Autor: Gerd Junker 9. Mai 2017

Neue Ideen zur Gewinnung von Sonnenenergie

Zusammenfassung: Solarenergie ist ein wichtiger Teil des Erneuerbaren Energien-Mix. Neue Ideen, wie Photovoltaik-Anlagen auf öffentlichen Straßen, helfen, diese Art der Energiegewinnung populärer zu machen. Internationale Pilotprojekte zeigen, dass das Potenzial der Solarenergie noch lange nicht erschöpft ist.

 

Sonne spendet Energie – auch für gute Ideen!

Es gibt nichts Neues unter der Sonne? – Da irrt der Prediger im Buch der Bücher. Gerade im Bereich der Solarenergie werden aktuell viele neue Ideen entwickelt, um diese natürliche Energiequelle sinnvoll und effektiv zu nutzen.

 

Und diese Entwicklungen sind wichtige Puzzleteile auf dem Weg zu einer konsequent umgesetzten Energiewende. Denn nur durch die gezielte Förderung Erneuerbarer Energien kann es Deutschland gelingen, mittelfristig seine Stromversorgung vollständig aus erneuerbaren Quellen zu beziehen.

 

Dabei ist der Abschied von klimaschädlicher fossiler Energiegewinnung ein Ziel, das Deutschland mit vielen Ländern weltweit teilt. Klimaschutz und der Ausbau regenerativer Energien stehen im völligen Einklang mir den Nachhaltigkeitszielen, die von den Vereinten Nationen verabschiedet wurden. Ziel der Nachhaltigkeitsbestrebungen ist es bis zum Jahr 2030, den fortschreitenden Klimawandel aufzuhalten und die Lebensgrundlagen der Menschheit zu sichern. Darüber hinaus ist die Dekarbonisierung durch die Nutzung umwelt- und klimafreundlicher Energiequellen essentieller Bestandteil des Klimaschutzabkommens von Paris, das aktuell in den Unterzeichnerstaaten schrittweise umgesetzt werden soll.

 

Obgleich viele Staaten gute Absichten bekunden, geht die Entwicklung zu einer völligen Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen noch recht langsam voran. Die Gründe dafür sind vielfältig, zum einen spielen Lobbygruppen auch weiterhin eine wichtige Rolle, zum anderen fehlen teilweise noch infrastrukturelle Grundlagen, um den Kurs bei der Energiegewinnung komplett zu verändern.

 

Um die positive Entwicklung hin zu einer Energieversorgung auf Basis von Erneuerbaren Energien zeitnah umzusetzen, ist daher das Zusammenspiel von Experten aus den Bereichen Politik, Technologie und Wirtschaft notwendig. Denn entscheidend ist der politische und gesellschaftliche Wille zur Veränderung, die technologische Machbarkeit sowie die Finanzierbarkeit der Pläne.

 

 

 

 

Anbietervielfalt treibt die Entwicklung voran

Die gesellschaftlichen Rahmenbedingungen sind von enormer Bedeutung für eine zügige Umsetzung klimafreundlicher Energiegewinnung. Treiber dieser Entwicklung sind aber auch vielfältige Projekte und Ideen, die neue Horizonte eröffnen. Denn während das klassische Energiegeschäft von einigen „Big Playern“ dominiert und nach klassischen ökonomischen Prinzipien betrieben wurde, werden die Karten bei der Produktion Erneuerbarer Energien neu gemischt. Sicher bilden sich auch hier größere Anbieter heraus, dennoch ist die Produzentenlandschaft in der Energieerzeugung aus Sonne, Wind und Wasser vielfältig. Nach der Liberalisierung des Strommarktes Ende der neunziger Jahre und der damit verbundenen wirtschaftlichen Konzentration auf die vier großen Anbieter E.on, RWE, Vattenfall und EnBW geht jetzt verstärkt wieder der Trend zu einem vielfältigeren Anbieterspektrum. Neben neuen Unternehmen aus dem Bereich der Erneuerbaren Energien engagieren sich zunehmend auch wieder Kommunen beziehungsweise kommunale Versorgungsunternehmen im Energiemarkt. Positiv dabei: Viele nehmen aktuell ihren Versorgungsauftrag weitreichender wahr und sehen sich nicht allein als Stromlieferant. Beratung zur Einsparung von Strom, verbesserte Effizienz, Angebote für Elektrofahrzeuge, Unterstützung von Car-Sharing-Initiativen gehören mittlerweile genauso zum Portfolio, wie öffentlich zugängliche Solarkataster, die das Potenzial sämtlicher Gebäude für den Bau einer Solaranlage bewerten oder beispielgebende Kraft-Wärme-Kopplung in öffentlichen Gebäuden.

 

Gerade Leuchtturmprojekte beflügeln die Entwicklung zu einer klimafreundlichen Energieentwicklung und zeigen, was alles möglich ist, um eine Energiewende gelingen zu lassen.

 

 

Solarzellen – vom Hausdach auf die Straßen

Photovoltaik-Anlagen sind auf Häuserdächern längst keine Seltenheit mehr. Sowohl kleine Sonnenkollektoren auf privaten Gebäuden, als auch großflächige Photovoltaikanlagen auf großen Industrie- und Gewerbeflächen, die Sonnenenergie ins Stromnetz einspeisen, verbreiten sich stark. Ein besonderer Vorteil dieser Art der Energiegewinnung: bereits vorhandene Flächen werden effektiv genutzt.

 

Auf diesem Prinzip bauen auch Solarteppiche auf, die vorhandene Straßenoberflächen und Schienenwege zur Stromgewinnung nutzen wollen. Der Vorteile dieser Solarstraßen liegen auf der Hand: Die horizontalen Flächen können den ganzen Tag über Sonneneinstrahlung aufnehmen. Da diese Verkehrswege bereits bestehen, wird die Versiegelung und der Verbrauch anderer Flächen vermieden. Darüber hinaus spielt der neuartige Straßenbelag seine Kosten wieder ein, da er günstig sauberen Strom erzeugt. Experten zu Folge könnten durch Fahrbahnen mit integrierter Photovoltaik rund 20 Millionen Elektroautos betrieben werden.

 

Solar-Paneele erobern die Straßen.

Voraussetzung für diese Idee sind sehr stabile und zugleich flexible Solarzellen, die dem Straßenverkehr – auch tonnenschweren LKWs – standhalten können. Nur wenige Millimeter dick, sollen dann diese Photovoltaik-Beläge wie Teppichbodenplatten auf den Straßen ausgelegt werden. Das Fließen-System hat dazu auch den Vorteil, dass sich einzelne Elemente bei Beschädigungen austauschen lassen und die Platten sich flexibel an die örtlichen Gegebenheiten anpassen können. Die Lebenszeit der Solarteppiche wird auf rund 25 Jahre geschätzt. Damit rangiert die Haltbarkeit der Straßen-Photovoltaik sogar noch vor der durchschnittlichen Lebensdauer der üblichen Asphaltierungen.

 

In der Entwicklung befinden sich derzeit bruchsichere Photovoltaik-Module, auch Spezialglas. Im Gegensatz zur klassischen Dach-Photovoltaik, müssen die Solar-Fließen für die Straße einige zusätzliche Anforderungen erfüllen. Zum einen müssen die Platten rutschfest sein, zum anderen müssen sie selbstreinigend sein, damit das Sonnenlicht optimal gespeichert werden kann. Während die Dach-Photovoltaik im Allgemeinen nach Süden hin ausgerichtet ist, muss bei den Bodenplatten die einfallende Sonnenstrahlung gut gelenkt werden, um einen optimalen Energieertrag zu erzielen.

 

 

Aktuell arbeiten in Deutschland die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen gemeinsam mit dem Forschungszentrum Jülich und dem Start-up Solmove GmbH an der Entwicklung und Vermarktung entsprechender Solarmodule. Mit im Boot sind außerdem zwei Fraunhofer-Institute sowie – quasi als potenzielle Kundin – die Bundesanstalt für Straßenwesen.

 

Entsprechend der modernen Anforderungen an den Straßenbau, sollen Solar-Beläge über Flüsterqualität verfügen. Weiterhin befinden sich beleuchtete Seitenstreifen mit LED-Lampen und Ampelanlagen in der Planung, die ihren Energiebedarf direkt aus dem Solar-Straßenbelag beziehen. Der nächste Schritt in diese Denkrichtung: Elektrofahrzeuge versorgen sich über Induktionsschleifen ebenfalls direkt aus den Solarteppichen. Ein reizvoller Gedanke, schließlich zählt die vergleichsweise geringe Reichweite von Elektroautos noch immer zu den gewichtigsten Argumenten gegen diese klimafreundliche Art des motorisierten Individualverkehrs. Eine flächendeckende intelligente Infrastruktur auf Basis Erneuerbarer Energien könnte hier den Durchbruch bringen.

 

 

Keine Zukunftsmusik: Solarstraßen in den USA, Frankreich und den Niederlanden

Dass Solarstraßen kein Science Fiction-Szenario darstellen, sondern bereits in der Praxis eingesetzt werden, zeigen erste internationale Projekte. So hat das Start-up Solar Roadways bereits die ersten 30 Solarzellen in der Kleinstadt Sandpoint im US-Bundesstaat Idaho, zugleich auch Sitz des jungen Unternehmens, erfolgreich verlegt. Solar Roadway ist seit 2010 mit der Idee der Solarstraßen aktiv und wurde vom US-Energieministerium unterstützt. Mit den Photovoltaikmodulen auf einem öffentlichen Platz der Stadt wird aktuell die Energie für einen Springbrunnen sowie für die Beleuchtung der öffentlichen Toilette produziert. Außerdem integrierte Solar Roadways einige LED-Leuchten im Bodenbelag. Nach Angaben des Herstellers sollen die Solar-Paneele auch als Straßenbelag einsetzbar sein. Da die Winter in Idaho auch Minus-Grade erreichen, sind in den Modulen Heizelemente integriert, damit die Anlage nicht durch harte Kälte beschädigt wird. Außerdem wird im aktuellen Stadium das Projekt via Webcam überwacht. So können bislang noch nicht bekannte Schwierigkeiten frühzeitig erkannt und behoben werden.

 

Automatisch aufladen auf Solar-Straßen – sonnige Aussichten für E-Mobilität.

In eine ähnliche Richtung geht auch das Solar-Projekt des französischen Bauunternehmens Colas, das einen Solar-Straßenbelag gemeinsam mit dem nationalen Institut für Solarenergie (Institut national de l’énergie solaire, Ines) entwickelt hat. In Frankreich sollen in den nächsten fünf Jahren etwa 1.000 Kilometer Straße mit dem Photovoltaik-Belag Wattway ausgelegt werden. Ziel ist es dabei zum einen die Stromversorgung durch Erneuerbar Energien in Frankreich zu unterstützen. Zum anderen sollen sich Elektroautos über Colas Wattway-Module während der Fahrt automatisch aufladen lassen. Die Verlegung des Straßenbelags Wattway wird durch das französische Energie- und Umweltministerium gefördert. Die Solarzellen sind nur wenige Millimeter dick und werden auf die bestehenden Straßenbeläge ausgebracht. Laut Hersteller Colas sollen die Module aus polykristallinem Silizium dem laufenden Straßenverkehr gewachsen sein und eine ausreichende Rutschfestigkeit bieten. Schätzungen zu Folge können die geplanten 1.000 Kilometer Solarstraße rund fünf Millionen Menschen mit sauberem Strom versorgen. Außerdem soll mit der auf der Straße produzierten Energie auch Haltestellen beleuchtet und öffentliche Einrichtungen versorgt werden.

 

Klimafreundlich hoch zwei: Fahrad und Solarenergie.

Auf eine erfolgreiche Pilotphase von gut zwei Jahren zurückblicken können die Niederlande mit dem weltweit ersten Radweg, der Solarstrom erzeugt. Im November 2014 startete das Projekt SolaRoad in der Gemeinde Krommenie bei Amsterdam. Dabei wurden 70 Meter eines Radwegs mit vorgefertigten Photovoltaik-Paneelen ausgelegt, die Solarzellen sind dabei durch Hartglasschicht geschützt. In der Startphase musste das Projekt einige Probleme lösen. So zeigten sich die Solar-Module anfangs witterungsempfindlich. Durch einige Nacharbeiten können sich die Ergebnisse des Solar-Radwegs mittlerweile jedoch sehen lassen. So lieferte die kurze Wegstrecke nach einem Jahr bereits genug nachhaltig produzierten Strom, um den Energiebedarf von drei Personen in einem Jahr zu decken. Ein Projekt mit enormem Potenzial, schließlich verfügt die Radfahr-Nation Niederlande über ein Radwegenetz von gut 140.000 Kilometer, das sich auf diese Weise zur Stromerzeugung nutzen lässt.

 

 

 

 

Sonnenenergie – herrliche Aussichten

Drei Beispiele zeigen, dass das enorme Potenzial der Solarenergie noch lange nicht erschöpft ist. Bald erschöpft sein werden jedoch die fossilen Energiequellen Kohle, Erdöl- und Erdgas, die zudem durch die exzessive Nutzung in den vergangenen Jahrzehnten unser Klima stark gefährdet haben.

 

Erneuerbare Energien sind preisgünstig und unerschöpflich. Sicher sind nicht alle Ideen zur Gewinnung sauberer Energien jederzeit und an jedem Ort umsetzbar. Dennoch zeigen Leuchtturmprojekte, wohin die Reise geht. Um den Ausbau Erneuerbarer Energien auch zukünftig zu stärken, sind allerdings auch Investitionen in diesem Bereich notwendig.

 

Grünes Geld, erfahrener Anbieter nachhaltiger Geldanlagen und Experte für Investments in Erneuerbare Energien verfügt über mehr als 300 interessante Angebote, mit denen Anleger nicht nur zu einer positiven Entwicklung für Umwelt und Klima beitragen, sondern auch interessante Erträge erzielen. Ob Sonne, Wind oder Wasser, bei uns finden Sie das passende Investment.

 

 

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Portraitfoto Gerd Junker

Gerd Junker ist Co-Gründer und Geschäftsführer der Grünes Geld GmbH. Gerd Junker: „Wir leben was wir tun! Und das ist ganz einfach, denn der doppelte Nutzen von grünen Geldanlagen ist überzeugend – die Welt verbessern und Rendite erhalten.“ Mehr zu ihm und Grünes Geld auf auf Xing, Facebook oder Twitter.
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