Studie: Transparente Solarzellen können für klimaneutrale Gewächshäuser sorgen

Gewächshäuser sind aus Sicht der Umwelt ein zweischneidiges Schwert. Auf der einen Seite werden dort weniger Pestizide benötigt und der Wasserverbrauch ist niedriger als beim traditionellen Anbau. Allerdings wird in der Regel auch Energie verbraucht, um stets die optimale Temperatur zu gewährleisten. Eine Studie von Forschern der North Carolina State University propagiert nun aber eine Lösung für dieses Problem. Konkret ist dort von semi-transparenten Solarzellen die Rede, die zukünftig als Dach für Gewächshäuser genutzt werden könnten. Erste Tests mit Tomaten-Gewächshäusern in den Vereinigten Staaten zeigten bereits, dass sich dadurch in einigen Regionen ausreichend Strom produzieren lässt, um den Eigenverbrauch zu decken. Dies wiederum würde die Klimabilanz der Anlagen massiv verbessern.

In Arizona wurde der Ansatz bereits erfolgreich getestet

Vereinfacht ausgedrückt sieht der Plan der Forscher vor, das einfallende Sonnenlicht aufzuteilen. Denn Pflanzen benötigen für ihr Wachstum nur eine gewisse Wellenlänge des Lichts. Der Rest geht bisher mehr oder weniger ungenutzt verloren. Dies soll der propagierte Ansatz nun ändern, indem die semi-transparenten Solarmodule diesen Teil des Lichts bereits frühzeitig abfangen und zur Stromproduktion nutzen. In der Praxis funktioniert diese Arbeitsteilung noch nicht ganz perfekt. Zumindest geht die Entwicklung aber in die richtige Richtung. So ist es den Forschern gelungen, in Arizona ein entsprechendes Gewächshaus zu errichten, bei dem die Solarmodule nur etwa zehn Prozent der von den Pflanzen benötigten Lichtwellen abfingen. Trotzdem wurde ausreichend Strom gewonnen, um die Konstruktion vollständig selbst zu versorgen. In anderen Bundesstaaten fiel die Bilanz nicht ganz so gut aus.

Die Lebensdauer der Module ist noch ein Problem

In Wisconsins beispielsweise konnten auch die speziellen Solarmodule den Energieverbrauch nicht vollständig decken. Zumindest reduzierte sich die Stromrechnung aber um die Hälfte. Dies zeigt: Wie sinnvoll und effizient der Einsatz der semi-transparenten Module ist, hängt auch von den klimatischen Bedingungen vor Ort ab. Außerdem steht die Entwicklung der dahinter stehenden Technologie noch relativ weit am Anfang. So sind die durchsichtigen Solarmodule naturgemäß nicht so effizient wie die von vielen deutschen Hausdächern bekannten Modelle. Dies wird sich vermutlich auch nicht ändern lassen. Allerdings ist auch die Lebensdauer der durchsichtigen Module deutlich kürzer. Hier könnte intensive Forschungsarbeit für Verbesserungen sorgen. Dadurch würden sich dann auch die notwendigen Investitionen der Gewächshaus-Betreiber schneller rechnen.

Via: North Carolina State University