TU Graz entwickelt faltbare Solaranlage mit bis zu 56 Prozent Mehrertrag

Forschende der Technischen Universität Graz haben ein neuartiges Photovoltaik-System entwickelt, das den Stromertrag deutlich steigern und gleichzeitig die Solarmodule vor Sturm, Hagel und Schnee schützen soll. Die Anlage mit dem Namen FLAPTrack kombiniert eine zweiachsige Nachführung der Sonne mit einem patentierten Faltmechanismus und befindet sich bereits im Praxistest.

Das System richtet die PV-Module sowohl horizontal als auch vertikal kontinuierlich nach dem Sonnenstand aus. Dadurch wird die Sonneneinstrahlung optimal genutzt. Nachts oder bei drohendem Unwetter klappen die Module automatisch zusammen und legen sich flach auf den Boden. So werden sie vor Sturmschäden, Hagelschlag sowie Schneeablagerungen geschützt.

Laut Projektleiter Armin Buchroithner vom Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik der TU Graz ermöglicht ein patentierter linearer Aktuator sowohl die Nachführung als auch das Zusammenfalten der Anlage. Die Doppelfunktion soll Installations- und Betriebskosten senken und damit die Wirtschaftlichkeit verbessern.

Messungen an einer Demonstrationsanlage mit 1,8 Kilowattpeak auf dem Campus Inffeldgasse zeigen vielversprechende Ergebnisse. Im Durchschnitt erzeugte FLAPTrack knapp 40 Prozent mehr Strom als vergleichbare fest installierte Photovoltaikanlagen. An einzelnen Tagen wurde sogar ein Mehrertrag von bis zu 56 Prozent erreicht.

Besonders groß ist der Vorteil in den Morgen- und Abendstunden. Während herkömmliche Solaranlagen in diesen Tagesrandzeiten deutlich weniger Energie liefern, erzeugt das nachgeführte System laut TU Graz mehr als doppelt so viel Strom. Das könnte nicht nur die Wirtschaftlichkeit verbessern, sondern auch das Stromnetz entlasten, da gerade zu diesen Zeiten der Energiebedarf besonders hoch ist.

Vor allem im Winter spielt das System seine Stärken aus. Durch den niedrigeren Sonnenstand steigt der Nutzen der Nachführung, gleichzeitig verhindert der Faltmechanismus, dass Schnee die Module bedeckt und den Ertrag mindert.

Auch der Schutz vor Extremwetter ist ein zentrales Merkmal der Entwicklung. Mithilfe einer lokalen Wetterstation und regionaler Wetterprognosen erkennt das System Sturm- oder Hagelgefahr frühzeitig und bringt die Module automatisch in eine geschützte Position. Dadurch sollen Schäden vermieden werden, die bei herkömmlichen Anlagen durch Hagelschlag oder starke Windlasten entstehen können.

Derzeit wird FLAPTrack in einem Langzeittest mit zahlreichen Sensoren überwacht. Die gewonnenen Daten zu Wetter, Stromertrag, Materialbelastung und Windkräften sollen dazu beitragen, das System weiter zu optimieren und künftig noch leichter und effizienter zu machen. Die Entwicklung zeigt, wie intelligente Solartechnik nicht nur höhere Erträge erzielen, sondern auch die Widerstandsfähigkeit von Photovoltaikanlagen gegenüber den Folgen des Klimawandels erhöhen kann.