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Photovoltaik hoch über den Wolken

So könnten die Solar-Ballons aussehen, durch die das Sonnenlicht tagsüber und nachts für die Energiegewinnung genutzt werden soll. (Foto: © E. Joussellin, CNRS, Pixscience)
So könnten die Solar-Ballons aussehen, durch die das Sonnenlicht tagsüber und nachts für die Energiegewinnung genutzt werden soll. (Foto: © E. Joussellin, CNRS, Pixscience)

Sonnenlicht nicht nur tagsüber sondern auch nachts für die Energiegewinnung nutzen: Das wollen Forscher zukünftig durch einen Solar-Ballon erreichen, der hoch über der Wolkendecke schweben soll. Gespeichert wird die Energie durch einen Wassertank.

27.01.2016 – Sonnenlicht mithilfe eines Solar-Ballons noch effizienter für die Energiegewinnung zu nutzen klingt nach einer vielversprechenden Idee. Forscher aus dem französisch-japanischen Labor NextPV arbeiten aktuell daran, genau diese Vision in die Realität umzusetzen. Der Ballon soll hierbei sowohl mit Photovoltaikzellen ausgestatten sein, als auch mit einer Brennstoffzelle und einem Wassertank.

„Das Hauptproblem mit Solarenergie ist, dass das Sonnenlicht von Wolken abgeschattet werden kann, was bei der Produktion von Elektrizität für Unterbrechungen und Unsicherheit sorgt“, so der französische NextPV-Direktor Jean-François Guillemoles. Über der Wolkendecke scheint die Sonne jedoch den ganzen Tag. Ab einer Höhe von sechs Kilometern gebe es sehr wenige Wolken und auf einer Höhe von 20 Kilometern sogar gar keine. „In dieser Höhe kommt das Licht direkt von der Sonne, es gibt keine Schatten und kaum Streuung durch die Atmosphäre“, so Guillemoles weiter.

Tagsüber kann durch den Solar-Ballon demnach Strom erzeugt werden, der mithilfe eines langen Kabels in das Netz am Boden eingespeist wird. Ein Teil des erzeugten Stroms wird dabei verwendet, um mithilfe der Brennstoffzelle eine Elektrolyse mit dem Wasser aus dem Wassertank einzuleiten. Der daraus entstandene Wasserstoff steigt als Gas in den Ballon auf und Sauerstoff wird freigesetzt.

Höhere Effizienz steht außer Frage

Es ist wohl unumstritten, dass die Sonnenenergie über der Wolkendecke weitaus effizienter als auf dem Boden genutzt werden könnte. Jedoch stellt sich die Frage, inwiefern und zu welchem Preis die Idee der französisch-japanischen Forscher tatsächlich umgesetzt werden kann. Die Einspeisung soll mithilfe eines Kabels vorgenommen werden, welches – je nach Flughöhe der Solar-Ballons – einige Kilometer messen muss.

Wie also umgehen mit eventuellem Flugverkehr? Schließlich darf der Luftraum nicht durch die Kabel gefährdet werden. Wie hoch sind die Energieverluste durch die Stromübertragung bis hin zum Boden und das Einleiten der Elektrolyse? Diese und weitere Fragen werden die Herausforderungen sein, denen sich die Forscher bei der Entwicklung stellen müssen. jk

   

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