Schwimmende Solarpanels trotzen eisigen Wintern

Große Solaranlagen brauchen viel Platz – den haben nicht alle Länder. Deshalb verlegen immer mehr Nationen ihre Panels auf Wasserflächen: auf Seen, Stauseen oder Reservoirs. Bisher galt diese Technik jedoch als ungeeignet für kalte Regionen. Die Sorge: Eis und Schnee könnten die schwimmenden Strukturen beschädigen oder die Stromproduktion lahmlegen.

Eine neue Studie der Western University in Kanada räumt mit dieser Annahme auf. Die Forscher entwickelten ein einfaches, aber wirkungsvolles System: Sie befestigten flexible Solarpanels auf dicken Schaumstoffplatten und verlegten darunter Luftschläuche. Eine kleine Pumpe am Ufer presste Luft durch die Schläuche – die Blasen stiegen auf und transportierten wärmeres Wasser aus der Tiefe an die Oberfläche. Denn im Winter ist das Wasser am Grund eines Sees wärmer als an der eisbedeckten Oberfläche.

Das Team testete die Anlage auf einem Teich in Ilderton, Ontario. 40 Panels mit einer Gesamtleistung von 7 Kilowatt produzierten den gesamten Winter über Strom. Die Forscher maßen dabei nicht nur die Energieausbeute, sondern auch die benötigte Energie für das Belüftungssystem. Das Ergebnis: Die Blasenpumpe verbrauchte je nach Betriebszeit zwischen 0,02 und 14,5 Prozent des erzeugten Solarstroms – ein verschwindend geringer Anteil.

„Schwimmende Solaranlagen sind technisch auch unter kanadischen Winterbedingungen machbar“, sagt Elektroingenieur Koami Soulemane Hayibo, einer der Autoren der im Fachblatt Applied Energy veröffentlichten Studie. Allerdings dürfe der Winterbetrieb nicht als nebensächlich behandelt werden. Eis, Schnee und die Wechselwirkung zwischen Wasseroberfläche und Panels müssten genau durchdacht sein.

Die Forscher warnen jedoch davor, die Ergebnisse einfach auf große Gewässer zu übertragen. Große Seen und Stauseen haben Wellen, Strömungen und treibendes Eis – das stellt ganz andere Anforderungen an die Verankerung und die ökologischen Auswirkungen. Das Team plant nun, das System über längere Zeiträume zu testen und die Eisvermeidungsstrategie weiter zu verbessern. Die Studie ist ein wichtiger Schritt, um Solarenergie auch in nördlichen Breiten ganzjährig nutzbar zu machen – und damit die Energiewende voranzutreiben.