Solarzellen für Sonne und auch Regen

DMZ – TECHNIK/UMWELT ¦ Patricia Jungo ¦                    

Auch wenn wohl kaum jemand wirklich daran denkt - auch im Regen steckt Energie.

Für Solaranlagebesitzer ist eine so regenreiche Zeit, wie wir sie gerade so mancherorts kennen, gar kein Grund zur Freude. Es könnte aber dank TENG in Zunkunft energietechnisch keine grosse Rolle mehr spielen, ob die Sonne scheint oder der Regen das Sagen hat. Sogenannte triboelektrische Nanogeneratoren rücken derzeit in greifbare Nähe und könnten das Tor zur Allwetter-Solarzelle öffnen. International wird daran geforscht. Es gibt auch schon seit längerer Zeit das Kleinformat der Stromerzeuger in transparenter Variante. Sie sind genau passend, um auf die Solarzellen gelegt zu werden und die Sonnenstrahlen ungehindert passieren zu lassen. Das Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen (INT) schätzt die Technik als fast marktreif ein.

Dies jedoch erst einmal im kleinen Rahmen und noch nicht unbedingt als großflächige Dachmodule. TENGs sind Minigeneratoren, die Energie aus der Reibung zweier Stoffe beziehen. Reiben zwei wenig leitfähige Materialien gegeneinander, kommt es zu einem Ladungsaustausch und werden sie getrennt, entsteht Spannung. Als sicher bekanntes Beispiel können hier Luftballons genannt werden. Diese laden sich durch Reibung an der Kleidung auf.

Erwiesen ist bereits die Tatsache, dass sich der Wirkungsgrad der Solarzellen mit dem triboelektischen Überzug nicht verändert. Aber jeder Regentropfen, der darauf aufkommt, nimmt positive Ladung auf. Das PV-Modul hingegen verwendet die negative Ladung dazu, Energie zu erzeugen. Derzeit können durch Beregnung zirka 50 - 100 Watt Strom je Quadratmeter entstehen, was etwa 20 - 30 Prozent der Maximalleistung eines Solarmoduls entspricht. So könnte ein Teil der Ertrags bei Regenwetter gerettet werden. Zudem kann man Regentropfen im Gegensatz zu Sonnenstrahlen auch in der Nacht ernten.

Da die Forschung noch ziemlich am Anfang steht, kann es auch jederzeit Leistungssteigerungen geben. Das Fraunhofer-Institut geht davon aus, dass die Minigeneratoren zuerst an menschlicher Kleidung, zum Beispiel an Schuhen, eingesetzt werden könnten, da auch dort Reibung stattfindet. Danach sollte hoffentlich der Weg zum Dach auch offen sein. 

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