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Entwicklung der photovoltaischen Nutzung 2007 – 2008

2007


Zu Beginn dieses Kapitels möchte ich noch zwei Entwicklungen dokumentieren, die eigentlich weltweiten Einfluß haben müßten – denn sowohl der US-Präsident wie auch der Papst sollten doch eigentlich Vorbilder sein, oder irre ich mich...?! Und doch dauert es Dekaden, bis diese weltlichen und geistigen Oberhäupter solarenergetisch aktiv werden.


Eine 1977 vom Weißen Haus bestellte thermische Solaranlage wird nach der Ölpreiskrise im Jahr 1979 im Juni endlich auf dem Dach des Westflügels installiert, zur großen Freude von Präsident James Earl ,Jimmy’ Carter Jr. und seines Energieberaters Simon David Freeman. Überzeugt davon, die Paneele aufzustellen, wurde Carter von dem Ingenieur George C. Szego, der auch den Entwurf des solaren Warmwassersystems auf Grundlage von Industriemodellen entwickelt und mit seiner Firma Inter-Technology Solar Corp. (ITC/Solar) die Installation leitet.

Die Umsetzung erfolgt durch den Maschinenbauingenieur Frederick ,Fred’ Morse, der bereits von der Regierung Richard Nixon gebeten worden war, das Potential der Solarenergie zu bewerten. Er brauchte mehrere Jahre, um herauszufinden, was auf dem Dach des Weißen Hauses installiert werden könnte, da die Paneele das Aussehen des Gebäudes nicht verändern durften, weshalb sie schließlich auch weiß und nicht von dunkler Farbe waren.

Die 32 Kollektoren decken 75 % des Warmwasserbedarfs der First Family sowie der Wäschrei und der Cafeteria des Gebäudes. Hergestellt werden die jeweils 45 kg schweren, ca. 3 m langen, 1 m breiten und 10 cm dicken Kollektoren von der Firma InterTechnology/Solar Corp. aus Warrentown, Virginia, ihre Installation übernimmt Hector Guevara von der Alternate Energy Industries Corp. Die Installation kostet etwa 28.000 $.

Während der Amtszeit von Präsident Ronald Reagen wird die Anlage 1986 im Rahmen einer allgemeinen Baurenovierung allerdings demontiert und man befindet, daß ein Wiederaufbau zu teuer sei. Außerdem werden die Mittel für das solare Forschungs- und Entwicklungsprogramm des Energieministeriums gekürzt.

Nach mehrjähriger Einlagerung in einem staatlichen Lagerhaus in Franconia, Virginia, landen schließlich 16 der 32 Kollektoren dank Peter Marbach, dem neuen Entwicklungsleiter des Unity College in Maine, im Jahr 1991 auf dessen Kantinendach. Die restlichen werrden wieder eingelagert. Das College beschließt später jedoch, daß die Kollektoren ihre ,wirtschaftliche Lebensdauer’ längst überschritten haben und läßt sie 2004 wieder abbauen. Aus eigener Erfahrung kann ich hingegen bestätigen, daß meine ebenfalls 1979 selbstgebaute thermische Solaranlage in Damaskus auch 2024 - also nach 45 Jahren - noch immer tadellos funktioniert.

Von den beiden Schweizer Künstlern Christina Hemauer und Roman Keller gibt es einen interessanten Film von 2008 über das geschichtliche Ereignis mit der Präsidenten-Anlage namens A Road not Taken, in welchem sich die beiden mit zwei Kollektoren im Gepäck auf eine Reise zu den verschiedenen ehemaligen Aufenthaltsorten der Solaranlage machen. Im Netz findet sich ein knapp 4-minütiger Trailer dazu.

Ein weiterer Original-Kollektor findet später seinen Weg in das Jimmy Carter Museum in Atlanta, Georgia, ein zweiter ist im Smithsonian zu besichtigen, und ein dritter wird seit 2010 im Solar Science and Technology Museum in Dezhou, China, ausgestellt. Später wird ein Kollektor auch in den Büros der Firma NRG Systems in Hinesburg, Vermont, präsentiert.

Eine erste Solarzellen-Anlage wird Anfang 2003 auf dem Gelände des Weißen Hauses errichtet – nachdem Präsident George W. Bush seinen Amtsvorgänger Bill Clinton daraus vertrieben hat. Installiert wird das System während der Präsident auf seiner Ranch in Texas weilt, und es wird von seinem Pressestab auch nicht thematisiert, da der tatsächliche Initiant dieses Projekts nicht der Präsident ist, sondern der für den Gebäudekomplex des Weißen Hauses zuständige National Park Service.

Obama mit PV-Anlage

Obama
mit PV-Anlage

Die 9 kW Photovoltaik-Anlage (andere Quellen: > 10 kW) aus 167 Paneelen der Firma Evergreen Solar Inc. aus Massachusetts steht auf dem Dach des Wartungsgebäudes und speist ihren Strom in das elektrische Netz des Präsidentensitzes ein. Außerdem werden auf dem Dach der Cabana noch zwei kleinere thermische Solaranlagen installiert: eine für das Landschaftspflege-Personal, die andere für den präsidialen Pool und Spa.

Im September 2010 bringen Umweltaktivisten unter der Führung von Bill McKibben, der später wegen seines grünen Aktivismus verhaftet wird, einige der ursprünglichen Kollektoren von 1979 zurück ins Weiße Haus. Doch trotz seiner Wahlversprechen, Umweltinitiativen voranzutreiben, lehnt Präsident Barack Hussein Obama es ab, sie wieder auf dem Dach zu installieren.

Statt dessen gibt Energieminister Steven Chu im Oktober bekannt, daß bis Frühjahr 2011 auf dem Dach des Weißen Hauses sowohl eine PV- als auch eine Solarthermieanlage installiert werden sollen – im Form von Demonstrationsprojekten des Department of Energy (DOE). Das US-Unternehmen Sungevity hatte gemeinsam mit der Umweltorganisation 350.org Präsident Obama bereits im April angeboten, ihm ein System aus 102 PV-Modulen zu sponsern. Stattdessen erfolgt jedoch eine öffentliche Ausschreibung über ein PV-System von 5 - 15 kW und eine Solarthermieanlage mit einer Fläche von rund 14 m2.

Mitte 2011 beklagen sich die Kommentatoren darüber, daß die Anlagen noch immer nicht installiert sind und bitten um massenhaft Anrufe bei Präsident Obama (++202-456-1111), um ihn daran zu erinnern. Die Verwaltung erklärt dazu, daß man „die Schwierigkeiten unterschätzt habe, die entsprechende Baugenehmigung zu bekommen.“

Tatsächlich wird erst im August 2013 darüber berichtet, daß die Montagearbeiten der 20 - 50 Solarpaneele (?) begonnen habe. Als Beleg dienen Ausschnitte aus einem wöchentlichen Video, das das Weiße Haus unter dem Titel ,West Wing Week’ veröffentlicht.

Im Rahmen der allgemeinen Berichterstattung über das Projekt wird besonders darauf hingewiesen, daß der Preis für Solarzellen im Jahr 1977 bei fast 40 $/W lag, während er inzwischen auf 0,74 $/W gefallen sei - was einer Senkung um 99 % entspricht.

Weitere PV-Paneele mit insgesamt 6,3 kW werden 2014 auf dem Dach des Weißen Hauses installiert.

Im Februar 2017 stellt der ehemalige Präsident Jimmy Carter ein 1,3 MW Solarenergieprojekt auf seiner Farm in Plains vor, wo er einst Sojabohnen und Erdnüsse angebaut hatte. Er will damit beweisen, daß sein Engagement für die Erneuerbare Energie weiterhin ungebrochen ist.

Die 3.852 PV-Paneele auf seinem Land, die der Sonne nachgeführt werden, erzeugen genug erneuerbare Energie für mehr als die Hälfte der 727-Seelen-Stadt in Georgia, in der Carter geboren wurde. Das Land ist an das in Georgia ansässige Unternehmen SolAmerica Energy verpachtet, während der Strom über einen 25-jährigen Stromabnahmevertrag mit Georgia Power ins Netz eingespeist wird.


Das zweite Projekt betrifft den Vatikan: Bereits 1989 ruft der damalige orthodoxe Patriarch von Konstantinopel, Dimitrios I., mit Blick auf die wachsende Umweltzerstörung dazu auf, den 1. September eines jeden Jahres als einen ,Tag der Bewahrung der natürlichen Umwelt’ zu begehen. Die Idee wird bei der europäischen ökumenischen Versammlung von Graz 1997 aufgegriffen.

Seit Übernahme des Pontifikats durch Papst Benedikt XVI im Jahr 2005 setzt sich dieser für Belange des Umwelt- und Ressourcenschutzes ein und verweist auf „die dringende Notwendigkeit, alternative Energiequellen zu entdecken, die sicher und allen zugänglich sind.“ (Man lese dazu den Teil E dieser Arbeit).

Von der dritten Europäischen Ökumenischen Versammlung der Kirchen 2007 wird dann offiziell eine Schöpfungszeit ausgerufen, und beim Ökumenischen Kirchentag in München 2010 proklamiert der Vorsitzende der Arbeitsgemeinschaft Christlicher Kirchen in Deutschland (ACK), Landesbischof Friedrich Weber, den ersten Freitag im September als Tag der Schöpfung (o. Schöpfungstag). Allerdings unterzeichnen Kirchenvertreter aus der ganzen Welt erst 2018 erstmals eine gemeinsame Erklärung zum Umweltschutz und zur Schöpfungszeit.

Die Idee zur Errichtung der Solaranlage im Vatikan entsteht bereits 2002. Der damalige Papst Johannes Paul II ermutigt den SolarWorld-Vorstandsvorsitzenden Frank H. Asbeck, der ihm im Rahmen einer Generalaudienz eine Solarzelle übergibt, in seinem Engagement für eine weltweite solare Energieversorgung fortzufahren. Der konkrete Kontakt zur Umsetzung des Projektes im Vatikan kommt dann über die katholische Gemeinde im Bad Godesberger Rheinviertel zustande.

Im Jahr 2007 verkündet Papst Benedikt XVI am Tag der Schöpfung vor rund 500.000 Jugendlichen im Marienwallfahrtsort Loreto, daß auf einem Gebäude des Vatikans Anfang 2008 eine Solarstromanlage installiert werden soll – die der Papst zum Dreikönigstag von der SolarWorld AG geschenkt bekommt. Ende November 2008 wird die von der deutschen Firma Thermovolt installierte PV-Anlage auf dem Dach der 1969 gebauten päpstlichen Audienzhalle (Aula delle Udienze Pontificie o. Nervi Halle) eingeweiht.

Die 2.394 Module ersetzen die vorhandenen Betonbahnen des gewölbten Hallendaches und passen sich der von Nord nach Süd breiter werdenden Fächerform des Bauwerkes so an, daß die besondere Wellenstruktur-Ästhetik des Daches erhalten bleibt. Die im sächsischen Freiberg maßgefertigte 5.000 m2 große Anlage hat eine Spitzenleistung von knapp 222 kW, womit pro Jahr etwa 300 MWh Strom erzeugt werden können. Die Wechselrichter stiftet die SMA Solar Technology AG. Zeitgleich mit der Einweihung erhält der Vatikan für das auf 1,2 Mio. € bezifferte Öko-Projekt den Europäischen Solarpreis 2008 verliehen.

Mitte 2009 wird die Mitarbeiter-Cafeteria mit Platz für 300 Personen mit einer Solaranlage zur Klimatisierung und Beheizung des Gebäudes ausgerüstet, und auch das Privathaus Ratzingers in Regensburg bekommt eine 6 kW PV-Anlage aufs Dach gesetzt, gespendet von lokalen Geschäftsleuten und installiert durch Studenten einer Handelsschule. In der päpstlichen Sommerresidenz Castel Gandolfo wird derweil aus den Pferdeställen Biogas gewonnen, und Ende 2010 sprechen der Vatikan und SolarWorld über den Bau eines solar betriebenen elektrischen Papamobils.

Im Mai 2011 plaudern Astronauten der Internationalen Raumstation ISS mit Papst Benedikt XVI Live darüber, wie auf der Raumstation durchgeführte Forschungen im Bereich der Solarenergie zur Förderung des Friedens auf der Erde beitragen könnten.

Doch auch die konkreten Planungen gehen weiter: In Zukunft möchte der Vatikan auf dem Gelände von Radio Vatikan, einem 300 Hektar großen Areal nahe der Ortschaft Santa Maria di Galeria im Nordwesten von Rom, sogar eine 100 MW PV-Großanlage errichten und den Strom – etwa das neunfache des Sender-Bedarfs – in das italienische Netz einspeisen. Das rund 660 Mio. $ teure Projekt soll bereits 2014 in Betrieb gehen. Der Vatikan würde damit zum ersten vollständig mit Solarenergie versorgten Staat der Welt werden, auch wenn er nur 800 Einwohner hat.

Im Jahr 2015 veröffentlicht Papst Franziskus seine Umweltenzyklika ,Laudato si’, in welcher er mit Blick auf den damaligen Klimagipfel von Paris die gesamte Menschheit auffordert, sich der Notwendigkeit bewußt zu werden, Veränderungen in ihrem Lebensstil vorzunehmen, um die globale Erwärmung zu bekämpfen, zu deren Hauptursachen die allgegenwärtige Nutzung fossiler Brennstoffe gehört.

Im Juli 2022 tritt der Vatikan der UN-Klimakonvention bei - und im April 2024 stellt der ghanesische Geistliche und Kurienkardinal Peter Kodwo Appiah Kardinal Turkson, Präsident des Päpstlichen Rats für Gerechtigkeit und Frieden (Pontificium Consilium de Iustitia et Pace) den vom Vatikan quasi als diesjährige Osterbotschaft herausgegebenen Projektband Energie, Gerechtigkeit und Frieden (Energia, Giustizia e Pace) vor, der den Einsatz Erneuerbarer Energien als Weg zu mehr Kommunikation, Bildung und Frieden in vielen netzfernen Regionen Afrikas und Asiens sieht. Der Vatikan propagiert insbesondere kleine Inselsysteme auf PV-Basis, um mit Solarstrombatterien Licht auch in Orte ohne Stromnetz zu bringen.

Das Projekt der 100 MW PV-Großanlage ist zehn Jahre später aber noch immer ,in Planung’, und erst im Juni 2024 verfügt ein Dekret die Realisierung. Der Erlaß von Papst Franziskus hat die Rechtsform eines ,Motu proprio’ und trägt den Titel Bruder Sonne (Fratello Sole), eine Bezeichnung, die dem sogenannten Sonnengesang des heiligen Franz von Assisi entnommen ist. Der Papst ermächtigt darin den Regierungschef des Vatikanstaats, Kardinal Fernando Vergez Alzaga, und den Chef der vatikanischen Güterverwaltung, Giordano Piccinotti, die Energieversorgung des gesamten Vatikanstaates und der Sendeanlagen von Radio Vatikan auf Sonnenenergie umzustellen.

Wie groß die Anlage nun tatsächlich wird und bis wann sie fertiggestellt werden soll, ist noch offen. Bislang steht lediglich fest, das es sich um eine Agri-Photovoltaik-Anlage handeln wird. Ich werde das Projekt auch weiterhin verfolgen und hier zu gegebener Zeit aktualisieren.


Doch nun weiter mit den Anwendungen der Photovoltaik im Jahr 2007, deren Übersicht ich allerdings stark einschränken muß, da alles lawinenartig zunimmt: Die Quantität, die Umsetzungen, die Varianten und die Designs.

Einige nette Entwicklungen präsentiere ich auch im Kapitel Geschichte der Solarenergie ab 1975, das eine eher allgemeine Übersicht bietet, während es hier ausschließlich um Umsetzungen und Anwendungen der Photovoltaik geht.


Über das Jahr 2007 selbst liegt mir relativ wenig Material vor, es gibt jedoch einige Designs, die erwähnenswert sind.

Im Mai 2007 erhält das Konzept einer portablen solarbetriebenen LED-Lampe namens Corona der beiden Japaner Shane Kohatsu und Emi Fujita den Designpreis der International Contemproary Furniture Fair (ICFF).

Die schalenartige Lampe läßt sich aufstecken, an die Wand montieren oder einfach auf den Tisch legen. Das System soll sich bereits in der Vorproduktions-Entwicklung befinden.

Ersa Grafik

Ersa
(Grafik)


Ein weiteres Design vom Mai stammt von Scott Norrie, Designstudent an der University of New South Wales (UNSW) in Sydney.

Ersa ist eine kofferförmige, transportable Quelle für erneuerbare Energie und Wasser, die speziell für den Einsatz in abgelegenen Regionen gedacht ist. Mittels 30 W Solarzellenstrom ist das Konzept in der Lage, überlebenswichtiges Wasser aus der Luft zu generieren und Strom für GPS-Geräte, Mobiltelefone u.ä. zu liefern.


Von einer anderen Designstudentin der UNSW, Keumhee Kimmi Ko, stammt der solarbetriebene Kaffee- bzw. Teekocher und -wärmer Amico. Der Solarzellen-Deckel versorgt eine eingebaute Lithium-Batterie.

Um eine Tasse Wasser zum Kochen zu bringen sind 0,03 - 0,04 kWh Energie erforderlich. Da ein 10 x 10 cm großes Solarpaneel rund 0,1 kWh aufnehmen kann, werden bei 8 Stunden Sonnenlicht pro Tag durchschnittlich 0,8 kWh erwirtschaftet. Damit lassen sich pro Tag ca. 22 Tassen Wasser erhitzen.

Dies erfolgt, indem der Amico auf die Tasse gelegt und das grüne Blatt hineingedrückt wird, um das Gerät einzuschalten. Dadurch senkt sich der Heizstab in das Wasser. Ein Thermostat schaltet das Gerät automatisch ab, sobald die Temperatur 80°C erreicht.

Ein Leser kommentiert die obige Schätzung wie folgt: Eine normale Kaffeetasse faßt 150 cm3, eine große Teetasse 250 cm3 (soeben nachgemessen). Um 0,2 Liter Wasser von 18°C auf 80°C aufzuheizen, benötigt man 0,0152 kW (= 15,2 W). Mit 0,8 kWh (= 800 W) müßten sich also sogar 52,6 Tassen aufheizen lassen…


Motorola
erhält im Mai 2007 das Patent auf eine Technologie, um unter LCD-Displays Solarzellen zu installieren, was das gleichzeitige Nutzen und Aufladen erlaubt.


Ebenfalls im Mai 2007 wird die Umweltbrauerei Felsenbräu mit Sitz in Thalmannsfeld von der TU München-Weihenstephan als erste Solarbrauerei Deutschlands zertifiziert. Statt weiterhin Öl und Gas zu nutzen, war das als Feinschluck GmbH firmierende Unternehmen auf Hackschnitzel, Solarenergie und Ökostrom umgestiegen - und bietet seitdem das 1. Solarbier Deutschlands an.

Einzigartig ist zudem das System der Eiskühlung: In den Wintermonaten werden auf Gerüsten über den Felsenkellern Eisblöcke produziert, die dann im Sommer mit für die Kühlung sorgen und so den Energieverbrauch senken. Später wird das Angebot um Solarbräu Helles Lagerbier, Solarbräu Hefeweizen und Solarbräu Alsterwasser erweitert.

Solar Sunshade Grafik

Solar Sunshade
(Grafik)


Ein interessanter Beitrag beim Dutch Design Week 2007 ist ein Sonnenschirm namens Solar Sunshade von Lianne Van Genugten aus Eindhoven, der mit flexiblen Solarzellen versehen ist – es ist verwunderlich, daß es so lange dauert bis jemand auf so eine naheliegende Idee kommt.

Der außerdem mit LEDs ausgestattete Schirm öffnet und schließt sich automatisch, um tagsüber Schatten, und nachts Licht zu spenden.


Ein red dot award 2008 geht zu diesem Zeitpunkt an den Produktdesigner Wu Jian aus China für seine Soft Solar Battery, ein tragbares Gerät mit einer eingebauten Soft-Batterie, die sich selbst auflädt, indem sie Sonnenenergie in Strom umwandelt. Zu diesem Zweck verwendet das Gerät ein sehr kleines und flexibles Solarpanel, das zu einem sehr kleinen Zylinder in Form einer Batterie zusammengerollt und in Geräten eingesetzt werden kann, die von herkömmlichen AA-Batterien abhängig sind.

Die Batterie selbst ist als weicher Streifen konzipiert und kann auseinandergerollt mit ihrer großen Oberfläche ein Maximum an Sonnenenergie sammeln. Zudem besitzt sie eineflexibles Display, das den Ladestand anzeigt. Etwas überraschend ist, daß danach nie wieder etwas über diesen genialen Ansatz zu hören ist - und sogar auf der Homepage des Designwettbewerbs ist er nicht mehr aufgeführt.


Solarbadeanzug von Triumph


Im Juli 2007 präsentiert der deutsche Unterwäschehersteller Triumph International auf dem Triumph Fashion Cup in Valencia, Spanien, wo zu dieser Zeit der Americas Cup ausgetragen wird, den ersten serienreifen Solarbadeanzug, der über eine sichtbare Buchse im Beckenbereich elektrische Kleingeräte mit Strom versorgen kann.

Der einzigartige Solar Swimsuit ist in Zusammenarbeit mit dem Hamburger Solarspezialisten Conergy entstanden. In die „alternative Energiequelle, die sich dem Körper faszinierend anschmiegt“ sind insgesamt 200 monokristalline Solarzellen eingearbeitet, mit denen sich Mobiltelefone und MP3-Player aufladen lassen sollen.

Damit die Energiespender nicht kratzen und drücken, haben die Ingenieure von Conergy spezielle besonders gut tragbare Solarmodule entwickelt, deren Gesamtleistung bei wolkenlosem Himmel 4 W betragen soll. Darüber, wann genau der Strom spendende Badeanzug auf den Markt kommen wird und was er kosten soll, schweigt sich der Hersteller aus - woran sich auch später nichts ändert.


Im September 2007 lese ich erstmals von einem nur 33 x 22 x 14 mm großen Spielzeugauto ohne Batterie, das ausschließlich durch sein Dach – eine Solarzelle – angetrieben wird. Es kostet um die 10 €.

Im Frühjahr 2008 bekomme ich einen dieser kleinen Solarflitzer von Herrn Seltmann (Energy Watch Group) geschenkt.

Im prallen Sonnenlicht legt das Teil eine schier unglaubliche Geschwindigkeit vor und ruft bei Jung und Alt freudiges Erstaunen hervor.

Medusa

Medusa


Unter dem Namen Medusa stellt das Team von goldesign aus dem argentinischen Córdoba im Oktober 2007 eine autonome, schwimmende Solarlampe für Swimmingpools vor – die auch wirklich so aussieht, wie sie heißt.


Von dem britischen Designer Ross Lovegrove und seinem Studio X stammen die leuchtenden Solarbäume, die er im September 2007 auf der Design Week in Milano erstmals vorstellt. Der Entwurf wird gemeinsam mit dem italienischen Lichthaus Artemide und Sharp Solar entwickelt.

Die Außenleuchte, eine gelungene Verbindung von Design, Natur und Kunst, besteht aus geschwungenen Stahlrohren, an deren Spitze jeweils eine LED-‚Lichtblase’ befestigt ist – mit 38 Solarzellen an der Oberfläche.

Diese sind mit einem nicht sichtbaren Batteriesystem in der Basis verbunden. Im Oktober wird ein Solar Tree vor dem Museum für Angewandte Kunst in Wien aufgestellt. Ein weiterer Solarbaum wird im Mai 2012 in London anläßlich der Clerkenwell Design Week errichtet. Dessen Blätter bestehn aus insgesamt 360 Solarzellen von Sharp sowie LEDs von Artemide.


Im November 2007 folgt eine sehr sinnvolle Idee, bei der man nur auf eine schnelle Umsetzung hoffen kann.

Solar Spikes

Solar Spikes

Es handelt sich um solarbetriebene Fahrbahnmarkierungen (Spikes), mit denen die Mittellinie und/oder die Straßenränder markiert werden. Die nicht reflektierenden sondern im Dunkeln permanent leuchtenden Objekte bieten Fahrern eine längere Reaktionszeit.

Sie sind etwa 10 x so hell wie Reflektoren, können unterschiedliche Farben haben und sind für eine Lebensdauer von 10 Jahren ausgelegt.

Tatsächlich ergibt sich bei einer Recherche im Rahmen des Updates, das inzwischen diverse Firmen in China und Hongkong entsprechende Solarpflasterungsmarkierer im Angebot haben, zu Stückpreisen zwischen 5 $ und 10 $.


2008


Zu den hübscheren solaren Bekleidungsstücken gehört der Day for Night Dreß der Designerin Despina Papadopulus und des New Yorker Designbüros Studio 5050, das Anfang 2008 berechtigtermaßen einiges an Presse bekommt.

Day-for-Night Dreß

Day for Night Dreß

Das abgebildete Kleid besteht aus 448 weißen Leiterplättchen, die alles Mögliche sein können: Solarzellen, Fotozellen, Verbindungsstecker, RGB-LEDs usw. und ist jederzeit durch weitere Teile verlängerbar.

Irgendwo im Kleid soll zudem ein USB-Board versteckt sein, das mit einem PC verbunden werden kann. Ein Mikrokontroller sorgt für die Stromversorgung und kann via RF Daten übermitteln.


Im Januar 2008 kommt mit dem Iqua Sun das vermutlich erste solarbetriebene Bluetooth Headset für 50 £ auf den Markt; und im Februar ein Handy-Anhänger namens Strap-Ya, der eigentlich ein kleiner Solarzelle-Akku ist; wie auch ein schmaler und kleiner Solarrasierer, der in jede Tasche paßt und für rund 100 € verkauft wird.


Ebenfalls im Februar 2008 präsentiert die Sustainably Minded Interactive Technology (SMIT) aus Brooklyn, New York, bei der MoMA-Ausstellung Design and the Elastic Mind das Konzept eines patentierten solaren Efeus, der als ästhetische Bereicherung an Hausfassaden Strom erzeugen soll - aus Sonne und Wind. Der erste Prototyp stammt aus dem Jahr 2005.

Die Technik des Solar Ivy (o. GROW), die neben dem PV-Dünnfilm auch piezoelektrische Folien integriert, ist flexibel, modular und anpaßbar und basiert auf der Abschlußarbeit von Samuel Cabot Cochran am Pratt Institute im Frühjahr 2005.


Im März folgt ein Sonnenschirm von Hammacher Schlemmer, der im Vergleich zu dem letztjährigen Konzept von Lianne Van Genugten jedoch ausgesprochen dürftig wirkt. Der 250 $ teure Schirm hat obenauf einfach ein kleines rundes PV-Paneel, während um den Schaft im Inneren herum ein paar LEDs angebracht sind. Das kann man sich auch wesentlich günstiger selbst zusammenbasteln.

Illumbinare Grafik

Illumbinare
(Grafik)


Cleverer ist da schon der Solarregenschirm Illumbinare von Choi Jaewon, der für dieses Design einen Red Dot Award 2008 gewinnt.

Der schützende und nützende Schirm kann unter sonnigen Bedingungen durch seine flexiblen Solarzellen Energie sammeln und in eine integrierte Batterie einspeisen.

An den äußeren Enden der Rippen sind LEDs angebracht. Wird der Schirm geschlossen und zugedreht, dann blicken diese LEDs aus dem Griff heraus, wodurch sich der Illumbinare auch als Taschenlampe nutzen läßt.


Besonders gut aussehend finde ich das Solarenergie-Sonnenschirm-Design Solaris der in Portugal lebenden und arbeitenden Designer André Castro, Elizabeth Remelgado und José Vicente, mit dem sich diese am Designwettbewerb Feel The Planet Earth 2008 beteiligen.

Der Schirm besteht aus zwölf Flügeln mit PV-Paneelen, die zusammen eine immerhin 2,3 m2 große Solarfläche mit 230 W Leistung bilden, im Schaft ist als Ladezustandanzeige ein LED-Display integriert, und im Sockel befinden sich 4 x 24 V Lithium-Ionen-Batterien sowie drei Stromanschlüsse.


Laut einem Medienbericht im März 2008 werden die Berliner Wasserbetriebe (BWB) in Kürze das größte Solarkraftwerk der deutschen Hauptstadt errichten. Auf dem Dach der Filterhalle des Wasserwerkes am Tegeler See sollen im Laufe des Frühjahrs 1.900 m2 Photovoltaik-Module montiert werden. Das Sonnenkraftwerk wird eine maximale Leistung von 192 kW erreichen und 800.000 € kosten.

Solarblume von Art Energy Design

Solarblume von
Art Energy Design


Eine als künstlerisches Konzept gedachte und 3,65 m hohe Solarpflanze von Art Energy Design, deren mit Solarzellen belegte Blütenblätter beweglich sind und im Wind rotierend zweifach Strom produzieren, wird im März 2008 geschaffen und anschließend vor dem 2000 Technology Drive Gebäude aufgestellt, in dem sich das Headquarter des Pittsburgh Technology Council befindet. Nachts dient der gespeicherte Strom zur Versorgung der LED-Beleuchtung der künstlichen Pflanze.


Ein winziger solarbetriebener Luftreiniger für Autos (Solar Car Air Purifier) für 19 $ wird im April 2008 vorgestellt; ebenso wie ein tragbarer solarzellenbetriebener Ventilator, der auch das Handy aufladen kann und als Quarzuhr und LED-Lampe dient (35 £).


Ebenfalls im April 2008 werden in Franklin, New Hampshire, die ersten beiden Abfallkörbe installiert, die PV-betrieben den hineingestopften Müll selbst zusammendrücken können – und dadurch weniger oft geleert werden müssen.

Die BigBelly genannten Teile kosten pro Stück 4.000 $, aber dafür verriegeln sie sich auch automatisch, sobald sie voll sind. Sie werden uns später nochmals begegnen.


Im Mai lese ich, daß es die o.e. Mini-Solarzellen-Autos nun auch als ‚Renner’ gibt. Vertrieben werden sie paarweise für 19,95 $ unter dem Namen Uncle Milton Solar Racer Set.


Eine hübsche interaktive Solarskulptur wird im Juni 2008 am Waterloo Regional Operations Centre im kanadischen Cambridge enthüllt. Die von Gorbet Design auf einem sonnigen Hügel errichtete Skulptur mit dem nüchtern-pragmatischen Titel Solar Collector empfängt im Laufe des Tages Solarenergie, speichert diese in Batterien, und wirft nächtens ihr schimmerndes Licht in den dunklen Nachthimmel. Die Skulptur von einem Rechner gesteuert , der die 12 unterschiedlich geneigten Schäfte quasi in pulsierende Bewegung setzen.

Solar Collector

Solar Collector


Als Beitrag zum diesjährigen G8-Gipfel im japanischen Hokkaido zeigt Sharp im Juli 2008 den Prototypen eines solarbetriebenen 66 cm LCD-Fernsehers, der von einem Dünnschichtpaneel mit Strom versorgt wird. Er sei in erster Linie für netzferne Gebiete entwickelt worden.


Zeitgleich nimmt Greenest Host für sich in Anspruch, der erste Hosting-Service der Welt zu sein, der seine Energie zu 100 % aus Solarkraft gewinnt. Die AMD Opteron-Server des Unternehmens stehen in einem Daten-Center rund 150 km nordöstlich von San Diego in Kalifornien, wo sie von 120 Solarzellen-Paneels mit Strom versorgt werden.


Im Juli 2008 meldet die Presse, daß das irakische Elektrizitätsministerium gemeinsam mit der US-Army damit begonnen hat, in der Hauptstadt Bagdad solar-betriebene Straßenlampen zu installieren. Während die 5.000 Lampen des Ministerium jeweils ca. 2.000 $ kosten, installiert das US-Militär 1.000 Lampen zu einem Preis von 6.200 $ pro Stück – da diese Version kugelsicher ist.


Im August 2008 präsentiert die Firma BioSolar Inc. aus Santa Clarita in Kalifornien - nach einer 18-monatigen geheimen Entwicklungsphase - biobasierte Komponenten, die die Rückseiten- und Substrat-Komponenten von Solarmodulen ersetzen können. Als Motivation gilt der Fakt, daß die derzeitigen PV-Module als schützende Unterlage Kunststoffe auf Erdölbasis verwenden, was ihren gesamten Kohlenstoff-Fußabdruck erhöht und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen beibehält.

Die neuen BioBacksheet-Schutzfolien aus erneuerbaren pflanzlichen Quellen haben eine Lebensdauer von 20 - 25 Jahren und sind vor allem 25 % billiger in der Herstellung als die Kunststoffalternative. Die für Hersteller von Solarzellen aus kristallinem Silizium (c-Si) konzipierten Rückseitenfolien werden durch Mischen von Zellulose, die aus recycelten Baumwoll-Lumpen gewonnen wird, mit Nylon hergestellt, das aus Rizinusbohnen gewonnen wird.

Bisher haben die niedrigen Schmelztemperaturen und schwachen Molekularstrukturen biobasierter Komponenten verhindert, daß sie Kunststoffe ersetzen können. Das Biomaterial von BioSolar ist jedoch nicht nur widerstandsfähig, sondern besitzt auch die gleichen Eigenschaften wie Kunststoffe auf Erdölbasis, einschließlich elektromagnetischer Eigenschaften, mechanischer Festigkeit und Formstabilität.

Die Firma hat bereits erfolgreiche Tests mit Mustern aus der ersten Vorproduktion abgeschlossen und will in der zweiten Jahreshälfte 2009 damit auf den Markt gehen. Zudem wird erwartet, daß die zum Patent angemeldete Technologie in naher Zukunft auch für Kupfer-Indium-Gallium-Selenid- (CIGS) und Cadmium-Tellurid- (CdTe) Dünnschicht-Photovoltaikmodule eingesetzt werden kann.

Es sieht aber nicht so aus, als hätte das Unternehmen Erfolgt gehabt, denn bei einer späteren Recherche ist es nicht mehr aufzufinden.


Ebenfalls im August 2008 wird gemeldet, daß das MIT und das US-Landwirtschaftministerium gemeinsam spezielle Hauben für Kühe entwickelt haben, mit denen Cowboys ihre Herden vom heimischen PC aus verfolgen können.

Die u.a. mit GPS und Sender ausgestatteten Hauben besitzen Solarzellen zur Stromversorgung und sollen im Laufe des Monats getestet werden. Da man später überhaupt nichts mehr davon hört, gehe ich davon aus, daß die Kühe wohl nicht mitgespielt haben.


Eine
schöne Idee ist der Sunjar des Designers Tobias Wong: Ein Einmachglas aus Milchglas, das tagsüber Sonnenstrahlen einfängt und in einem Akku speichert – der abends LEDs betreibt und ein sanftes Licht abgibt. Die Solarzellen-Leuchte wird für rund 25 € vertrieben, und es gibt sie in drei unterschiedlichen Farben.

Energy Bucket

Energy Bucket


Etwas größer ist das Konzept des Energy Bucket von Stefano Merlo, einem jungen italienischen Designer, denn statt einem Einweckglas wird hier ein Eimer zu einer mobilen LED-Solarleuchte umfunktioniert.

Die Solarzellen sind im Deckel eingelassen und laden tagsüber den darunter installierten Akku. Das innovative Produkt soll an der Gewohnheit der Vergangenheit anschließen, als man das Trinkwasser noch mit Eimern vom Brunnen holte.


Eine Solar-Lampe, die eher wie ein Milcheimer aussieht, von dem gleich mehrere zum Laden an einer Art Garderobenstange mit Solarpaneel aufgehängt werden können, heißt Autour und stammt von dem israelischen Designer David Keller. Es ist sein Beitrag zum Designboom Wettbewerb 2009 (ich habe aus den vielen Hundert Beiträgen die witzigsten, interessantesten und intelligentesten herausgefiltert und werde sie im folgenden an den passenden Stellen präsentieren).


Sehr sinnvoll ist ein System namens Sol Light Cap 200, das es allerdings bislang nur in den USA gibt. Es handelt sich um einen nur 70 g leichten, wasserdichten Lichtaufsatz, der auf standardmäßige Weithaltsflaschen (als Lampenkorpus) paßt und über versiegelte Solarzellen aufgeladen wird. Die Lebensdauer der NiMH-Batterie soll 3 Jahre betragen, und pro Ladung sind bis zu 6 Stunden LED-Leuchtdauer drin, der Preis beträgt 20 $.


Die Sunrise Solar Corp. aus San Antonio, Texas, kommt mit einem Solar Light Brick auf den Markt, einem innovativen Beleuchtungssystem ohne Anschluß an ein Stromnetz.

Die quadratischen oder rechteckigen Module besitzen jeweils zwei V/500 mA Solarzellen, einen 1,2 V/4.000 mAh Akku und zwölf superhelle LEDs. Das Licht wird bei Einbruch der Dunkelheit automatisch aktiviert.

Die Solar-Glas-Ziegel können auch direkt in Baustoffe eingebettet werden. Potentielle Anwendungen sind ländliche Flugplätze, die Gebäude-Beleuchtung, Sicherheitsbeleuchtungen usw.

Smoon Ombrella

Smoon Ombrella


Eine besonders schöne und elegante Solar-Stehlampe, die zu dieser Zeit vorgestellt wird, ist die Smoon Ombrella der französischen Möbeldesigner Beau & Bien. Draußen mildert sie das Sonnenlicht ab während gleichzeitig Strom gespeichert wird, und innen, oder wenn es dunkel wird, strahlt der transparente und Kartoffel-Chip-förmige Schirm sein Licht ab.

Die gut 2 m hohe Solarlampe kann kabelfrei herumgestellt werden, wobei eine 10-stündige Aufladung ausreicht, die LEDs 6 Tage lang zu betreiben. Erhältlich ist sie in verschiedenen Farben zu einem Preis von etwa 2.200 $.


Es gibt inzwischen immer mehr und mehr solare Ladegeräte (Charger) – und in allen nur denkbaren Farben und Formen –, die es als Produkte bereits auf den Massenmarkt geschafft haben. Daher werde ich mich weiterhin auf nur wenige besondere Designs beschränken. 


Das Konzept des französischen Designers Vivien Muller namens PhotonSynthesis (o. Electree) ist beispielsweise ein Ladegerät für Handys oder MP3-Player in den Maßen und der Form eines Bonsai-Bäumchens.

Dabei kann man sich aus verschiedenen Einzelteilen nach Maß seinen eigenen Energiebaum zusammenstecken, der 27 kleine Solarzellen als Blätter hat. Der Strom wird in zwei 500 mAh-Akkus gespeichert. Der Minibaum wird erstmals im September 2008 in den Blogs vorgestellt.

Mitte 2010 beginnt dann tatsächlich die Produktion des Electree – allerdings nur in einer limitierten Anzahl von 20 Stück. Pro Solar-Bonsai sind nun 42 Solarzellen sowie ein 14.000 mAh Akku installiert. In die Massenproduktion geht das Bäumchen allerdings nicht, ebensowenig wie die Vorläuferversion Electree mini, die neun Solar-Blätter besaß. Und auch eine Kickstarter-Kampagne im Jahr 2012, die 200.000 $ erbringen soll, indem die Solar-Bonsais für 199 $ angeboten werden, scheint nicht erfolgreich zu sein.

Solarbaum des AIST

Solarbaum
des AIST


Eine andere Version ist das Resultat einer Kooperation zwischen dem US-amerikanischen National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) und den beiden japanischen Firmen Mitsubishi Corp. und Tokki Corp.

Hier wird das Prinzip der Mimikry umgesetzt, indem grün gefärbte ultradünne organische Solarzellen in Blattform um einen künstlichen Stamm drapiert werden. Nett gedacht, aber in meinen Augen – zumindest in dieser Konfiguration – ästhetisch unbefriedigend.


Wesentlich größer sind die PV-Bäume, die von Envision Solar (später: Beam Solar) auf dem Campus der University of California in San Diego aufgestellt werden. Es handelt sich um aufgeständerte, flache Solarpaneele von Kyocera, die über Parkplätzen Schatten spenden und gleichzeitig Strom für die universitätseigenen Elektrofahrzeuge erzeugen. Pro Baum und Jahr rechnet man mit 17.000 kWh Ertrag.

Auch derartige Technologien werden zunehmend umgesetzt, und alle paar Wochen wird irgendwo feierlich ein neues Parkplatz-Beschattungssystem mit integrierter Solaranlage eingeweiht. Ebenso steht es mit den entsprechenden neuen Designs – sodaß ich mich auch hier nur noch auf besonders durchdachte Systeme konzentrieren werde.


Weniger schön sind die weltweit zunehmenden Diebstähle von PV-Modulen – und dies trotz der hohen Gefahr eines Stromschlags. In Italien beispielsweise sind in dem 3,3 MW Solarpark des halbstaatlichen Stromversorgers Enel in der Ortschaft Serre Persano bei Salerno im vergangenen Jahr 7.000 von insgesamt 60.000 Modulen ‚verschwunden’. Im Dezember 2007 spürte die italienische Wasserschutzpolizei auf Schiffen vor der apulischen Küste gestohlene Paneele im Wert von 100.000 € auf, die nach Marokko geschmuggelt werden sollten.

Wissenschaftler der auf erneuerbare Energien spezialisierten staatlichen italienischen Forschungsanstalt ENEA entwickeln deshalb eine Diebstahlsicherung für Solarmodule. Der über GPS gesteuerte PV Guardian besteht aus einem Chip, der bereits während der Entstehung der Photovoltaikzelle in der Fabrik eingearbeitet wird, und in den die geographischen Koordinaten des Standorts einprogrammiert werden, an dem die geplante Anlage errichtet werden soll. Wird das Paneel später wieder abgebaut und an einen anderen Ort transportiert, dann muß der Chip von einem zugelassenen Experten umprogrammiert werden, andernfalls wird das Modul in wenigen Sekunden funktionsunfähig.

Die Produktionskosten des Prototypen betragen 70 - 80 €, doch in Serienproduktion sollen die Herstellungskosten auf 40 € sinken, hoffen die Entwickler. Die ist wesentlich günstiger als die Kosten für einen Sicherheitsdienst oder eine Diebstahlversicherung. Angesichts der hohen Schadenssummen werden dem PV Guardian gute Marktchancen eingeräumt.


Auch in Deutschland haben es organisierte Banden auf Solarmodule abgesehen, wobei vor allem Landwirte betroffen sind, deren Anlagen oftmals abseits liegen und ungeschützt zugänglich sind. Alleine im Emsland werden 2007 bei bislang 30 bekanntgewordenen Fällen insgesamt 700 Module nebst Zubehör gestohlen.

Leicht ist es für die Diebe nicht, das geklaute Gut zu verkaufen, denn inzwischen statten die Hersteller jedes Modul mit einer unverwechselbaren Identifikationsnummer aus – und der Solarenergie-Förderverein Deutschland (SFV) bietet ein offenes Register an, in das geklaute Module eingetragen werden können.


Ein allemal besserer – und ehrlicher – Weg zur günstigen Beschaffung bildet die
ausführliche und sehr empfehlenswerte Selbstbauanleitung für Solarpaneele aus defekten und daher billigen Solarzellen, wie man sie z.B. bei Ebay erwerben kann. Sie stammt von dem Astronomen Michael Davis.


Erwähnenswert ist auch der Solar-Stik der gleichnamigen Firma aus Saint Augustine, Florida. Das transportable und in weniger als fünf Minuten aufstellbare System wurde ursprünglich im Winter 1997/1998 in einer kleinen Marina in Key West entwickelt, um Segelboote mit Solarenergie zu versorgen.

Als sich die ursprünglichen Erfinder 2003 wieder trafen, stellten sie erstaunt fest, wie gut ihre Erfindung noch immer arbeitet. Im Folgejahr begann eine zweite Entwicklungsphase, um das System marktfähig zu machen, was bis 2005 auch gelang. Seit 2006 werden die Solar-Stiks serienmäßig für verschiedene Anwendungsbereiche hergestellt, wie für Freizeit-, Notfall-, Schiffs-, humanitäre und militärische Anwendungen.

Das Gesamtsystem besteht auch einem Mast mit stabilem Dreifuß, an dem die PV-Paneele mittels einer Querachse montiert sind. Dadurch lassen sich Ausrichtung und Neigungswinkel sehr einfach einstellen (wobei ich mich etwas wundere, da eine entsprechende automatische Nachführung problemlos integrierbar wäre). Einige der Systeme haben an der Mastspitze noch ein zusätzliches kleines Windrad.

Die ausgereifte und sehr robuste Technik, die von der US-Armee den Namen Tactical Electric Solar System (TESS) erhält, hat allerdings ihren Preis: Das Modell Solar Stik Terra 100 (100 W) startet mit 5.700 $, während die Ausführung Solar Stik Breeze ab 10.300 $ zu bekommen ist (100 W Solar + 200 W Wind). Dafür gibt es dann aber auch eine Garantie von 25 Jahren.

SolaRover

SolaRover


Natürlich gibt es noch größere portable PV-Systeme, die dann allerdings meist auf Trailern montiert sind und zunehmend zur Stromversorgung von Outdoor-Veranstaltungen wie Festivals eingesetzt werden.

Ein repräsentativer Vertreter dieser Solargenerator-Gattung ist der SolaRover der Firma West Coast Green aus Lone Tree, Colorado, bei dem es sich um einen (nominell) 10 kW leistenden Trailer aus 14 Stück 175 W Paneele und 18 Batterien handelt.


Eine weitere Produktsparte bilden mobile solarbetriebene
Wasserfilter für Swimmingpools wie z.B. der Solar Breeze
der beiden Erfinder Denis Ruzsa und Terry Maaske, der tagsüber seine Runden dreht und an der Oberfläche schwimmende Blätter, Haare oder Rückstände von Sonnencreme einsammelt.

Als Trägermaterial verwendet der 499 $ kostende Filter einfache und billige Papierhandtücher, die ein Mal pro Woche ausgewechselt werden müssen.

Mitte 2010 kommt eine verbesserte Version namens Solar Breeze 2.0 auf den Markt, deren Solarzellen um 300 % besser sein sollen als die des Vorgängers. Außerdem wird ein bürstenloser Motor eingebaut, der eine Lebensdauer von rund 30.000 Stunden haben soll. Interessanterweise bleibt der Preis gleich: 499 $.


Zu den besonderen Solar-Ladegeräten, die in dieser Zeit publiziert werden oder sogar schon auf den Markt kommen, gehört der Eneloop Solar Light & USB Charger von Sanyo. Man kann sich den 1 kg schweren und 20 x 25 cm großen Lader über die Schulter hängen, als Taschen- und sogar als Hängelampe nutzen, da auf der Rückseite der Solarzellenfläche neun starke LEDs eingebaut sind. Die Ladezeit beträgt zwar bis zu 30 Stunden, doch damit lassen sich die LEDs dann auch 9 Stunden lang betreiben.

Solargorilla und Powergorilla

Solargorilla und
Powergorilla


Speziell für das iPhone gibt es ein mit Solarzellen versehenes Solar Etui aus Leder, das nur 48 $ kostet (2011 nicht mehr lieferbar, dafür gibt es inzwischen diverse Solar-Hüllen in ähnlichen Preisklassen).

Mit 26,4 x 20 x 1,9 cm schon etwas größer, und daher auch zur Versorgung von Laptops geeignet, ist der Lader Solargorilla der britischen Firma Powertraveller (20 V Ausgang, 5 V USB, 700 g, 140 £), der auch an den Lithium-Polymer-Energiespeicher Powergorilla angeschlossen werden kann (22 x 13 x 1,5 cm, 631g, 150 £). Es gibt auch Outdoor-Versionen dieser Lader.

Besonders günstig ist der aufklappbare Solar Recharger des Herstellers Energizer, der für AA- und AAA-Akkus gedacht ist, wird schon ab 15 € angeboten.


Auch der direkte Einbau von Solarzellen in elektronische Kleingeräte nimmt merklich zu. Als Beispiel nenne ich den Shiro SQ-S Mediaplayer der Shiro Corp.


Besonders clever – und potentiell lebensrettend – ist das für Fahrradfahrer entwickelte Anklelite, das man sich um den Knöchel oder Arm schnallt, und das bei voller Ladung drei Stunden lang als starkes LED-Blinklicht funktioniert.

Das Aufladen erfolgt durch die integrierten Solarzellen, Anbieter ist die britische Firma Pedalite International Ltd., und der Preis beträgt 12,49 £.

Eco-Robot Grafik

Eco-Robot
(Grafik)

Im September 2008 stellen die Blogs mit dem mobilen Eco-Robot ein von Ejiuson Ueda entworfenes solarbetriebenes Reinigungssystem vor, das zur Säuberung der Ozeane entwickelt wurde.

Riesige schwimmende Plattformen sollen mit leistungsstarken Pumpen Gift- und Plastikmüll aus den tiefen Regionen unter Wasser aufsaugen und das gesäuberte Salzwasser wieder ins Meer abgeben. Die Schadstoffe werden in einem Tank gelagert und später auf sichere und saubere Weise entsorgt.

Die Technologie ist in ein weltweites Satellitennetz integriert, das die Meere überwacht und signalisiert, wo sofortige Aufmerksamkeit erforderlich ist. Es ist aber nichts darüber zu finden, daß die Idee später weiterverfolgt wurde.


Im April und Mai des Folgejahres 2009 erscheinen übrigens zwei Designs mit ähnlichem, allerdings viel kleiner dimensionierten Ansatz: Zum einen der SolarBee genannte Langstrecken-Wasserzirkulator der Firma SolarBee Inc., eine Abteilung der Medora Environmental Inc., der zur Verbesserung der Wasserqualität in Seen und anderen Trinkwasserquellen beiträgt, indem er eine sanfte und laminare Strömung über eine lange Strecke erzeugt.

Das System der solarbetriebenen Langstrecken-Speicherumwälzpumpen, die z.B. im Stausee angebunden sind und etwa die Größe eines kleinen Pick-up-Trucks haben, verbessert die Artenvielfalt in Seen und hilft dabei, thermische Schichtung und Stagnation zu vermeiden. Sie sind eine großartige Lösung für das Algenproblem und benötigen keine zusätzliche Energie. Außerdem verringern sie die Geruchsbildung in Abwasser- und Brauchwasserreservoirs.

Das mit Solarenergie betriebene SolarBee V18-Gerät zirkuliert es effektiv bis zu 14.000 m2 Süßwasser und kann mit mehreren Geräten die Qualität eines ganzen Sees verbessern. Es kann außerdem mit einem High-Wave-Kit geliefert werden, das Schwimmermodifikationen zur Stabilisierung des Geräts in rauhem Wasser enthält. In ähnlicher Weise desinfiziert das Gerät große Wassertanks, die zur Speicherung von Trinkwasser für die Verteilung verwendet werden.

SolarBee

SolarBee

Im Juli folgt eine neue schwimmende Variante, die den Namen SolarBee SB400 Trinkwasser-Tankmischer trägt und eine nahezu laminare Strömung zur vollständigen Durchmischung von kleinen Trinkwassertanks erzeugt.

Insgesamt hat das Unternehmen seit 1998 und nach der Einführung im Jahr 2001 mehr als 20 Modelle entwickelt, darunter 2002 auch Maschinen mit hohem Durchfluß (40.000 l/min), die es ermöglichten, die Technologie von kleinen Abwasserteichen auf große Seen auszuweiten. 2006 sind bereits über 1.000 SolarBees erfolgreich in Hunderten von Gewässern im Einsatz - und 2010 werden weltweit schon 2.000 Exemplare eingesetzt, um die Wasserzirkulation und -qualität zu verbessern. Nach Angaben des Herstellers Ixom Watercare in Dickinson, North Dakota, sind sie mindestens fünf Jahre lang wartungsfrei.


Das zweite Design namens RIPPLE ist ein kleiner Roboter, der speziell für die Entfernung von Verunreinigungen in kleinen Teichen, Seen, Sümpfen und Dämmen entwickelt wurde. Von wem, ließ sich bislang aber nicht herausfinden.

Der per GPS gesteuerte, autarke Robot mißt den Verschmutzungsgrad und startet den Reinigungsprozeß mit Hilfe eines Hybridsystems, das aus einem Ozonator und einer photokatalytischen Oberfläche besteht. Ist der Verschmutzungsgrad für einen einzelnen Roboter zu hoch, kann er mit einer Gruppe von Einheiten in einem bestimmten Gebiet kommunizieren und Verstärkung anfordern.

Auf der oberen Fläche befinden sich die PV-Paneele, die das System mit Energie versorgen, und daneben liegt die Recheneinheit, während der Ozonator und die photokatalytische Oberfläche im unteren Teil des Roboters untergebracht sind, damit sie effizient arbeiten können.

Cuttlefish Grafik

Cuttlefish
(Grafik)

Und auch wieder im August 2011 erscheint ein ähnliches System in den Blogs, das diesmal unter dem Namen bekannt wird. Das Konzept namens Cuttlefish (o. Oceanic Cleaning System) stammt von dem Designer Erik Borg aus Stockholm und soll die Tierwelt und die Umwelt zu schützen, indem es Solarenergie und automatische Satelliteneinheiten nutzt, um Plastikpartikel und vom Menschen verursachte Abfälle aufzuspüren und aufzufangen. Dabei besteht das Systzem aus einer Basiseinheit an der Oberfläche sowie mehreren peripheren Einheiten unter Wasser.

Diese Satelliten sind Tintenfischen nachempfunden und manövrieren mit ihren seitlichen Flossen durch das Wasser, um Plastik und anderen Müll aufzusammeln. Nach dem Einsammeln des Mülls navigieren sie zurück zur Basis, wo er deponiert und für das Recycling sortiert wird. Bislang ist aber auch in diesem Fall leider nichts von einer Umsetzung zu sehen.


Zurück zur laufenden Chronologie: Im September 2008 wird als erstes Multiplex-Kino in Amerika das 1952 erbaute historische Fairfax 5 Theatres in Fairfax, Kalifornien, mit einer 27 kW Photovoltaik-Anlage aus 42 Modulen ausgestattet, die über die erwartete 30-jährige Lebensdauer des Systems zu Einsparungen von über 627.000 $ führen soll.


Im Oktober 2008 berichten die Blogs über den LawnPC des Industriedesigners David Veldkamp aus Grand Rapids, Michigan, der zu den Top-5-Finalisten im internationalen Dell Green Computing Design Wettbewerbs ReGeneration gehört. Das futuristische PC-Konzept erzeugt den gesamten Strom, den es benötigt, aus Solarzellen, die in dem grasähnlichen Rasen eingebettet sind, der sich auf dem PC befindet.

Der stromliefernde Rasen besteht aus drei abnehmbaren Modulen, so daß bei technologischen Upgrades jederzeit die Hardware ausgetauscht werden kann. Das grüne ,Gras’ selbst besteht aus natürlichem Baumwollstoff, auf dem per Tintenstrahldruck Solarzellen aufgebracht sind. Durch die Verwendung von Baumwolle sind die Grashalme biologisch abbaubar. Hunderte davon erzeugen den gesamten Strom, den das System benötigt, mit einer Leistung von etwa 60 Watt pro Stunde.

Die von den Halmen gewonnene Energie wird an Batterien übertragen, die sich an der Unterseite der Halme befinden. Und da der Rasen abnehmbar ist, kann er auch zur Stromversorgung anderer elektronischer Geräte verwendet werden. Außerdem benötigt der komplett kabellose LawnPC keinen Lüfter für seine kritischen Komponenten, denn der natürliche Luftstrom durch den Rasen hindurch reicht aus, um das System zu kühlen. Es reicht, das System in der Nähe eines Fensters oder einer Lüftungsöffnung zu plazieren, wo es all das Licht und die Luft bekommt, die es braucht.


Ebenfalls im Oktober 2008 verbreitet sich die Meldung, daß James Cervino, Professor für Biologie und Gesundheitswissenschaften an der Pace University, und Thomas Goreau, Präsident der Global Coral Reef Alliance, ein solarbetriebenes Riff geschaffen haben, um Austern wachsen zu lassen. Diese brauchen Mineralien wie Kalkstein um zu gedeihen.

Die Sonnenkollektoren sammeln Sonnenlicht, um Strom mit niedriger Spannung zu erzeugen, der dann entlang spiralförmiger Metallstreifen fließt, die nahe der Küste an Pfeilern angenagelt sind. Der Strom bewirkt eine chemische Reaktion im Meerwasser, bei der sich Kalkstein und anderen Mineralien absetzen und einen neuen Lebensraum für die Austern bilden, die ihrerseits wieder das Wasser filtern.

Light Blossom Grafik

Light Blossom
(Grafik)


Aus den vielen solar- und windbetriebenen Straßenlampen, die es bereits gibt, ragt das von Philips entwickelte Modell Light Blossom hervor. Mit Anbruch des Tages öffnet es seine Blütenblätter – Sonnenkollektoren – um das Licht aufzunehmen, wobei eine Nachführung das Verfolgen der Sonne über den ganzen Himmel erlaubt.

An Tagen ohne Sonne drehen sich die Blütenblätter nach oben und bilden eine vertikale Windkraftanlage. Der Wind dreht die Blätter und generiert die benötigte Energie zur Versorgung der Straßenbeleuchtung. Außerdem spürt die Lampe, wenn Menschen in der Nähe sind, und leuchtet heller. Ist dagegen alles ruhig, wird das LED-Licht gedimmt, um Energie zu sparen und eine überflüssige Lichtverschmutzung zu vermeiden.


Andere Innovationen aus dieser Zeit sind ein Sprinklersystem zum automatischen Reinigen von PV-Paneelen von der Firma OCS Energy aus dem kalifornischen Petaluma (ein weiteres bietet die Heliotex LLC aus Palm Desert an); sowie der Prototyp eines Solar-Traktors mit Satellitensteuerung, der von Open Energy, einem Zusammenschluß österreichischer Unternehmen zur Förderung von Technologien im Bereich erneuerbarer Energien, präsentiert wird.

Der Traktor ist jedoch keine landwirtschaftliche Zugmaschine im herkömmlichen Sinne, sondern soll als landwirtschaftliche Arbeitsplattform, beispielsweise beim Setzen von Stecklingen, dienen. Elementar ist, daß das konzipierte Gerät ausschließlich durch Elektromotoren und Energie aus Sonnenlicht angetrieben wird und auch ganzjährig zur Stromerzeugung, z.B. für die Netzeinspeisung oder die Bewässerung verwendet werden kann.

Der Solar-Traktor läuft auf Ketten statt Rädern und wird von einem 26 m2 großen Solarpaneel überspannt. Ein erster Prototyp des von Peter Prohaska und Franz J. Emminger entwickelten Systems ist bereits im Bau. Die Produktion der ersten hundert Maschinen soll im kommenden Jahr starten.

3TIER Solarkarte

3TIER Solarkarte


Im Oktober 2008 schaltet das US-Unternehmen 3Tier aus Seattle eine Karte der Sonneneinstrahlung auf der westlichen Hemisphäre frei, die eine bislang nicht erreichte Auflösung hat.

Das Projekt unter dem Namen remapping the world soll in den nächsten Jahren fortgeführt und neben der Sonne auch die globalen Potentiale von Wind- und Wasserkraft aufzeigen.


Daß der berühmte VW-Bus T2 (Bulli) heute noch viele Freunde hat, ist wohlbekannt. Auch ich nannte Anfang der 1970er Jahre einen solchen mein eigen.

Im November 2008 wird jedoch ein Westfalia Verdier Solar Power VW Van vorgestellt, der es wirklich in sich hat. Der kanadische Designer Alexandre Verdier betrachtet das von ihm konzipierte Fahrzeug weniger als rein technisches Objekt, sondern viel mehr als eine Art Lebenseinstellung.

Mit der geöffneten Seitentür des VW schwenkt ein ganzer Küchenblock mit einem ausklappbaren dreiteiligen Board nach außen, es gibt zwei ausfahrbare Markisen, und aus dem Beifahrersitz kann eine Einstiegsleiter für den Zugang zum Dachbett herausgeklappt werden.

Auch an technische Spielereien mangelt es nicht: Es gibt einen On-​​Board-Computer, einen Projektor, ein Surround-Soundsystem mit sechs Lautsprechern und einen Roll-Down-Bildschirm. Der eingebaute Müllcontainer erlaubt Kompostierung und Recycling, und eine Kühl/Gefrierschrankkombination gibt es auch.

Was uns hier jedoch am meisten interessiert, ist das über die gesamte Fahrzeuglänge reichende Aufstelldach, das eingelassene Solarzellen-Paneele mit einer Leistung von 170 W besitzt. Diese lassen sich per GPS optimal ausrichten. Außerdem soll der Camper-Bus einen Hybridmotor bekommen. Verdier nimmt bereits Reservierungen für den 129.000 $ teuren Umbau an, der ab Sommer 2009 ausgeliefert werden soll.

Mini-Solararray der USF

Mini-Solararray
der USF


Ebenfalls im November 2008 stellen Forscher an der University of South Florida (USF) eines der bislang kleinsten Solarenergiesysteme der Welt vor, bei dem 20 Solarzellen aus organischen Polymeren zu einem Array zusammengeschaltet sind, von denen jede nur 1 mm2 groß ist. Damit soll ein mikroskopischer Sensor aus Kohlenstoff-Nanoröhren mit Energie versorgt werden.

Mit dem nur 2,2 cm2 großen Array wird bislang eine Ausgangsspannung von 7,8 V erzielt – wobei die Wissenschaftler hoffen, die für das Gerät erforderlichen 15 V bis Jahresende zu erreichen.

Tatsächlich wird die Entwicklung in den Folgejahren weitergetrieben, und Anfang 2011 macht sich die Firma New Energy Technologies Inc. bereit, bald mit Solarfenstern auf Grundlage der organischen Solarzellen auf den Markt zu. Mehr über die speziellen Anwendungen der Solartechnik in Bauwesen und Architektur findet sich in dem entsprechenden mehrteiligen Kapitel.


Santa Coloma de Gramenet
, eine nur 4 m2 große Arbeiterstadt mit 124.000 Einwohnern vor den Toren Barcelonas, findet als erste Stadt in Spanien eine innovative Lösung für das Platzproblem bei der Installation größerer PV-Anlagen: Die 462 Paneele mit einer Leistung von 100 kW, ausreichend um 60 Haushalte zu versorgen, werden kurzerhand über dem städtischen Friedhof aufgeständert und erstrecken sich über eine Fläche von rund 1.000 m2. In Zukunft soll die Menge der Solarpaneele sogar noch verdreifacht werden.

Die Firma Freeplay Energy, die schon mehrfach im Kapitel Muskelkraft genannt wurde, will mit Hilfe ihrer non-Profit Stiftung Freeplay Foundation, der Lemelson Foundation und Persönlichkeiten wie Tom Hanks saubere und erneuerbare Energie nach Ruanda bringen.

In erster Linie geht es um den Austausch der alten, umweltbelastenden und gefährlichen Kerosinleuchten durch eine extrem haltbare und solarbetriebene Lifelight LED-Lampe, die außerdem eine patentierte Aufzieh-Technologie beinhaltet.

Passend zum nahen Weihnachtsfest 2008 ruft Freeplay zu einer Spendensammlung auf, bei der 200.000 £ zusammenkommen sollen, um ab Februar 2009 die geplanten ersten 10.000 Lifelights nach Ruanda zu schicken. Über das Thema dieser Beleuchtungsalternativen gibt es eine ausführliche Darstellung im Kapitelteil

Solardächer der Stadt Ota

Ota


Weitere nennenswerte Entwicklungen im Dezember 2008 sind die Eröffnung des weltweit ersten komplett (sogar zu 110 %) solar versorgten Flugzeughangars in Burbank, Kalifornien, durch die Firma Shangri-La Industries; die Meldung, daß die Stadt Los Angeles plant, bis 2020 mit einem dann jährlichen Solarertrag von 1,3 GW PV-Paneelen Geschichte zu schreiben (Stichwort Solar LA); sowie eine weitere Meldung, der zufolge die sonnige japanische Stadt Ota in der Präfektur Gunma, rund 80 km nördlich von Tokio, die sich seit 1998 mit dem Ausbau der Solarinfrastruktur beschäftigt, möglicherweise zur ersten zu 100 % solar versorgten Stadt der Welt wird (in Korea gibt es das Dorf Donggwang, das diesen Status bereits erreicht hat).


Zur gleichen Zeit wird die Lösung der Inselbewohner der Ganges- und Brahmaputra-Mündung bekannt, die von Juli bis Oktober regelmäßig unter Wasser stehen, da der Anstieg des Meeresspiegels hier erstaunliche 7,8 mm pro Jahr ausmacht.

Um trotz der Überflutungen den Schulunterricht weiterführen zu können, wird dort eine Flotte von Hausbooten in schwimmende Schulen umgewandelt, die von Solarzellen auf den Dächern der Boote angetrieben werden.

Die Stiftung des Microsoft-Gründers Bill Gates ist von der Idee so beeindruckt, daß sie die Schulboote mit einem Preis – und mit Computern auszeichnet.


Zwei interessante Produkte sind noch zu erwähnen: LG präsentiert ein LCD-Display, bei dem eine Backlight Data Signal Switching genannte Technologie per Knopfdruck einen Reflektionsmodus erlaubt, der im Sonnenlicht 75 % der sonst für den Bildschirm benötigten Energie spart.

Und die Designer Hyun-Joong Kim und Kwang-Seok Jeong stellen unter dem Namen Infinite Energy: SIG (Self-Energy Converting Sunglasses) eine Sonnenbrille vor, die – neben ihrer zum Namen passenden Form – Linsen aus Farbstoff-Solarzellen besitzt, welche Energie sammeln und damit in der Lage sind, durch eine Strombuchse an der Rückseite des Rahmens kleine Elektronikgeräte zu versorgen.


World Saving
Maschine I


Auch im Jahr 2008 beginnt der deutsche Bildhauer und Installationskünstler Ralf Sander seinen Zyklus World Saving Maschine (o. WorldSavingMachine, WSM), ein visionäres Projekt an der Schnittstelle von Kunst und Wissenschaft, das ihn zu einem Pionier der Renewable Energy Sculpture-Bewegung macht.

Die Fragen nach dem Realitätsgrad und ob es sich bei den WSM um Kunst, Science Fiction oder Business handelt, sind nicht eindeutig beantwortet. Sander arbeitet zu dieser Zeit und bis 2012 als Professor für Bildhauerei an der Seoul National University in Südkorea.

Die World Saving Machine I und III befassen sich mit der Möglichkeit der Transformation und der Nutzung der Sonnenenergie in Kunstprojekten. Konkret - und mit einen provozierenden Sinn für Humor - geht es um die ,Umwandlung’ von Solarenergie zur Herstellung von Eis, sowohl buchstäblich als auch (in einem größeren Maßstab) metaphorisch.

Die WSM II hingegen wandelt Kohlendioxid in Sauerstoff um. Das Projekt wird 2009 in Zusammenarbeit mit dem Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), der Universität Daedeok und der Seoul National University entwickelt und im Museum of Art (MoA) in Seoul gezeigt. Die Maschine ist in der Lage, mittels Chlorophyll atmosphärisches Kohlendioxid in O2 und C6H12O6 (Glukose) umzuwandeln und ist eine Reaktion auf Artikel in populärwissenschaftlichen Zeitschriften, die den Bau künstlicher Bäume vorschlagen, um die CO2-Belastung zu mindern.

Die WSM III ist wie erwähnt eine Skulptur, die Sonnenenergie in Eis umwandelt. Sie wird im Februar 2010 in den Queens Street Studios in Belfast präsentiert, macht aber auch im heißen Sommer in Seoul Schnee, während sie im MoA ausgestellt ist. Sander startet auch eine fiktive Kampagne über ihre Entstehung: Demnach wurde die solarbetriebene WSM geschaffen, um dem Schmelzen der Polkappen entgegenzuwirken.


Ebenfalls im Jahr 2008 wird eine von dem kroatischen Architekten Nikola Bašić (o. Basic) entworfene Kunstinstallation namens Sun Salutation (o. Monument to the Sun; The Greeting to the Sun) in Betrieb genommen, die er in seiner Heimatstadt Zadar verwirklicht hat. Die Baukosten betrugen rund 1,3 Mio. €.

Sun Salutation

Sun Salutation

In der Uferpromenade ist eine Darstellung unseres Sonnensystems eingelassen, bei dem die Sonne durch einen 22 m durchmessenden Kreis mit 300 (andere Quellen: 328) in den Boden eingelassenen, begehbaren PV-Modulen aus Sicherheitsglas dargestellt wird. Diese sammeln tagsüber Energie, die nachts für eine Lichtshow verwendet wird. Das System erzeugt jährlich etwa 46.500 kWh und damit die Hälfte der Energie, die für die Beleuchtung der Uferpromenade benötigt wird.

Die ebenfalls in den Boden eingelassene LED-Leuchten schicken ihr Licht durch kleine Löcher in der Oberfläche und lassen computergesteuert Reihen von gemusterten Lichtern aufleuchten und in tanzenden Sequenzen aufblitzen. Auf dem Chromring, der die Photovoltaikanlage der Sonne umgibt, sind die Namen aller Heiligen eingraviert, nach denen Kirchen auf der Halbinsel Zadar benannt wurden. Neben der Hauptinstallation befinden sich ähnliche kleinere Installationen, die die Planeten des Sonnensystems darstellen.

In direkter Nähe befindet sich übrigens noch eine weitere Installation von Bašić: Die vom Meer betriebene Sea Organ wird im Kapitelteil Wellenenergie und Kunst beschrieben.


Weiter mit der photovoltaischen Nutzung 2009 - 2010...