TU Graz neben der FLAPTrack-Demonstrationsanlage.
© Bild: Lunghammer – TU Graz
Armin Buchroither (rechts) und Thomas Neubauer vom Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik der TU Graz am vollständig zusammengefalteten Solarmodul FLAPTrack.
Bis zu 56 Prozent effizienter
Das soll durchschnittlich 40 Prozent mehr Energie liefern als fest montierte Solarmodule. Bei ihrer Testanlage konnten die Forscher sogar eine Ertragssteigerung um 56 Prozent feststellen.
Besonders wichtig sei aber die Stromausbeute in den sogenannten Randzeiten: „Morgens und abends, wenn der allgemeine Stromverbrauch besonders hoch ist, liefert FLAPTrack durch das optimale Sonnenstand-Tracking mehr als doppelt so viel Strom wie traditionelle PV-Anlagen, was auch zur Netzentlastung beiträgt“, sagt Teamleiter Armin Buchroithner in einer Aussendung. Besonders effektiv sei das an Standorten in höheren Breitengraden und im Winterhalbjahr, denn dann stehe die Sonne dort tief.
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Schutz vor Schmutz und Unwetter
Die Anlage der TU Graz habe aber noch einen weiteren Vorteil. Nachts und bei drohendem Unwetter falten sich die PV-Module automatisch „face-to-face“, also Solarmodul auf Solarmodul, zusammen. Dabei bleibt sie nicht aufgerichtet, sondern liegt flach am Boden. Das schützt sie vor Staub und Schnee, die die Leistung der Solarpaneele verringern.
Die Module können sich bei Schlechtwetter und in der Nacht zusammenfalten
© Lunghammer – TU Graz
Auch vor Unwetterschäden, etwa durch Hagel oder Sturmböen, sind die zusammengefalteten Anlagen dann geschützt. Ihre Rückseite lässt sich mit einem Hagelnetz sichern. „Kompressionen der Silizium-Wafer durch Hageleinschlag können Hotspots verursachen, die durch ihren erhöhten Innenwiderstand den Wirkungsgrad des gesamten Moduls reduzieren“, sagt Buchroithner. Dafür wird die FLAPTrack-Anlage mit einer lokalen Wetterstation und regionalen Wettervorhersagemodellen gekoppelt. Nach dem Unwetter bzw. am Morgen klappen sie einfach wieder auf und richten sich neu aus.
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„Durch diese Doppelfunktion sparen wir Installations- und Betriebskosten, wodurch sich die Wirtschaftlichkeit verbessert“, erklärt Buchroithner. Eine Demonstrationsanlage mit einer Leistung von 1,8 kWp wird aktuell auf einem Bürogebäude am Campus der TU Graz betrieben. Sie wurde mit Sensoren ausgestattet, die Daten zu Wetter, Ertrag, Verschleiß und Wind sammeln. Damit soll sie weiter optimiert werden.
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