Ein sonnenblumenförmiges Photovoltaiksystem wird Licht und Wasser produzieren

Ein neuer Parabolspiegel könnte in naher Zukunft auf den Markt kommen, der die Sonnenstrahlung um das 2.000-fache verstärken und gleichzeitig die Luft reinigen und Süßwasser produzieren kann. Die bevorstehende Markteinführung eines einzigartigen Geräts wurde bereits von der Forschungsorganisation IBM Research angekündigt. Sie arbeitet mit dem privaten Unternehmen Airlight Energy zusammen, das Solartechnologien für die Großserienproduktion herstellt und liefert.

Angetrieben wird das neue System durch Solarzellen, die mit Wasser gekühlt werden und dadurch rund 80 Prozent der Sonnenstrahlung in Energie umwandeln.

Das System heißt Concentrator PhotoVoltaics (kurz CPV) und sieht aus wie eine riesige Sonnenblume (das System ist 10 Meter hoch). CPV kann an einem sonnigen Tag 12 kW Strom und 20 kW Wärme erzeugen, was ausreicht, um den Energiebedarf mehrerer kleiner Häuser zu decken.

Das Funktionsprinzip des Systems besteht darin, die Sonnenstrahlung mithilfe von Spiegeln auf spezielle Elemente zu fokussieren. Silizium-Solarzellen haben einen Flammpunkt von etwa 1500 ^° C, doch Spezialisten, die ihre Erfahrung in der Entwicklung von Supercomputern nutzten, erreichten durch die Kühlung der Elemente mit Wasser eine relativ niedrige Temperatur von etwa 105 ^{° C.}

Bei CPV sind Spiegel, elektrische Empfänger und Photovoltaikelemente mit einer transparenten Kunststoffkuppel abgedeckt, die das System vor schlechten Wetterbedingungen schützt.

Derzeit wird an der Technologie gearbeitet und die Hersteller planen, den Verkauf im Jahr 2017 aufzunehmen.

Wie Experten anmerken, kann CPV nicht nur in städtischen Umgebungen, sondern auch in geografisch abgelegenen Regionen eingesetzt werden. Das einzigartige System ist nicht für die Installation auf Hausdächern geeignet, da es etwa 10 Tonnen wiegt und eine Fläche von etwa 47 m² ^einnimmt.

Dieses System eignet sich ideal als Stromquelle für Hotels, Resorts, Einkaufszentren usw.

Systeme dieser Art kamen Anfang der 1970er Jahre auf. Zunächst nutzten sie gebogenes Glas oder Linsen, die dazu beitrugen, das Sonnenlicht auf eine kleine Fläche von Photovoltaikzellen zu konzentrieren und so die erzeugte Strommenge zu erhöhen.

Herkömmliche Photovoltaikanlagen, die typischerweise auf Hausdächern installiert werden, haben einen Wirkungsgrad von bis zu 20 % und können die Sonneneinstrahlung im Durchschnitt um das 500-fache erhöhen.

Die Neuentwicklung ermöglicht eine 2000-fache Steigerung der Sonneneinstrahlung, wobei ihr Wirkungsgrad 80 % beträgt.

Da die Sonnenstrahlen maximal auf die Photovoltaikzellen konzentriert werden, benötigt das System eine intensive Kühlung. Das Kühlersystem im CPV ist mit Wasser gefüllt und dient nicht nur zur Kühlung, sondern kann dank der Absorptionskältemaschine auch Warmwasser zum Heizen und zur Klimatisierung liefern.

^{Ein 40 m² großes} CPV-System kann täglich über 1300 l Wasser produzieren.

Die Hersteller behaupten, dass ein System mit einem 1 m² ^großen Behälter in der Lage sei, täglich 30–40 Liter Trinkwasser zu produzieren, während die täglich produzierte Strommenge 2 kW/h beträgt, also fast doppelt so viel, wie ein Mensch pro Tag benötigt.

Laut Herstellerangaben kann die Mehrplattenanlage den Wasserbedarf einer ganzen Stadt decken. Da sich das Projekt noch in der Versuchsphase befindet, gibt das Unternehmen keine Preise bekannt. Da das System jedoch aus kostengünstigen Materialien besteht, kann es bis zu fünfmal günstiger sein als vergleichbare Systeme.