Gesundheit: Geballte Ladung Sonnenkraft

Die Solarzellentechnik leidet – trotz aller Euphorie der Branche – unter einem schweren Problem: die Elektrizität ist ein sehr flüchtiger Nutzwert. Sprich: Wenn sich nur eine Wolke zwischen Sonne und Paneel schiebt, sinkt die Wirkung stark. Doch die Energie- und Hochspannungstechniker der TU Chemnitz sinnen auf Abhilfe.

Noch haben sie Zeit dafür. Denn so lange die Zellen nur wenige sind, und wenn der Strom ins große Verbundnetz geleitet wird, wirken sich die Schwankungen kaum aus, weil sie im gleichmäßigen Angebot großer Kraftwerke einfach untergehen. Wenn aber die regenerativen Quellen künftig einen viel größeren Anteil an der Energieversorgung bekommen sollen, wächst das Problem der mangelnden Zuverlässigkeit.

Betreiber von Solarzellen im Inselbetrieb leiden übrigens heute schon darunter, sie müssen die umgewandelte Sonnenkraft in Akkumulatoren speichern, damit am Ende ein gleichmäßiger Stromfluss gewährleistet ist. Leider sind solche Akkus teuer und das Hin und Her der Speicherung ist mit einigen Verlusten verbunden.

Die Chemnitzer Forscher hingegen nutzen ein elektrisches Bauelement, das es in der Elektronik schon seit Urzeiten gibt, den Kondensator. Führt man dicht beieinander liegenden, aber voneinander isolierten Metallplatten oder Folien Strom zu, dann nimmt jede Seite jeweils unterschiedliche Ladungsteile auf. Bricht die Stromzufuhr ab und ist ein Verbraucher zugeschaltet, dann fließt der Strom, die Ladung gleicht sich wieder aus. Angewandt wird das Prinzip – von der Elektronik abgesehen – zum Beispiel bei Fahrrad-Rückleuchten: Während der Fahrt reicht der Strom des Dynamos aus, die Lampe (sparsame Leuchtdioden) zu betreiben und den Kondensator aufzuladen. Im Stand wird die Lampe vom Kondensator versorgt, bis sich der Dynamo wieder dreht.

Für die Solarzellen müssen es natürlich große Kondensatoren sein, die in Sechsergruppen zusammengefasst werden. Die derzeit noch handgefertigten Bauteile speichern Strom-Überschüsse für zehn bis 15 Minuten. Mit Hilfe einer Regelungstechnik gelingt es, die Schwankungen auszugleichen, indem Überschüsse bei starker Sonneneinstrahlung in den Kondensator fließen und bei Wolkendurchzug abgerufen werden.

Eine Viertelstunde Speicherzeit und Kosten von knapp 1500 Euro pro Stück, das sind Daten, die im Moment noch wenig Aussichten auf wirtschaftlichen Erfolg bieten. Aber die Chemnitzer Wissenschaftler hoffen darauf, das Verfahren verbessern zu können. Und dann wird der Preis sinken, denn dann lohnt sich die Massenfertigung. gih

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