TEIL C

Entwicklung der photovoltaischen Nutzung 2009 – 2010

2009

In der weiter unten folgenden Jahresübersicht 2010 wird u.a. der Schwerpunkt der Fahrzeugintegrierten Photovoltaik (Vehicle Integrated PV, VIPV) behandelt (s.u.).

Das Jahr 2009 beginnt mit dem Entwurf eines runden Balkon-Solartisches mit einem Muster aus eingelassenen, eleganten polykristallinen PV-Zellen der Designerin Afroditi Krassa; einem Solarenergie-Bastelset für Kinder von OWI, bei dem mit einer Solarzelle sech Objekte wie ein Auto, ein Schiffchen, ein Flugzeug usw. angetrieben werden können (20 $); der weltweit ersten Solar-Postkarte miniNOTE von der Firma HYmini; und dem K2 Charger von Kinesis Industries für rund 100 $, der sowohl Solar- als auch Windenergie nutzen kann. Mit seinem vollen Akku (3.800 mAh) läßt sich ein normales Handy bis zu fünf Mal komplett aufladen.

Ebenfalls erwähnenswert ist das Voyager KA 5000 genannte wetterfeste Solarradio mit eingebauter Taschenlampe nebst Leselicht und Handkurbel von Kaito, das ebenfalls Anfang des Jahres angeboten wird (70 $).

Zunehmend häufiger kommen inzwischen Ladegeräte mit flexiblen Dünnschicht-Solarzellen auf den Markt (z.B. von PowerFilm Inc.), wobei solche Zellen auch schon in Wetsuits für Wellenreiter eingearbeitet werden, um diese wärmer zu halten (SG5 wetsuit von Billabong, ab 500 $). Die Firma I-Shovel stellt den Prototyp des weltweit ersten automatischen und solarbetriebenen Schneeschiebers vor, der mit einer Batterieladung eine Fläche von bis zu 370 m² räumen kann. Und der amerikanische Designer Iulius Lucaci präsentiert mit dem Solaris das Konzept eines Solartisches für Straßencafés, der mit seitlichen USB-Buchsen ausgestattet ist und die Besucher zum Laden ihrer elektronischen Kleingeräte einlädt.

Die Idee eines mit Solarzelle versehenen LED-Lichtaufsatzes für PET-Flaschen wird von der Firma Hymini realisiert, die uns schon mehrfach begegnet ist. Das knubbelige, Solarbulb genannte Teil hat eine 0,18 W Solarzelle, deren in 3 – 4 Stunden geladener Akku 6 Stunden lang Licht spendet (ca. 25 $).

Shanghai installiert die ersten 10 solarbetriebenen BigBelly-Abfalleimer (s.o.), die den Passanten auch den Weg zur nächsten öffentlichen Toilette weisen. Nachts wird ein Display mit dem Umgebungsplan von dem gespeicherten Solarstrom beleuchtet. Im Erfolgsfall sollen an den Hauptstraßen der Stadt insgesamt 480 Stück aufgestellt werden.

Das mit 174 kW bislang größte Solarzellen-Array Lateinamerikas wird von Wal Mart Mexico auf dem Dach eines Stores in Bodega Aurrera Aguascalientes installiert. Das Unternehmen will bis 2025 den Energiebedarf aller weltweiten Filialen zu 100 % aus Erneuerbarer Energie decken.

Im Februar 2009 wird ein überzeugendes Design von Julene Aguirre-Bielschowsky aus Berlin gezeigt: Die Sun Station ist ein Stadtmöbel, das kostenlose Solarenergie bereitstellt und es so ermöglicht, elektronische Geräte auch an Orten zu verwenden, an denen dies bisher nicht möglich war. Durch den solaren Sitzplatz möchte die Designerin den Strom wieder zu einem Gemeingut machen.

Die 3,20 m hohe Sun Station besteht aus Beton, Teakholz und Stahl. Die Energie wird von monokristallinen Solarzellen mit 84 W Spitzenleistung geliefert, die auf Sicherheitsglas befestigt und so von unten gut erkennbar sind.

Das Akkusystem befindet sich unter dem Sitz, und unterhalb des Solarschirms gibt es ein farbiges Licht das anzeigt, ob der Akku des Systems geladen ist, und das zugleich die Umgebung sanft beleuchtet. Die am Sitz angebrachte Steckdose besitzt eine Lichtanzeige, die den ungefähren Verbrauch eingesteckter Geräte mißt.

Ebenso durchdacht ist das Konzept der skalierbaren Solartaschenlampe sunLight von Hermann Eske, die mit Ausnahme der Batterien komplett aus recycelbaren Polymeren hergestellt werden kann. Um die Akkus aufzuladen muß sie nur ausgerollt werden, damit die Solarzellenfolie der Sonne ausgesetzt wird.

Die Standard-Konfiguration besteht aus 6 Modulen, die jeweils aus einer LED-Einheit und zwei AAA-Akkus bestehen, wobei eines der Module einen Laderegler beinhaltet. Für mehr oder weniger Kapazität kann die Größe der Solarzellenfolie und mit ihm die Anzahl der LED-Batterie-Module variiert werden. Im Falle von Störungen können einzelne Teile leicht ausgetauscht werden. Der gespeicherte Strom kann auch verwendet werden, um andere Geräte aufzuladen.

Unter den vielen tragbaren Solarlampen gefällt mir das Designkonzept des amerikanischen Designers Andrew Galvin, dessen Satellite Solar Lantern aus gebürstetem Edelstahl tatsächlich von den Solarpaddeln inspiriert ist, die an Satelliten oder der ISS montiert die Energie aus der Sonne sammeln. Was nur sinnvoll ist, denn die drehbaren Zellenflügel der Laterne lassen sich optimal ausrichten oder bei Nichtgebrauch zusammenklappen.

In diesem Monat stellen diverse große Hersteller auf der Handymesse Mobile World Congress in Barcelona neue Modelle mit Solarzellen vor, und es dauert auch nicht lange, bis weitere Mitbewerber nachziehen. Rückwirkend gesehen kann man sich nur wundern - denn tatsächlich gesehen habe ich ein derartiges Produkt noch nie.

Die Hülle des Blue Earth Handys von Samsung beispielsweise hat auf der Rückseite ein großes Solarpaneel (s.u.); das HFB-500 Bluetooth Speakerphone von LG Electronics ist auf seiner Rückseite ebenfalls mit Solarzellen belegt, die pro zehn Minuten Ladezeit Strom für drei Gesprächsminuten in den Akku pumpen sollen; und der chinesische Elektronikhersteller ZTE präsentiert ein gemeinsam mit der jamaikanischen Digicel-Gruppe entwickeltes Mobiltelefon namens Coral-200-Solar, das speziell für Menschen gedacht ist, die keinen oder nur begrenzten Zugang zum Stromnetz haben.

Japans zweitgrößter Frequenzanbieter KDDI Corp. zeigt ein gemeinsam mit Sharp entwickeltes spritzwasserfestes Solarhandy der AU-Reihe, bei dem 10 Minuten volle Sonneneinstrahlung für eine Minute Gesprächsdauer oder zwei Stunden Standby ausreichen. Aus den Niederlanden wiederum stammt das Solar-Handy Sola der Firma Intivation BV, das extrem robust sein soll. Und der Sportartikelhersteller Puma stellt ein von Sagem gefertigtes Touchscreen-Handy mit integrierten Solarzellen auf der Rückseite vor, bei dem eine 10-minütige Lichtbestrahlung für ein 15-minütiges Telefongespräch ausreichen soll.

Mitte Februar 2009 wird die Prinzessin-Elisabeth-Station (Princess Elisabeth Antarctica) eingeweiht, eine belgische Polarforschungsstation in der Antarktis, die von der International Polar Foundation und weiteren Partnern während des Internationalen Polarjahres 2007-2008 im Königin-Maud-Land aufgebaut worden war.

Die Station wird ausschließlich durch Solar- und Windkraft mit Energie versorgt und ist damit die erste energieautarke Null-Emissions-Forschungsstation in der Antarktis. Die Stromversorgung wird durch Solarzellen an den Wänden und auf dem Dach der Station sowie acht kleine Windlader sichergestellt. Für den Notfall gibt es einen Dieselgenerator.

Trotz der extremen Kälte sind die für die Photovoltaik entscheidenden Sonneneinstrahlungs-Verhältnisse in der Antarktis teilweise ideal, denn während des antarktischen Sommers sind etwa 100 Tagen mit bis zu 24 Stunden konstanter Lichteinstrahlung zu verzeichnen.

In diesem Kontext soll angefügt werden, daß Mitte 2016 auch die Antarktis-Forschungsstation Troll Green Station des norwegischen Polarinstituts, in der im antarktischen Sommer bis zu 40 Forscher leben und arbeiten, eine Solarstrom-Anlage bekommt, die über eine Nennleistung von 7,3 kW verfügt und aus Hochleistungs-Modulen des südkoreanischen Herstellers LG besteht. Die Klima- und Wetterbedingungen am Standort sind extrem: Die Module müssen Temperaturen von bis zu -60° Celsius und Windgeschwindigkeiten von über 280 km/h trotzen. Im Winter werden die Module mit Holzplatten geschützt.

Die Prinzessin-Elisabeth-Station meldet wiederum Mitte 2023 eine solare Aufrüstung um zusätzliche 22 kW Leistung durch 60 Module des slowenischen Modulherstellers Bisol, die bis März 2024 abgeschlossen sein wird. Die Paneele werden mit dem einzigen Ziel angebracht, zwischen Mitternacht und 7 Uhr morgens mehr Strom zu ernten.

Von dem Bastler Knut Karlsen kommt die Idee für eine geniale Solarbatterie: Er beklebt die kleinen Stromspeicher mit einer Photovoltaik-Folie. Läßt man die Batterien einige Stunden in der Sonne liegen, sind sie wieder aufgeladen.

Karlsen nutzt flexible 1,8 V PV-Zellen, mit denen er 1,5 V NiMH-Akkus umhüllt und beides mittels flacher Drähte verbindet. Der Effekt ist ähnlich wie bei einem schwachen Ladegerät, in dem die Batterie langsam geladen wird und auch für unbestimmte Zeit installiert bleiben kann, ohne daß es zu einer Überladung kommt.

Ich weiß zwar nicht, ob das mit jeder Art Batterie und auch ohne weitere elektronische Komponenten geht – aber die Prototypen des SunCat (nicht zu verwechseln mit den gleichnamigen Elektrobooten) sehen jedenfalls sehr gut aus. Man darf gespannt sein, ob es zu einer Umsetzung kommt. Karlsen plant jedenfalls, seine Batterien weiter zu optimieren, indem er Kondensatoren hinzufügt um die Batterien effizienter zu laden, sowie eine Prüfelektronik, die den Ladezustand meldet.

Ein ganz ähnliches Konzept taucht übrigens im Februar 2011 in den Blogs auf: Der Light Catcher der Designer Yung-Hsaing Chang, Ming-Shien Lin und Chang-Ting Lu ist eine einfache fotoelektrische Batterie, bei der ein transparenter Körper mit einer Antireflexionsschicht Solarzellen enthält. Der bislang nicht umgesetzte Entwurf ist ein Beitrag zum iF Design Award 2011.

Jedes Mal, wenn die Batterie leer ist, kann sie einfach in die Sonne gelegt werden, um sie wieder aufzuladen. Es gibt AA- und AAA-Varianten, die beide über 3,5-mm-Klinkenbuchsen ein weiteres kleines Gerät mit Strom versorgen können.

Nur ein Jahr später, im Oktober 2012 folgt ein quasi invertierter Entwurf des Designers Xiong Luyao, den dieser als Super Battery betitelt hat und als Beitrag zum Wettbewerb 2012 iF Design Talents einreicht.

In diesem Fall handelt es sich um einem ausrollbaren Streifen, der sich in der Sonne aufladen läßt. Sobald dies geschehen ist, kann der Streifen in die Form von AA-, AAA- und C-Batterien aufgerollt werden. Im Grunde kann man die Größe je nach Bedarf anpassen und sie über die Solarzellen aufladen. Leider scheint es auch in diesem Fall beim reinen Design geblieben zu sein, denn über die Umsetzung dieser Innovation ist bislang nichts zu finden.

Im März 2009 stellt die erst im vergangenen Dezember gegründete Firma Veranda Solar mit Sitz in Portland, Oregon, und Oakland, Kalifornien, den Prototyp eines Solar-Systems vor, das an ein vierblättriges Kleeblatt erinnert und 60 - 70 W liefert. Es läßt sich von Kunden selbst mit nichts weiter als einem Schraubenzieher installieren – an der Fassade, dem Balkon, über oder unter dem Fenster usw. Der Markteintritt ist für Ende des Jahres geplant, und der Preis für das komplette System inklusive Paneels, Stromumwandler und Kabeln soll ungefähr 600 $ betragen.

Das Unternehmen, das im vergangenen Jahr einen zweiten Preis beim Picnic Green Challenge Business-Plan-Wettbewerb der niederländischen Postcode-Lotterie in Höhe von 100.000 € gewonnen hat, sucht nun nach 1,5 Mio. $ Kapital, um seine Systeme auf den Markt bringen - was anscheinend nicht klappt, denn beim späteren Update ist die Firma nicht mehr aufzufinden.

Etwas erfolgreicher ist da schon das Möbelhaus IKEA, das im Frühjahr 2009 mit einer ganzen Palette solar versorgter Gartenleuchten herauskommt. Es stehen mehrere (allerdings ziemlich langweilige) Designs wie Pilze, Stäbe und Kugeln zur Auswahl.

Ebenso neu auf den Markt kommen eine solarbetriebene solCHAT Bluetooth Freisprechanlage fürs Auto, das die Verbindung zum Handy automatisch herstellt, sobald der Fahrer in das Auto einsteigt (100 $); ein kubisches Solarradio namens ActiveTrax von Seattle Sports, das auch eine Handkurbel zum Aufladen besitzt und als iPod-Verstärker genutzt werden kann (40 $); sowie eine Solartaschenlampe Sol Jüs derselben Firma, die außerdem als Lader für andere Elektronikgeräte einsetzbar ist (50 $).

Als Konzept wird ein kugelförmiger solarbetriebener Wecker mit FM Radio vorgestellt, der ähnlich der o.e. Solarlaterne von den PV-Paneelen der Satelliten inspiriert ist. Er stammt von Sonic Design und soll den Namen Mir tragen. Wann und zu welchem Preis er auf den Markt kommen wird, ist noch nicht bekannt.

Ein weiteres Konzept erinnert an Emily – den elektrisch betriebenen schwimmenden Rettungsroboter, den ich Ende 2009 im Kapitel über Elektro- und Solarschiffe vorgestellt habe. Das weitaus komplizierter wirkende System namens Teseo + Arianna (Theseus und Ariadne) stammt von dem italienischen Designer Davide Anzalone und besteht aus drei Komponenten: einem Turm mit einer rotierenden Plattform samt sonnennachgeführtem und Schatten spendendem Solardach (Arianna), einem kleinen Rettungsfahrzeug mit Jet-Antrieb (Teseo) und einer sich schnell selbstaufblasenden Sicherheitsweste mit CO₂-Patrone.

Und natürlich gibt es auch einen Funkempfänger, eine Erste-Hilfe-Ausstattung sowie starke Li-Io-Batterien, die im Sockel des Beobachtungsturmes stecken und dem Antrieb der schwimmenden Komponente Teseo dienen. Diese besitzt außerdem einem LCD-Bildschirm, einen Funkempfänger, einen Laser-Scanner und einen Mikroprozessor, so daß das System auch im Autopilot-Modus betrieben werden kann, wobei es dann Anweisungen vom Turm erhält. Die Bedienung erfolgt über piezoelektrische Tasten, und unter dem Liegesitz befindet sich die aufblasbare Sicherheitsweste für die zu rettende Person.

Ebenfalls wie eine gute Idee sieht der Entwurf eines Solar Meeting Point des türkischen Designers Emir Rifat aus Istanbul aus, der es Besuchern ermöglicht, je nach Wetter außerhalb oder innerhalb der transparenten Kabine zu sitzen.

Die transparenten Wände bieten einen 360-Grad-Blick, und auf der abgeflachten Kuppelspitze befindet sich ein Solar-Paneel, das den Strom erzeugt, um die Kabine in der Nacht zu beleuchten. Außerdem soll man seine tragbaren Elektronikgeräte kostenlos mit sauberer Energie aufladen können.

In Frankfurt nimmt Ende März die erste Solar-Tankstelle ihren Betrieb auf, die vorwiegend Velo-Taxis und E-Rollern zugute kommt – denn bislang gibt es auch in der Bankenmetropole kaum Elektroautos.

An den beiden Retro-Zapfsäulen, die seltsamerweise im Stil der 1960er Jahre gestaltet sind, können auch Fahrräder mit Elektrohilfsmotor (Pedelecs) oder Segways andocken.

Die letzte Meldung dieses Monats birgt Sprengstoff in sich, denn eigentlich geht es um etwas, das es offiziell gar nicht gibt: die sogenannten Chemtrails.

Einer neu veröffentlichten Studie der US-Amerikanischen National Oceanic and Atmosphere Administration (NOAA) zufolge reduziert die Technik, die globale Erwärmung zu verzögern, indem Flugzeuge in der oberen Atmosphäre reflektierende Partikel versprühen, den Spitzenstrom von großen Solarkraftwerken ungewollt um nicht weniger als 20 %.

Die Ergebnisse der Studie erscheinen in der aktuellen Ausgabe des Magazins Environmental Science and Technology, und der Autor ist Daniel Murphy, ein Wissenschaftler am Earth System Research Laboratory der NOAA in Boulder, Colorado. Offiziell basiert seine Untersuchung auf Ergebnissen des Pinatubo-Vulkanausbruchs von 1991.

Im April 2009 präsentieren die Fachblogs das Design einer Bushaltestelle von Nikola Knezevic, die mit einem 7,3 m² großem Solardach und einem energiesparenden Movement Sensors Energy Saving System (MoSESS) ausgestattet ist.

Der Solarstrom wird zur nächtlichen Beleuchtung eingesetzt – und kann auch zum Laden elektronischer Kleingeräte genutzt werden. Weitere Varianten des modular aufgebauten Konzepts sind Kioske, Telefon- bzw. Internetzellen und Straßenlampen, die alle mit ähnlich abgerundet geformten Solarflächen bestückt sind.

Von der italienischen Firma VP Solar stammen die Designs für weitere neue solarbetriebene LED-Straßenlampen, bei denen alte und neue Stilelemente miteinander kombiniert werden. Das in zwei Versionen vorgestellte Modell Atollo hat eine kantige asymmetrische Struktur, besteht aus gezielt angerosteten Stahlplatten, besitzt ein 103 W PV-Paneel und ist mit 15 bzw. 30 lichtstarken LEDs ausgestattet. Die Akku-Kapazität beträgt 100 Ah bzw. 200 Ah, die Höhe 4,20 m bzw. 6,20 m.

Das Modell Giro besticht dagegen mit seinem innovativen Design und schmalen Stil. Außerdem ließe sich das runde und teilweise kardanisch aufgehängte 54 W Solarpaneel optimal der Sonne nachführen (was bislang anscheinend nicht gemacht wird). Die 4,80 m hohe Straßenlampe hat einen 80Ah Akku und 12 LEDs.

Das Modell 813 wiederum verfügt über 20 W leistende Solarzellen, einen 80 Ah Akku und zwölf LEDs. Es sei besonders gut geeignet, in Wohngegenden eine größere Fläche zu beleuchten. Durch seine dünne Kastenform sieht dieses Modell allerdings mehr wie eine 5,40 m hohe Lautsprecherbox aus.

Tatsächlich hierfür gedacht sind die Gramo genannten Solar-Lautsprecher des finnischen Produktdesigners Pekka Salokannel aus Helsinki. Auf der Oberfläche der faltbaren, leichten  und mobilen Lautsprecher sind Solarzellen aufgebracht, während sich der Akku im Inneren der Lautsprecher befindet.

Auf der Oberfläche befindet sich außerdem eine berührungsempfindliche Steuerung für die Lautstärke. Man muß wohl nicht extra darauf hinweisen, daß die Inspiration zu dem Design aus der Zeit stammt, als die echten Tonaufzeichnungen gemacht – und dann mit Grammophonen wieder abgespielt wurden. Leider handelt es sich bislang nur um ein intelligentes Konzept, doch technisch wäre die Umsetzung sicher kein Problem.

Die indische Tageszeitung The Hindu berichtet von dem Entwurf eines staatlichen solaren Nationalplans, der Maßnahmen für eine rasche Ausweitung der Verwendung von kleinen Photovoltaik-Anlagen, solaren Beleuchtungssystemen und kommerziellen Großanlagen beinhaltet.

In Anbetracht der Tatsache, daß die installierte Solarkapazität Indiens derzeit nur 3 MW beträgt, ist dies der wohl ehrgeizigste Solarplan eines Landes, denn er zielt darauf ab, bis 2020 insgesamt 20.000 MW Solarstrom zu haben, was bis zum Jahr 2030 auf 100.000 MW und bis 2050 auf 200.000 MW ausgebaut werden soll. Über derartige Ausbauziele und ihre tatsächlichen Umsetzung findet sich eine ausführliche Chronologie im Kapitelteil der PV-Großanlagen.

In Chicago wird von Chargepoint im April 2009 derweil die erste solar gespeiste Plug-in Ladestation für Elektrofahrzeuge eingeweiht (mehr über diese Technologien findet sich im Kapitel über Elektromobil-Stromladenetze, in Arbeit) - und die o.e. Firma Kinesis Industries stellt eine verbesserte Version des Solar- und Windlader K3 vor, die ab Juni in den Vertrieb gehen soll.

Im Mai präsentiert die finnische Firma Suntrica Oy die Solar-Ladegeräte SolarBadge und SolarStrap, die so gut wie nichts wiegen und sich auch ohne Probleme in die Hosentasche stecken lassen. Ihre Flexibilität verdanken die Ladegeräte Dünnschicht-Solarzellen.

Recht intelligent ist auch die im Mai präsentierte solarbetriebene Lampe SolarMature, denn hier ist der Lampenschirm einfach als gebogenes PV-Paneel gestaltet worden. Bei Sonneneinstrahlung lädt der Lampenschirm das eingebaute Batteriesystem auf, das die LEDs nach Sonnenuntergang mit Strom versorgt.

Die von Vincent Geraedts entworfene eigenständige Solarleuchte ist nicht vom Stromnetz abhängig und kann als Gartenleuchte oder als Umgebungsbeleuchtung verwendet werden, wobei sie die gemütliche Atmosphäre des Wohnzimmers mit der Freiheit und dem Gefühl der Natur verbindet.

Ebenfalls im Mai 2009 entsteht an der Bauhaus-Universität Weimar das Screenhaus.SOLAR, ein mit modernster Solartechnik betriebenes Kino. Das auch für Ausstellungen, Vorträge, Konzertevents und Meetings nutzbare Bauwerk mit kleiner Kaffee- und Cocktailbar wurde von einem Studententeam der Universität um die Professoren Jürgen Ruth und Rainer Gumpp geplant und in Zusammenarbeit mit Herstellern der Solarindustrie realisiert.

Die mathematisch definierte, effiziente Schalenform des 13 m langen Bauwerks macht es möglich, für den Bau der Tragstruktur kostengünstige Holzwerkstoffe wie einfache Latten oder Bambus zu verwenden. Auf der Wabenkonstruktion sind flexible PV-Module aufgebracht, während innen ein Breitwand-Screen schwebend aufgehängt ist.

In diesem Monat geschient aber noch mehr: Das spanische Unternehmen IUNIKA beispielsweise präsentiert ein kleines Netbook, das iUnika GYY, das mit einem Solarpaneel ausgerüstet ist – wobei allerdings nicht ganz klar ist, ob das Paneel permanent den Strom nachliefern kann, den das nur 700 g schwere Teil gerade verbraucht. Eine sinnvolle Innovation ist ein kleines separates LCD-Display, das über den Ladezustand des Akkus informiert. Das Netbook soll im Sommer zu einem Preis von 220 € auf den Markt kommen.

Ein außergewöhnlich aussehender drahtloser Bluetooth-Kopfhörer, der mit flexiblen, amorphen Silizium-Solarzellen versehen ist, um eine längere Akkulaufzeit zu erreichen, wird von Shepeleff Stephens entworfen, einem rumänischen Ingenieurstudenten.

Was auch nur sinnvoll ist, da sich Kopfhörer ja auf dem Kopf – und somit an der höchsten Stelle des menschlichen Körpers befinden. Das Solar-Paneel ist damit optimal plaziert.

Der Q-Sound genannte Kopfhörer hat verstellbare Seiten und zwei 1,2 V/800 mAh NiMH-Akkus, die vollgeladen einen Betrieb über 40 Stunden erlauben.

Eine Stunde Sonnenschein soll wiederum genügend Strom für rund 3 Stunden Klanggenuß mit höchster Lautstärke liefern (was allerdings nicht gesund ist und die Gefahr früher Taubheit birgt, wie ich gehört habe). Leider wird das Konzept nie umgesetzt.

Die Designer Sean Park, Olbae Woo und Owen Song wiederum haben gemeinsam eine neue und vom Design her einfach aber geschmackvoll gestaltete Parkbank aus recyceltem Aluminium und Plastik entwickelt, die Solarstrom erzeugt. Die Energie, die durch die Solarzellen auf der Sitzfläche der Bank gewonnen wird, wird in einer Batterie gespeichert, die sich im Inneren der Bank befindet.

Die Solar Inside genannte Bank kann so gut wie überall ohne großen Aufwand installiert werden, über ein integriertes Wi-Fi-Modul können Passanten ins Internet, und in der Nacht kann die übrige Energie zur Beleuchtung genutzt werden.

Passend dazu wären die künstlichen Bäume der 2008 gegründeten Londoner Firma Solar Botanic Ltd., deren Nanoleaf genannten Blätter gleichzeitig drei verschiedene Technologien nutzen um Energie zu erzeugen: sie sind photoaktiv, beinhalten thermoelektrische Elemente und sitzen an piezoelektrischen Stengeln. Damit werden die Lichtstrahlen der Sonne, die direkte und indirekte Wärme sowie die kinetische Energie des Windes genutzt, der die Blätter bewegt.

Dem Unternehmen zufolge soll ein mittelgroßer Baum ausreichend Strom für einen 1-Personen-Haushalt erzeugen können. Sinnvoll sei auch eine ‚Anpflanzung’ der Bäume entlang von Autobahnen, um die Turbulenzen des Verkehrs zu nutzen. Die Kosten sollen pro Baum 12.000 $ bis 20.000 $ betragen, noch befinden sie sich allerdings im Versuchsstadium. Ein erster Prototyp soll bis 2012 fertig werden.

Nicht uninteressant ist der Ansatz des indischen Designers Sonal Malhotra, der bestehende (lebendige) Bäume mit Solarzellen ‚nachrüsten’ möchte. In indischen Dörfern sind Bäume ein Zentrum des menschlichen Daseins, werden verehrt, und viele tägliche Aktivitäten wie Essen, Schlafen, Spielen und Geselligkeit finden um die Bäume herum statt. Im Gegensatz dazu ist in urbanen Zentren eine Interaktion zwischen Mensch und Baum fast schon nicht mehr vorhanden.

Unter dem Titel tree around me, me around tree soll daher versucht werden, Bäume wieder am täglichen Leben zu beteiligen. Das System basiert auf einer Sitzgruppe aus Terrakotta-Fliesen um den Baum herum, aus der mehrere Stäbe mit Solarzellen hervorragen, die sich im Laub quasi tarnen. Während der Arbeit im Schatten des Baumes dient der gespeicherte Strom dem kostenlosen Laden von Laptops, iPods, Handys, Kameras usw., sowie der abendlichen Beleuchtung.

Auch die EyeStop Haltestellen, die von einem Team um Giovanni de Niederhousern am SENSEable City Lab des MIT erdacht worden sind, sollen mit Solarenergie betrieben werden. Die schlichte und transparente Präsenz verbindet sich – wohl typisch für das MIT – mit den neuesten technologischen Kommunikationsmitteln und -methoden.

Mittels großer Displays können die Fahrgäste durch Fingerberührung Informationen über die kürzeste Busstrecke zu ihrem Zielort, oder die Position aller Busse in der Stadt bekommen. Außerdem leuchten die Haltestellen mit unterschiedlicher Intensität, um die Entfernung eines sich nähernden Busses zu signalisieren.

Während der Wartezeit kann man seine Busfahrt auf einer interaktiven Karte planen, im Web surfen oder an einem elektronischen schwarzen Brett nach Anzeigen und Community-Ankündigungen schauen. Daneben fungiert die Bushaltestelle auch noch als selbstversorgter Registrierungspunkt für umweltspezifische Echtzeitinformationen.

Im Mai 2009 stellt Konarka Technologies einen weiteren Solar-Sonnenschirm vor, der diesmal Powerbrella heißt und Resultat eine Kooperation mit SKYShades ist, einem weltweit führenden Unternehmen für die Herstellung von Solarlampen. Grundlage ist die Entwicklung und Kommerzialisierung eines Power Plastic genannten dünnen Plastikfilm-Materials, das Licht in Energie umwandelt.

Der Schirm, der auch eine Möglichkeit zum Aufladen von Laptops, Handys und anderen tragbaren Geräten bietet, ist für den Außeneinsatz in Cafés, Restaurants, Hotels, Schwimmbäder oder Veranden konzipiert und soll im dritten Quartal 2009 auf den Markt kommen.

Es gibt allerdings kein Zeichen dafür, daß der Schirm auch später noch als Solarversion verkauft wird. Die einfache Ausführung von Enea kostet etwa 100 €, trägt aber weiterhin den Namen Powerbrella.

In diesem Monat werden auch in Philadelphia die ersten von insgesamt 500 Stück der solarbetriebenen BigBelly-Abfalleimer installiert, welche der Stadt im Laufe von zehn Jahren um die 12 Mio. $ einsparen sollen, da sie aufgrund ihrer Fähigkeit, den eingeworfenen Abfall zusammenzupressen, wöchentlich nur fünf Mal geleert werden müssen, während die bislang aufgestellten Modelle 19 Entleerungen erforderten.

Inzwischen stehen die solarbetriebenen Abfalleimer auch schon an der Drexel University, der University of Pennsylvania, im Chicago Millenium Park, im Fenway Park in Boston, im kalifornischen Mission Viejo und anderswo.

Nach Franklin, New Hampshire und Shanghai kommen die BigBellys im Dezember 2010 auch in Deutschland an, und zwar in der Regensburger Altstadt. Eigentlich ist es nur ein einziges Exemplar der 4.200 € teuren Abfallkübel, doch falls der Test bis Ende Januar 2011 erfolgreich verläuft, soll über die Anschaffung weiterer Solar-Mülleimer nachgedacht werden.

Die Stadt hofft, daß damit überquellende Kübel, die das Altstadtbild verunstalten, bald der Vergangenheit angehören. In Deutschland ist die Hoppesack Meß- und Regeltechnik Vertriebs-GmbH Anbieter dieser innovativen Mülleimer, von denen im März zwei weitere in Hanau aufgestellt werden, wo sich der Stammsitz der Fa. Hoppesack befindet. Im Februar 2013 folgt ein weiterer Mülleimer in der Upper West Side in New York - doch ein Bericht von Mitte 2017 relativiert die bisherigen Erfahrungen mit den BigBellys.

Demnach wurden ab 2009 insgesamt 975 Stück an die Stadt Philadelphia ausgeliefert, die die Stadt 4,5 Mio. $ gekostet haben und vor allem im Zentrum und in Gewerbegebieten installiert wurden. Schon früh werden zwei Mängel entdeckt: Erstens hat der BigBelly einen Griff, der schnell schmutzig und abstoßend wird - aber nicht für Diebe, die die Aluminiumgriffe stehlen und als Schrott verkaufen. Zweitens braucht man zwei Hände, um etwas in den Eimer zu werfen, was problematisch wird, wenn man eine Hand- oder eine Aktentasche dabei hat.

Hinzu kommt, daß die Hightech-Geräte jeweils 3.700 $ kosten, während die technikfreien Drahtkörbe, die sie ersetzen sollen, jeweils nur 100 $ kosten. Auch die Behauptung, die solaren Müllpressen würden über einen Zeitraum von zehn Jahren 13 Mio. $ an Personalkosten ersparen, erweist sich als übertrieben, denn die tatsächlichen Einsparungen sind aufgrund der hohen Wartungskosten nur halb so hoch.

Die Firma ist auch weiter sehr aktiv. So meldet beispielsweise 2014 die Virginia Polytechnic Institute and State University (Virginia Tech), daß auf ihrem Campus fast 100 solare BigBelly-Kompaktoren aufgestellt werden.

Dem Stand beim jüngsten Update Mitte 2024 zufolge nennt das Unternehmen bereits 1.800 Kunden, zu denen Städte, Parks, Verkehrssysteme, Universitäten, Firmengelände, Einzelhandelskunden, Sportstätten und Flughäfen in mehr als 60 Ländern weltweit gehören. Außerdem bietet die Firma inzwischen auch eine integrierte Mast- und Antennenlösung namens TeleBelly an, die das Wachstum von Small-Cell-Netzen beschleunigen und den Weg für 5G in den Städten ebnen soll.

Zu diesem Zeitpunkt gibt es bereits Konkurrenz: So berichtet die Fachpresse im März 2022, daß die Stadtverwaltung von Florenz in Italien solarbetriebene, selbstverdichtende CleanCube-Mülltonnen aufstellt, die den Leerungsaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Behältern um 94 % reduzieren sollen.

Die Stadtverwaltung will letzlich fast alle herkömmlichen Mülltonnen durch die neuen Geräte ersetzen, um die Kosten für die Müllabfuhr zu senken und den Verkehr der Sammelfahrzeuge zu verringern. Die Geräte, die vom Aufbau her den BigBellys sehr ähneln, werden von dem koreanischen Hersteller Ecube Labs bereitgestellt und gelten als die erste Generation ihrer Art.

Jeder Behälter hat ein Fassungsvermögen von 120 Litern gepreßten Abfalls und wird von einem polykristallinen 35 W Solarmodul angetrieben, das an eine 12 V Batterie mit einer Kapazität von 38 Ah angeschlossen ist. Diese treibt den 120 W Getriebemotor an, dessen Scherenpresse den Müll mit einer Kraft von 300 kg verdichtet. Ein Lasersensor mißt den Füllstand und übermittelt ihn über eine 4G-Verbindung an die Kontrollsoftware-Plattform der ausführenden Firma Alia Servizi Ambientali SpA. Laut der Website von Ecube Labs sind die CleanCube-Behälter in verschiedenen Größen und Kapazitäten von 100 - 240 Litern erhältlich.

Im Zuge der Recherche stoße ich zudem auf die Mülleimer-Anwendung Namdal, ein weiterer per PV-Strom betriebener Kompressionsbehälter mit modernem, auffälligem Design, das zu einer sauberen und aufgeräumten Außenumgebung beiträgt - wie es die Firma ausdrückt. Wenn man sich das Foto anschaut, ist diese Aussage wohl eher Geschmacksachse.

Das Produkt der in Rasta beheimateten norwegischen Firma Innos AS, die uns im weiteren Verlauf der Jahresübersichten noch mit der WeightWatcher-Technologie zur Beseitigung von Schneelasten auf Dächern mit PV-Paneelen begegnen wird, steht in Verbindung mit der Namdal Ressurs AS, die Ausrüstung und andere Verbrauchsmaterialien an die norwegische Abfallindustrie liefert. Weitere Details zu dem norwegischen Solar-Abfalleiner sind leider nicht zu finden.

Allerdings taucht ein ähnliches smartes Entsorgungsgerät unter dem Namen Mr. Fill (o. Mr. Fill Ultra) auf - und mit einem etwas moderneren Design, das große Ähnlichkeit mit dem BigBelly hat. Der selbstverpressende Solarpapierkorb ist in den Versionen 120 L und 240 L verfügbar, wird zu 100 % solar-betrieben und verdichtet den Abfall im Verhältnis 5 zu 1 in einen Standard-Müllbehälter. Dieses Gerät wird in den Niederlanden hergestellt und in Deutschland exklusiv von der Firma German-EcoTec vertrieben.

Die Firmen BP Solar aus Maryland, USA, und SolarEdge aus Herzelia, Israel, geben Ende Mai 2009 ihre Vereinbarung bekannt, gemeinsam die Kommerzialisierung einer Elektronik untersuchen zu wollen, die direkt in BP Solarmodule eingebettet werden soll.

Die Technologie soll die Energieerzeugung während der gesamten Lebensdauer der Solaranlage maximieren und gleichzeitig die Komplexität und Kosten drastisch reduzieren. Unterstützung erhält das Projekt durch eine Forschungsförderung der israelischen und amerikanischen Regierungen im Rahmen der BIRD-Stiftung (Bi-national Industrial Research and Development).

Ein vermutlich ähnliches Produkt von National Semiconductor wird bereits unter dem Namen SolarMagic Power Optimizer vertrieben. Es erhöht die Energieausbeute und verbessert die Designflexibilität sowie die Zuverlässigkeit von Photovoltaik-Anlagen, die durch praktische Einsatzbedingungen beeinträchtigt werden.

Auf der Intersolar 2009 in München stellt die Firma AZUR Solar GmbH aus Leutkirch eine neue Beschichtung namens AZUR 2P vor, die Solarmodul-Oberflächen perfekt schützt und die Dauer ihrer effektivsten Leistung verlängert – während die Tigo Energy aus dem kalifornischen Los Gatos bekannt gibt, daß man 10 Mio. $ Investitionsmittel erhalten habe, um ein System weiterzuentwickeln, das die Anschlüsse in jedem Solarmodul zur Überwachung und Anpassung der Solaranlage nutzt, um Verluste zu vermeiden.

Die Rainbow Solar Inc. aus Vancouver, die bereits transparente Solar-Fenster mit einer Leistung zwischen 80 W und 250 W herstellt, wartet auf der Messe mit der Entwicklung einer SuperPV genannten Solar-Technologie auf, mit der die Stromerzeugung von Silizium-basierten Solarzellen um 60 % bis 200 % gesteigert werden soll – ohne jedoch nähere Details zu nennen. Unter anderem scheint es sich um eine Technik zu handeln, die dabei hilft, PV-Paneele zu kühlen und dadurch effizienter zu machen. Möglicherweise waren die Erwartungen zu hoch geschraubt, denn bereits beim Update dieses Kapitels Mitte 2011 ist von der ganzen Sache nichts mehr hören.

Sicher funktionieren – wenn auch ohne sinnvollen Zweck – tut der sogenannte Mendocino-Motor – ein im Magnetfeld frei schwebender Solarmotor, den man selbst bauen oder z. B. bei perpetuum-mobile.ch zu einem Preis ab 150 SFr. bestellen kann, und der schon auf den ersten Blick große Aufmerksamkeit erregt.

Die Idee stammt von Daryl Chapin aus dem Jahr 1962 (Miterfinder der modernen Solarzelle in den Bell Labs, s.o.), wobei die damalige Version anstelle von Magneten eine Nadelspitze auf einem Glaszylinder als reibungsarme Lagerung hatte.

Der hier abgebildete 6-seitige Rotor besteht aus 3 Spulen und 6 Solarzellen. Wenn Licht auf die Zellen trifft, fließt Strom durch die Windungen, wobei das entstehende magnetische Feld aus den Spulen und das magnetische Feld des Permanentmagneten den Motor zum Laufen bringen. Da die Zellen nur dann Strom liefern, wenn sie sich im Laufe der Drehbewegung gerade auf der Oberseite befinden, ist eine Steuerung des Motors vollkommen ohne Bürsten möglich. Der Motor hat innenliegende Wicklungen und läuft absolut geräuschlos, und dies bereits mit durchschnittlichem Tageslicht, wobei mit zunehmender Helligkeit auch die Drehgeschwindigkeit zunimmt.

Der Juni 2009 beginnt mit weiteren Solarhandys, wobei ich die Entwicklung bis Ende des Jahres an dieser Stelle zusammenfassen möchte.

Das Crest E1107 von Samsung ist ein GSM-Mobiltelefon mit FM-Radio, LED-Lampe und weiteren Funktionen, das in Indien für nur 59 $ angeboten wird. Das E1107 ist laut eigener Aussage das „erste Mobiltelefon mit integrierter Solarzelle“, bei dem eine Stunde Sonne ausreichend Energie für bis zu zehn Minuten Gesprächszeit liefert.

ZTE arbeitet derweil an einem solaren Android-Handy; Sharp bringt das Solar Phone SH002 auf den Markt; Magnet stellt das Konzept eines Liteon Phone Solarhandys von Tryi Yeh mit OLED-Display vor; und von den Designern Seungkyun Woo und Junyi Heo aus Südkorea stammt das Konzept eines flexiblen Solarhandys, das sich um das Handgelenk schmiegt und dort auch als Uhr dient.

Währenddessen verkündet T-Mobile, daß man nicht die Absicht habe, in nächster Zeit Mobiltelefone mit integrierten Solarmodulen in das Angebot aufzunehmen. Die Leistungen der bisherigen Modelle seien noch nicht zufriedenstellend, was auch der Meinung anderer Experten entspricht.

Nichtsdestotrotz bringt LG mit dem Modell GD510 ein laut Hersteller ‚erschwingliches’ Touchscreen-Handy auf den Markt, das über ein Solarpaneel auf der Rückseite verfügt, während Samsung das Blue Earth S7550 als „weltweit erstes Touchscreen-Handy mit integriertem Solarmodul“ zu einem Preis von 400 € vertreibt.

Das Gehäuse des Handys besteht aus wiederverwendeten PET-Wasserflaschen. Trotz Solarzelle braucht das S7550 ein Netzteil, denn die Zellen auf der Rückseite haben nur lebensverlängernden Einfluß auf die Akkulaufzeit, weshalb sie als ,sekundäre Energiequelle’ bezeichnet werden. Selbst wenn das Samsung-Handy den kompletten Tag über in der Sonne liegt, wird es am Abend nicht voll aufgeladen sein.

Ein besonders schönes Design stammt von dem ukrainischen Industriedesigner Aleksander Mukomelov. Beim Mobile Script wird versucht, die neuesten Fortschritte in der Technologie einschließlich flexibler Displays zu nutzen, um ständigen Internet-Zugang zu bieten, Zugang zu Dokumenten, Spielen usw. Das Handy besitzt zwei Touchscreens – einen kleinen starren und einen großen flexiblen Touchscreen, der sich in zusammengerolltem Zustand in dem Gerät verbirgt.

Der größere Bildschirm besteht aus zwei Schichten – einer flexiblen OLED-Displayschicht sowie einer Schicht aus flexiblem Nano-Material, das hart wird, sobald eine kleine Spannung anliegt. Der Strombedarf des Konzepthandys soll durch eine Gehäusebeschichtung aus photovoltaischem Nano-Material gedeckt werden.

Intelligent ist auch das Sticker Phone des Designers Liu Hsiang-Ling, das man zum Aufladen einfach an eine Glasscheibe drückt. Das Telefon aus Polysiloxan hat auf der Rückseite Solarzellen und ist leicht gebogen, sodaß es sich, ans Fenster gepreßt, durch Sog dort selbst festhalten kann. 

Auch neue Ladegeräte gibt es in diesem Monat zu vermelden. Deren Auftreten bis Ende 2009 werde ich hier ebenfalls zusammenfassen und nur die interessantesten davon etwas näher betrachten.

Es gib einen USB-Hub, der gleichzeitig ein Solar-Ladegerät ist (22 $); winzige USB-Lader von Green-House aus Japan (Modell GH-SC350); den Solar Charger KS100-C +2 von Kodak mit eingebautem Akku (40 $); einen Eneloop Portable Solar Lader von Sanyo, den es auch als Zwillingsversion gibt (SSL-SBWL3AS); ein Solar-Ladegerät für zwei NiCd oder NiMh Akkus von Varta (30 €); den Keystone Eco Tag von Concord Keystone (35 $); den RAYvolution Charger von der gleichnamigen Firma (40 $); einen SolarCharger 906 von i.Tech Dynamic mit monikristallinen Solarzellen und 1.260 mAh Akku, der mit 10 verschiedenen Anschlußadaptern daherkommt (60 $); den Lader GET-SCL001B der Firma Cleannergy mit eingebauter LED, der auch als Taschenlampe genutzt werden kann; den Solar Surge Lader von NovoThink (70 $); einen ästhetischen Solarlader von SunCore namens Novacell; ein aufklappbares Teil von ChinaVasion mit eingebauter 24.000 mAh Li-Ion-Batterie (197 $); das für herkömmliche Akkus gedachte Solar-Ladegerät-Konzept reNEW des Designerteams Tracy Subisak, Donn Koh und Herlinda, das man ins Fenster stellen oder mit einem Saugnapf dort anheften muß, und das die an der Oberseite eingelegten Akkus unten automatisch wieder ausspuckt, wenn sie voll sind; oder auch das hübsche Design von Rohan Jaguste, das zwar keinen Akku hat, aber trotzdem auf jedem Tisch eine gute Figur macht.

Größere und stärkere Ladegeräte sind z.B. das GoBe Solar, das aus einem aufklappbaren, 5,5 kg schweren 13 W Paneel und einem separaten, 4 kg wiegenden Akku besteht, der wie eine Thermoskanne aussieht (349 $, wird später als escape iso für 300 $ von Goal Zero vermarktet), oder ein noch stärkeres Solar-Ladegerät der Firma OPTI-Solar, das mit seinen 75 W Leistung allerdings auch 1.499 $ kostet.

Daß sich die Industrie so anstrengt wird verständlich, wenn man sich die in diesem Jahr von der GSMA veröffentlichte Studie anschaut, der zufolge der Markt für das netzferne Aufladen von Handys bereits ein konservativ geschätztes Jahresvolumen von 2,3 Mrd. $ hat. Insbesondere rund 500 Mio. Bewohner in nicht-entwickelten Ländern sind darauf sogar vollständig angewiesen. (Die GSMA ist ein 1982 von der Europäischen Konferenz der Verwaltungen für Post und Telekommunikation, CEPT, als Groupe Speciale Mobile, GSM, gegründeter Zusammenschluß von inzwischen mehr als 900 Unternehmen).

Gute Absatzchancen rechnen sich die Hersteller auch im Umfeld der Apple-Produkte aus. Hier gibt es beispielsweise die (derzeit einzige) von Apple lizenzierte Solarlader-Hülle Novothink Surge, in die man sein iPhone- oder iPod einfach einklinkt und die mit vier LEDs anzeigt, wie voll oder weniger voll der Akku ist (70 $), oder die schlanke und ästhetische Docking-Station ReNu der Firma Regen Inc. für iPhones oder iPods, die gleichzeitig eine solare Ladestation darstellt, bei der für eine volle Ladung im Freien neun Stunden Sonnenschein benötigt werden, um ein iPhone zweimal voll aufladen zu können (199 $). Das Unternehmen bietet auch eine solar betriebene, 90 cm hohe Docking-Station namens Reverb an, die mit einem kräftigem Lautsprecher ausgestattet ist (2.229 $). Wesentlich kleiner ist das Solarlader-Design iPetals von Fandi Mang, das sich wie ein Blatt Karten zu einer ‚Blüte’ auffächern läßt, während es in geschlossenem Zustand als iPhone-Ständer dient.

Womit wir bei einer ganz eigenen Klasse von Solar-Ladern angekommen sind, die sich an Pflanzen im weitesten Sinne orientieren. Einige Solarbäume habe ich ja schon vorgestellt, doch scheint diese Verbindung zwischen Natur und erneuerbarer Sonnenenergie immer wieder von neuem zu beflügeln - was sich auch in solaren Pflanzen und Blüten niederscglägt.

Der Designer Brian Borjas konzipiert beispielsweise einen Charger in Form einer Sonnenblume, deren Blätter sich von alleine öffnen, wenn die Sonne aufgeht, während Jun-Se Kim, Min-Goo Kim und Dong-Eon Kim ein mobiles Ladegerät entwerfen, das man überall einfach in den Boden stecken und zur Sonne drehen kann, wobei der Name Solar Tree weder stimmig noch besonders innovativ ist – ganz im Gegensatz zu dem Design selbst, das mit einem Inverter ausgestattet ist, um auch 230 V Geräte betreiben zu können.

Stärker an Blütenblätter erinnert die Adaption des o.e. Solarlader-Designs iPetals von Fandi Mang, das nun mit einem Saugfuß versehen an jede Fensterscheibe gehängt werden kann, um seinen integrierten Akku aufzuladen.

Ähnliches gilt für den aus einzelnen, steckbaren Solar-Blättern nebst energiespeicherndem Fuß bestehende Entwurf des chinesischen Designer Leon Zhu.

Dieser geht bei seinem Ansatz namens Green Badge davon aus, daß es nicht sehr sinnvoll sei, die elektronischen Geräte selbst mit Solarflächen zu versehen, da sie sich ja meistens in Hosen- oder Handtaschen befinden – und damit im Dunklen bleiben. Deshalb bestehen die Einzelblätter des kleinen Ladegeräts, die man als Schmuck tragen oder sonstwie der Sonne exponieren kann, aus einer dünnen Solarzellen- und einer ebenso dünnen Akkumulatorenschicht.

Auf das Wesentliche reduziert ist das Solarblumen-Design von Vivien Muller aus Frankreich (von dem auch schon der o.g. Solar-Bonsai stammt). Die Blätter der Orkys (Orchideen) sind einfach Streifen aus Dünnschicht-Solarzellen, während die LEDs die Blüten darstellen.

‚Natürlich’ aussehende Blumen aus Kupfer, Glas, LEDs und Solarzellen zu Preisen zwischen 325 $ und 375 $ bietet die in Richmond, Kalifornien, beheimatete Firma Sunbrothers an, während sich das Designerpaar Min-Jeong Kang Rollet und Alexis Rollet aus Frankreich mit einer stilisierten Solar/LED-Rose unter dem Namen Miss Rose Sunshine am Wettbewerb Designboom 2009 teilnehmen. Mein Kommentar dazu: Über Geschmack sollte man nicht streiten –  ich selbst finde die Teile jedenfalls grauenvoll.

Dann schon eher das Konzept Light Cube des Designer Joo Wan-Jin aus Südkorea (ebenfalls ein Designboom-Beitrag), dessen solare Kletterpflanze mit kleinen Saugnäpfen an der Fensterscheibe befestigt wird. Auf ihrer Außenseite sind die künstlichen Efeu-Blätter Solarzellen, während die Innenseite ein OLED-Licht darstellt. Der ‚Topf’ beinhaltet den Akku, die Steuerelemente und Ladeanschlüsse. Augrund seiner modularen Bauweise ist das System leicht erweiterbar.

Ebenfalls so häßlich, daß ich sie hier nicht abbilden werde, sind die 5,50 m hohen Plastik-Gänseblümchen von Toyota, die mit Solarpaneelen auf den Blütenblättern, umlaufende Sitzgelegenheit, Ladeanschluß und kostenlosem Wi-Fi ausgestattet durch diverse US-Städte ‚touren’, um Werbung für das nächstjährige Modell des Hybridautos Prius zu machen.

Zumindest in ihren Dimensionen mit richtigen, großen Bäumen vergleichbar sind die Solarstrukturen des Designers Neville Mars, welche Elektroautos beschatten und gleichzeitig aufladen sollen.

Konsequent nennt er sein Konzept deshalb auch Solar Forest. Die Einzelpaneele sind sonnennachgeführt, und in den ‚Stämmen’ befinden sich Ladeanschlüsse – eine Konzeption, die sich in vielfachen Variationen immer weiter verbreitet.

Den Namen Energy Forest trägt wiederum ein Entwurf des Industriedesigners Jaewon Sim aus Kanada, dessen technische Bäume sowohl die Solar- als auch die Windenergie nutzen sowie Regenwasser speichern sollen. Der Strom ist für die nächtliche Straßenbeleuchtung gedacht, und die Energiepflanzen haben eine Sitzbank, um sie besser in die urbane Nutzung zu integrieren.

Das Gesamtkonzept sieht außerdem Ladekioske für E-Mobile vor, die aus dem Strom gespeist werden, den der netzverbundene Energiewald erwirtschaftet. Das unterirdisch gespeicherte Regenwasser soll bei Bedarf genutzt werden, die umgebenden realen Pflanzen zu bewässern – in meinen Augen eine gelungene Kombination... falls sie denn verwirklich werden sollte.

Dreiblatt-Rotoren mitten in der Stadt sind allerdings nicht gerade optimal, und auch die spiralförmigen Ranken, an denen sich die Solarflächen befinden, laden geradezu ein, daran empor zu klettern resp. sie zu zerstören.

Wesentlich professioneller wirken demgegenüber die sogenannten SunFlower Energiebäume des Design- und Kunstteams Mags Harries und Lajos Héder, von denen Mitte 2009 auf einem Fußgänger- und Radweg im Vorort Mueller der Stadt Austin in Texas 15 Stück errichtet werden.

Nachts leuchten die im Auftrag der Catellus Development Company konstruierten Objekte mit blauem LED-Licht, und der überschüssige Strom in Höhe von durchschnittlich 15 kW fließt ins Netz, um die Wartungskosten der primär als Kunstinstallation betrachteten Solarbäume zu decken. Der Projektetat der Künstler betrug übrigens 595.000 $.

Doch Solarenergie funktioniert auch eine Nummer kleiner, weshalb Leon Zhu das Konzept Shelf entwickelt, eine ausklappbare Solarzellenmatte für Autos, die gleichzeitig als Sonnenschutz dient und sich bei Nichtgebrauch in einen Fahrzeug-Heckspolier verwandelt.

Von dem Designstudenten Tom Fereday aus Sydney stammt wiederum der Entwurf einer zusammenrollbaren, leicht transportablen und wasserfesten Solarmatte namens SolarStand, die aufgespannt auf einem Stativ-ähnlichen Dreifuß befestigt wird. Für seinen Beitrag zum Feel The Planet Earth 2008 Designwettbewerb beantragt Fereday gemeinsam mit der UniQuest Pty. Ltd. ein Patent auf die Matte.

Witzig ist der Aufruf Please Stop Designing Ugly Solar Clothing, der sich Anfang Juli 2009 in den Blogs verbreitet. Ich hatte schon über Solarjacken u.ä. berichtet, doch die CVFR-S09 Solar Vest mit vier 6 W Solarzellen und einem 8.800 mAh/3,7 V Akku, die Chinavision zu einem Preis ab 126 $ aktuell auf den Markt bringt, scheint tatsächlich keine Freunde zu finden – was nicht wirklich verwundert (später wird das Teil wieder aus dem Sortiment genommen).

Etwas hübscher ist die Ecotech Solarjacke der italienischen Firma Zegna, die aus recyceltem Kunststoff gefertigt ist und trotzdem 750 $ kostet – und dies, obwohl sie nur zwei kleine PV-Zellen an den Außenseiten der Oberarme besitzt.

Es müssen jedoch nicht immer nur Westen oder Jacken sein. Yiran Qian aus Deutschland beteiligt sich am Green Life contest von Designboom mit seinem Konzept Endless Warm, bei dem ultradünne Solarzellen in der Form von Schneeflocken in Strickmützen und Handschuhe eingestrickt werden, um aus dem Sonnenlicht zusätzliche Wärme zu generieren.

Und natürlich werden auch immer wieder Taschen und Koffer mit Solarzellen ‚verschönt’. Passend dazu steht die Farbstoffsolarzellen-Technologie vor dem kommerziellen Durchbruch. Der Modul-Hersteller G24 Innovations (G24i) beispielsweise gibt bekannt, daß er die auch als Grätzelzellen bekannten Produkte bereits in kommerziellem Maßstab an den Taschenhersteller Mascotte Industrial Associates liefert.

Dieser stellt damit eine Reihe von Rucksäcken sowie Notebook-, Kamera- und andere Taschen her, die dank der integrierten Solarmodule diverse mobile Elektronikgeräte wie Handys, E-Book-Reader, Kameras oder Notebooks aufladen können. Die G24i-Module können nicht nur im Freien, sondern auch bei schwachem, diffusem Licht in Innenräumen Strom gewinnen.

Ästhetisch akzeptable Erzeugnisse sind die Solar-Schultertaschen der österreichischen Firma Sunnybag in Leoben. Das Modell Business Pro beispielsweise ist mit einem 3 W Solarpaneel und einem 1.600 mAh Li-Ion-Akku ausgestattet und kostet 199 €.

Weitere Hersteller sind NoonSolar, bei denen eine elegante lederne solare Cortland Damenhandtasche 418 $ kostet, während die ebenfalls lederne Schultertasche Elston messenger bag mit 447 $ zu Buche schlägt; die Berliner SOLARC Innovative Solarprodukte GmbH, die in Kooperation mit Artbag24 moderne Umhängetaschen anbietet (150 €); die kanadische Firma KILLA, die ihre robusten Vintage series #1 bags aus deutschen Weltkriegs-Restbeständen schneidern (und deren flexibles Solarmodul ebenfalls von SOLARC stammt); sowie die Neuber GmbH und Co. KG in Ludwigsburg, die gemeinsam mit Konarka Technologies eine besonders leichte Solartasche für 149 € anbietet.

Andere Produzenten und Anbieter sind SolarBox24.de mit der zu 100 % in der Schweiz hergestellten Solar-Tasche sakku.traveller, die aus gebrauchten Segeln von Schweizer Segelbooten gefertigt wird (400 €); Reware mit einer geräumigen Solar-Tragetasche zum Einkaufen, für den Park oder Strand (250 $); oder das Düsseldorfer Solartaschen-Label stromwerk, das Taschen im Messenger-Bag-Format mit biegsamen und wetterfesten Solarmodulen anbietet (ab 185 €).

Noch häufiger sind Solar-Rucksäcke zu finden, unter denen der Picnic Plus Cooladio besonders hervorsticht, weil er nicht nur eine Solarstrom-Docking-Station für die Kleinelektronik ist, sondern auch noch mit zwei eingebauten Lautsprechern und einer Headset-Buchse ausgestattet ist (85 $). Kühlen mit Sonnenenergie kann er mit seinem bescheidenen 1 W Solarpaneel allerdings nicht (über derartige Anwendungen berichte ich bei den Solarenergie-Umsetzungen für die 3. Welt).

Eine ganz besondere Umsetzung von Sonnenenergie denken sich das Wiener Designerduo Katharine Mischer und Thomas Traxler aus: The idea of a tree.

Das Resultat ist eine wundersame solarbetriebene Produktionsanlage mit dem Namen Recorder One. Die Maschine besteht aus einem mannshohen Stahlgerüst, in dem sich diverse kleine technische Gerätschaften befinden, sowie Spindeln, Fäden, Leim und Farbe. Kernelement ist ein Zylinder, um den sich ein farbiger Faden legt – energetisch versorgt durch die daneben stehenden Solarzellen.

Je stärker die Sonne scheint, desto dichter werden die Fäden gewickelt, um so blasser wird die Farbe aufgetragen und um so langgestreckter wird die Form. Bei Sonnenuntergang ist das Objekt fertig – je nach Wetterlage vielleicht ein Sitzmöbel oder auch nur ein Lampenschirm. Die Oberfläche der Objekte, allesamt Unikate, wirkt wie Jahresringe von Bäumen, daher wohl auch der Name des Konzepts.

Wäre die Maschine in der Sahara stationiert, könnte man im Prinzip 365 identische Objekte pro Jahr erwarten – in anderen Regionen der Erde jedoch verändert sich die Kollektion durch Wolken und Jahreszeiten, so daß jedes Einzelstücke im Grunde ein meteorologische Informationsträger ist. Für ihre Innovation erhalten Mischer und Traxler Preise beim Berliner Designfestival DMY und auf der Ars Electronica, außerdem gibt es den Förderungspreis für Experimentelles Design im Rahmen des österreichischen Staatspreises für Design - und 2010 folgt auch noch der Wiener Zukunftspreis.

Im Juni 2009 wird in San Francisco die erste von 1.100 (andere Quellen: 1.400) solaren Bushaltestellen in Betrieb genommen, die bis 2013 überall in der Bay Area installiert werden sollen. Das gewellte rote PV-Dach aus organischen Dünnschicht-Solarzellen liefert den Strom für die Gegensprechanlage, ein Display, die nächtliche LED-Beleuchtung und einen WLAN-Router, um die Stadt mit WiFi abzudecken.

Der nicht gerade herausragende Entwurf stammt von der Firma Lundberg Design aus San Francisco – er wurde unter 35 Mitbewerbern ausgesucht –, wobei die Wellenform des Dachs an eine seismische Schockwelle, eine Brandungswelle oder ein Band im Wind erinnern soll. Die Kosten von 25.000 $ bis 30.000 $ pro Stück trägt der Sender Clear Channel.

Ebenfalls schlicht, aber doch beträchtlich ästhetischer und eleganter, ist das Konzept einer Solar-Bushaltestelle des japanischen Designbüros GK Sekkei im Auftrag der gut bekannten Firma Wall.

Die 4,42 m langen, 1,50 m breiten und 2,41m hohen Stadtmöbel namens Intelligent Series haben neben dem Solardach auch ein bluespot Terminal mit Telefon und W-LAN sowie eine dynamische Fahrgastanzeige für Infos zu Abfahrtzeiten und Mitteilungen, und gehören damit gegenwärtig zu den innovativsten Stadtmöbeln der Welt.

Zum Vergleich möchte ich noch zwei weitere Konzepte vorstellen, die beide auch von einem Solarzellen-Dach versorgt werden.

Das eine ist ein Design von Tim Wykeham, das speziell als Londoner Bushaltestelle konzipiert und daher natürlich auch rot ist. Die einfache und praktische Form mit Anlehn-Sitzen ist einem ständigen öffentlichen Einsatz gewachsen, und durch Lichtbänder an den beiden Seiten ist die Haltestelle auch in der Dunkelheit leicht zu finden.

Die frei konfigurierbare Gesamtstruktur besteht aus jeweils 1 m breiten Einzelabschnitten aus Aluminium, in denen die Verdrahtung von Solarzellen, Lautsprecher und Beleuchtung schon werkseitig eingebettet werden soll, um eine schnelle und einfache Montage bzw. Wartung zu ermöglichen.

Nicht ganz so Ernst nehmen kann man dagegen das Project Bottlestop des Designstudenten Aaron Scales vom UK College, bei dem das Solardach die LEDs betreibt, welche die Haltestellenwände aus gebrauchten Glasflaschen beleuchten, die zwischen zwei Scheiben aus Sicherheitsglas kreativ zusammengesteckt werden.

Immerhin wird in Lexington, Kentucky, ein Exemplar aufgestellt – hergestellt von der non-profit Freiwilligen-Organisation Art in Motion, welche die Passagiere der lokalen Buslinien unterstützen will.

Im Juni 2009 taucht in den Fachblogs der erste E-Book-Reader mit Solarzellen auf – ein Design von Massimo Marrazzo mit dem Namen Liberto, das auf der Rückseite mit einem großflächigen Solarpaneel versehen ist. Bedient wird der Reader mit einer Fernbedienung, die ebenfalls mit Solarzellen versehen ist.

Es dauert dann aber nur wenige Monate, bis im Oktober 2009 auch die südkoreanische LG Electronics einen eBook-Reader vorstellt, der über ein 6-Zoll-Display verfügt und mit sauberem Solarstrom betrieben wird. Die 10 x 10 cm große Dünnschicht-Solarzelle ist 0,7 mm dick und im inneren Deckel angebracht. Eine Ladezeit von 4 - 5 Stunden bei voller Sonne soll ausreichen, um den Akku des eBook-Readers für einen ganzen Tag mit Strom zu versorgen.

Im Gegensatz zu vielen anderen Geräten ist der PV-Einsatz bei eBook-Readern sinnvoll, da die Displays der Geräte auch im prallen Sonnenlicht gut zu lesen sind und weil elektronisches Papier nur relativ wenig Energie benötigt. Im Gegensatz zu konventionellen Monitoren und Displays wird bei e-Paper der Strom nur für eine Änderung der Bildinhalte benötigt, sodaß sich ein Reader mittels Solarzellen relativ autark betreiben läßt. Über den Preis und die Verfügbarkeit hat LG bislang noch nichts gesagt.

Der britische Mobilfunkanbieter Orange stellt das Konzept eines Solar-Zeltes vor, auf dem drei mit Dünnschicht-Solarzellen bedeckte Schieber verbaut sind, die sich immer in Richtung der Sonne ausrichten lassen, um die Akkus des Zelts mit einem Maximum an Sonnenstrahlen zu laden. Das in Zusammenarbeit mit den Produktdesignern der US-amerikanischen Firma Kaleidoscope entwickelte Zelt besitzt einen flexiblen LCD-Touchscreen, um den Ladestand der Akkus anzuzeigen, eine drahtlose Ladestation sowie – als Hauptsache – eine dünne Heizschicht im Boden des Zeltes, die mit Strom aus den solargespeisten Akkus betrieben wird.

Sehr zuträglich ist auch die Möglichkeit, das Zelt per SMS ‚anzurufen’ wenn man es auf einem Festivalgelände nicht gleich findet, denn dann beginnt es in einem freundlichen Sonnengelb zu leuchten, um seinem Besitzer den Weg ins Warme zu weisen.

Zum Stichwort Beleuchtung werde ich nun noch einige der vielen neuen Solarlampen präsentieren, die bis Ende des Jahres gezeigt werden.

Den Beginn soll das Nachtlicht Night Ease von Stefan Wallmann aus Hamburg machen, das in englischsprachigen Blogs als ‚Darth Vader of The Night Lights’ bezeichnet wird.

Die Ein/Aus-Funktion der Designerlampe funktioniert per Neigungsschalter, durch Drehung ist die Lampe dimmbar. Zum Ausschalten wird die Leuchte kopfüber in den mitgelieferten Ring gestellt, wobei die Solarzellen auf der Unterseite dem Tageslicht exponiert werden und das Aufladen erfolgt.

Zeitlich etwas zu früh (der Sputnik wurde schließlich im Herbst, genauer gesagt am 04. Oktober 1957 gestartet) präsentiert die Firma Idea International Inc. aus Tokio bereits Mitte des Jahres eine von dem ersten Satelliten der Welt inspirierte Lampe, die mit der Kraft der Sonne aufgeladen wird.

Um genug Licht für acht Stunden Betrieb zu erhalten reicht es, die Solar Light Ball Lampe 2 - 5 Stunden lang ins Helle zu stellen. Es gibt die 30 cm hohe Stand-Lampe aus Polycarbonat und Stahl in drei Farben, sie wiegt nur 70 g, ist wasserdicht, besitzt einen automatischen Dämmerungsschalter, und ihr Preis beträgt in Japan umgerechnet 16 $.

Fast gleichaussehend – nur eben viereckig – ist ein Design namens solar fold von Ben Ho-sing Poon, N.G. Lung-Wai und der Firma Executive Strategy Ltd. aus China.

Das Besondere an dieser Lampe ihre Struktur aus acht kleinen Würfeln, die zusammen einen größeren Würfel bilden (2²). Durch einen einfachen Klappmechanismus lassen sich die Innenflächen nach außen entfalten und so die mit LEDs versehenen Innenseiten aktivieren. Wieder nach innen geklappt erscheinen außen statt dessen die mit Solarzellen verkleideten Flächen, um die Lampe aufzuladen. In jedem der kleinen Einzelwürfel befinden sich ein Akku, die Steuerelektronik und magnetische Sensoren.

Ebenfalls einen Klappmechanismus verwendet die NEWAY Stehlampe der brasilianischen Designerin Helena Bueno, die sogar ihr eigenes Licht teilweise recycelt. Die Solarzellen bilden einen Lamellen-Schirm, der tagsüber Sonnenlicht einfängt und abspeichert.

Wird die Lampe angeschaltet, können die Lamellen um 180° gedreht werde, sodaß sie auch nachts noch einen Teil der emittierten Photonen wieder in Elektronen zurückverwandeln. Da es sich nur um ein Designkonzept handelt, gibt es noch keine Schätzungen über die mögliche Effizienz – aber als Idee finde ich die Lampe inspirierend.

Auch das Design von Jin Hwan Jeong aus Südkorea halte ich für erwähnenswert, denn es zeigt einmal mehr, daß man Dinge auch ‚ganz anders’ angehen kann. Die Solarlampe Breeze besteht aus zwei Arten zusammensteckbarer Elemente: zum einen sechs kleine, schalenförmige Solarzellen- und Speicher-Einheiten, zum anderen die knospenförmigen LED-Lichter, deren Stengel man in die Tragschalen stecken kann. Diese besitzen allerdings auch eigene kleine Akkus, sodaß auch eine Einzelblüte als Leuchte mitgeführt werden kann.

Doch dort, wo solche Solar-Lampen tatsächlich gebraucht werden, geht es weniger um Design als um Praktibilität, Haltbarkeit und einen geringen Herstellungspreis. Die entsprechenden Entwicklungen, Initiativen und Programme stelle ich in dem Kapitelteil zu PV-Umsetzungen in der 3. Welt vor.

Es gibt zudem ein paar aktuelle Designs von solar- und zusätzlich windbetrieben Straßenlampen, die es verdienen gezeigt zu werden.

Der Entwurf der britischen Firma Urban Green Energy namens Hybrid Wind Solar Street Lamp ist fast schon klassisch zu nennen, denn wie bei so vielen Vorgängern wird hier neben dem Solarpaneel ein verdrillter Darrieus-Rotor genutzt, der auf bestehende Masten montiert wird. Gemeinsam sollen dabei immerhin 380 W zusammen kommen, die gespeichert und nachts zur Versorgung der LEDs genutzt werden.

Tatsächlich wird der noch recht grob aussehende Entwurf später weiterentwickelt und 2011 unter dem Namen Sanya Skypump als Ladestation für Elektromobile präsentiert.

Eher wie Raumschiffe sehen dagegen die Straßenlampen der Industriedesigner Zhou Qian und Tao Ma aus, bei denen die Solarpaneele gleichzeitig die Windflügel bilden (auch wenn diese nicht gerade aerodynamisch optimiert zu sein scheinen). Das Nature Power Light Your Road genannte Konzept gibt es bislang allerdings erst auf dem Bildschirm.

Von dem australischen Designer Eunseol Yoon stammt die Solar-Straßenlampe Baragi, mit der er sich am Designboom-Wettbewerb 2009 beteiligt. Das besondere an diesem durchdachten und ästhetisch überzeugenden Konzept ist, daß es eine korrosionsbeständige Formgedächtnislegierung nutzt (s.u. Nitinol).

Die Legierung wird in kaltem Zustand gebogen oder gestreckt – und nimmt wieder ihre ursprüngliche Form an, sobald sie bis oberhalb der Sprungtemperatur erwärmt wird. Dadurch verändert sich der Anstellwinkel des Solarmoduls je nachdem, ob es Winter ist und die Sonne tief steht, oder Sommer mit hoher Temperatur und hohem Sonnenstand.

Abgesehen von den vielen Designs gibt es auch schon Umsetzungen wie die Straßenleuchten vom Typ Gotham, die ihre Energie komplett aus Photovoltaik gewinnen und übers Jahr sogar einen Stromüberschuß ins Netz einspeisen.

Dabei handelt es sich um ein Kooperationsprojekt des vom britischen Lichtartisten Steven Scott neu gegründeten dänischen Leuchtenunternehmens Scotia ApS, des italienischen Architekturbüros 3XN, das den LED-Leuchtenkopf mit Prismenraster entwirft, sowie mehrerer weiterer Ingenieurbüros und Hersteller, darunter die deutsche Q-Cells als Lieferant der eingesetzten hocheffizienten Siliziumsolarzellen.

Die Masten sind in Höhen zwischen 4 und 10 m erhältlich, sollen pro Jahr bis zu 400 kWh Strom ins Netz einspeisen und die Zellen sind senkrecht im Mast angebracht – Schnee kann sie also nicht verdecken. Während der Kopenhagener Weltklimagipfels im Dezember 2009 beleuchten sieben 8 m hohe solare Gotham-Leuchten die Außenflächen und Parkplätze des Kongreßcenters.

Eine breite Palette preisgünstiger Standardmodelle bietet die Firma Luna Road LLC an, bei der man aber auch solare Straßenmarkierungen, Warnzeichen, Gartenlampen und die photolumineszente Solar-Farbe Luna GLO beziehen kann.

Zwischenbemerkung: Nach Berechnungen von Ecofys sind Mitte 2009 in deutschen Städten 1.760 km² Dachflächen und 584 km² Fassadenflächen für die solare Nutzung geeignet – wobei m.W. zwischen thermischer und photoelektrischer Nutzung nicht unterschieden wurde.

Passend dazu wird die eigene Solaranlage auf dem Dach immer lukrativer, denn nach einem Preisrutsch für Solarmodule kosten die Anlagen derzeit bis zu 20 % weniger als Ende 2008. Zudem erhalten Hauseigentümer erstmals eine Förderung auch für Solarstrom, den sie selbst verbrauchen. Allerdings müssen seit dem 1. Januar 2009 Solarstromanlagen, die neu ans Netz gehen, bei der Bundesnetzagentur gemeldet werden, da für die Energieversorger sonst keine Pflicht besteht, den eingespeisten Strom zu vergüten.

Tatsächlich nehmen die Käufe zu, und allein in den ersten neun Monaten 2009 werden laut Bundesnetzagentur Anlagen mit einer Kapazität von 1.471 MW errichtet (Gesamt 2008: 1.650 MW). Gegen Ende des Jahres sind kaum noch PV-Module und Wechselrichter zu haben.

Neue solarbetriebene Erzeugnisse und Produkte, die im zweiten Halbjahr 2009 in der Presse bzw. auf dem Markt erscheinen sind ein CD-Player (137 $); eine wild rotierende Vogelscheuche namens Bird-B-Gone (74 $); ein aufklappbarer orientalischer Handfächer, der abends zum Stimmungslicht wird (1.500 €, da Handarbeit); diverse weitere Solar-Taschenlampen; ein USB-Stick namens Sun Drive, der auch das Handy aufladen kann (~ 20 €); ein Dreh-Aufhänger für Pflanzkörbe, der sicherstellt, daß die Blumen zum besseren Wachstum voll besonnt werden, indem er sie langsam in der Sonne dreht (15 $); ein kleines, dünnes e-Ink-Werbedisplay der NeoLux Corp. aus Korea, das eingebettete Solarzellen als Stromquelle verwendet, ausschließlich normale Innenbeleuchtung benötigt aber eine extrem kurze Lebensdauer von nur 18 Monaten aufweist.

Weitere Produkte sind das SolarVoice 908 Bluetooth-Headset von iTech Dynamic (60 €); die solar betriebenen und mit 1.600 mAh Lithium-Ionen-Akku ausgestatteten 2 x 2 W Bluetooth-Lautsprecher Solar Sound 2 von Devotec Industries; ein GPS-Empfänger von der fTech Corp.; solare Garagentor-Antriebe von Würth Solar ... sowie eine Solar Light Cap mit Solarzellenschirm, NiMH-Akku sowie zwei LEDs an den Seiten, die fürs Kartenlesen auf Nachtwanderungen absolut perfekt ist und von der Neuseeländischen Firma 2C entwickelt wurde (ab 40 $).

Sehr gelungen finde ich – quasi als Gegenstück zum Cap – die Solar-Halskette der Kunststudentin Mae Yokoyama an der schwedischen Konstfack University of Arts, Crafts and Design, auch wenn ich bezweifle, daß es viele Frauen gibt, die sie tragen würden.

Das Designobjekt namens Lux (solar panel collar) sammelt tagsüber seine Energie, und wenn die Sonne untergeht, leuchten eine Reihe von LED-Perlen auf, wobei zwei Stunden Ladezeit dazu ausreichen, um vier Stunden lang zu strahlen.

Auch diverse anwendungsorientierte neue Designs mit eingebauten PV-Solarzellen gibt es im diesem Zeitraum, so z.B. einen solarbetriebenen Wäschetrockner des Designers Tian Lingrui; einen Rasenmäher flowCUT-solarmower von Jake Griffiths aus Großbritannien; eine solarbetriebene Kaffeemaschine von Gun Ho Lee; eine Sundew Flower Trap Fliegenfalle mit fleischfressender Pflanze, welche die Insekten mit einem solarbetriebenen LED-Licht anlockt und von Min-Kyu Choi aus Großbritannien stammt; das Konzept einer solaren Parkbank namens 24-7 Bench von Florian Kehbel und Wolfgang Wergen aus Deutschland; eine Saving OPEN Solar-Markise für Ladengeschäfte, deren gespeicherte Energie die abendliche Schaufenster- und Fassadenbeleuchtung sichert und von Heeyoung Kim und Inyoung Jeong aus Korea stammt; ein Outdoor-Multifunktionsgerät Track Talk von Renata Veiga, das Taschenlampe, UHF-Funk und digitale Kompaß integriert; sowie die Beschattungssysteme Solar Cloud von Giuseppe Guerriero und Kai Rover: aufblasbare, überhängende Strukturen aus leichten Materialien, deren Oberseite mit Solarzellen belegt sind und die abends als Straßenlampen dienen.

Die Systeme erinnern damit ein wenig an die schwebenden Solarpanele des israelischen Technion-Forschers Pini Gurfil und Joseph Cory, dem Gründer des Designstudios Geotectura, die ich bereits im Kapitel Optimierungs- und Verstärkungstechniken beschrieben habe. Diese SunHopes Ballons mit einem Durchmesser von 3 m sollen pro Stück etwa 1 kW leisten.

Ein ähnliches Konzept gibt es auch von Trevor Jordan, dessen Solar Molecules System sich an Projekten wie Cloud nine von Buckminister Fuller anlehnt. Jordan stellt sich eine frei schwebende Architektur aus zahlreichen photovoltaischen, geodätischen Strukturen vor, die durch innere Erwärmung in der Luft bleiben, ähnlich wie Heißluft-Ballone. Zusammen bilden sie sphärische Mega-Körper, die sich mit der Sonne von Osten nach Westen bewegen und dabei Solarenergie ernten, als Strom speichern und dann in Form von Mikrowellen zum Boden senden.

Realistischer und auch sinnvoller umzusetzen ist dagegen das Konzept DNA von Giovanni Cerra, einem der neun Finalisten des Samsung Young Design Award für italienische Designstudenten 2009.

Leider ist außer der einen Abbildung nichts näheres darüber veröffentlich worden, man erkennt jedoch, daß es sich um ein leichtes und mobiles System handelt, das zusammenmontiert von einem Ballon mit Solarzellen-Oberfläche emporgezogen wird und durch diesen als auch durch einen Darrieus-Rotor Energie aus Sonne und Wind erzeugt.

Noch etwas größer ist das Design von Seongyong Lee, die einen mit bunten, flexiblen Farbstoff-Solarzellen gespickten Solar Balloon entwickelt, der zur effektiven und von Bäumen oder Gebäuden ungestörten Stromerzeugung hoch in die Luft aufsteigt. Außerdem ist der 7 x 7 x 10 m große Ballon mit LEDs ausgestattet, so daß er auch als farbiger, himmlischer  Beleuchtungskörper genutzt werden kann, der die gespeicherte Sonnenenergie nutzt. Überschußenergie soll ins öffentliche Netz fließen.

Der Ballon wird 2009 im Rahmen des Sunny Memories Projekts entwickelt, einem Workshop von mehr als 80 Studenten des California College of the Arts (CCA), der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) und der Ecole Cantonale d’art de Lausanne (ECAL) aus der Schweiz, sowie der Ecole Nationale Supérieure de Création Industrielle (ENSCI) in Paris.

Bei dem Workshop sollen die Potentiale der Farbstoff-Solarzellen ausgelotet werden. Gefördert wird es von der Privatbank Lombard Odier.

Für den Wohnbereich werden von Manuel Duret aus Frankreich eine etwas kompliziert aufgebaute Solar-Außenjalousie mit dem etwas schwierigen Namen Harmony of the new green evolution vorgeschlagen; von den Industriedesignern Andres Ernevi, Margot Jacobs, Ramia Mazé, Carolin Müller, Johan Redström und Linda Worbin gibt es ein Solar-Rollo Energy Curtain; ein weiteres Rollo-System namens Solar Curtain stammt von Ming-Ching Hsueh; und Nari Kim und Pullip Lim stellen das technologisch anspruchsvolle Design Briz vor, das beschattet, Strom erzeugt und als Kühlmittel ultrafein vernebeltes Wasser nutzt.

Daniel Noiseux aus Quebec ist wiederum der Entwickler der Müvbox, einem transportablen und solarbetriebenen Kleinrestaurant, das sich auf Knopfdruck und in nur 90 Sekunden aus einem Standard-Container herausklappen läßt. Die vollständige Installation dauert etwa 15 Minuten. Das erste Modell wird im Alten Hafen von Montreal installiert und dient als Edelimbiß.

Der umgerüstete Transportcontainer verwandelt sich in ein funktionierendes Restaurant mit Platz für vier Mitarbeiter und einen Holz-Pizzaofen. Es gibt 14 Bistro-Sitzplätze und einen überdachten Raum für bis zu 28 Personen. Als Preis werden 150.000 $ angegeben – leider ohne weitere Angaben zu technischen Details.

Und während Mama Sarah Obama, die 86-jährige, rüstige Großmutter des amtierenden US-Präsidenten im Rahmen einer Greenpeace-Aktion in Kenia Solarzellen auf ihr Dach montiert bekommt (eine weitere Solaranlage kommt auf das Dach der benachbarten, nach Barack Obama benannten Schule) – meldet die Presse, daß in Süditalien eine Statue des 1968 gestorbenen und 2002 von Papst Johannes Paul II heiliggesprochenen Pater Pio errichtet werden soll, einem Kapuzinermönch, der mit vielen Wundern in Verbindung gebracht wird.

Das interessante dabei ist, daß die mehrere Millionen Euro teure und 60 m hohe Statue, die ausschließlich mit Spendengeldern auf einem Hügel nahe der Stadt San Giovanni Rotondo errichtet werden soll, mit einer photovoltaisch aktiven Farbe umhüllt werden soll – wodurch die ‚ökologische Ikone’ Solarstrom erzeugen kann. Zu einer Umsetzung scheint es bislang jedoch noch nicht gekommen zu sein.

Die Designer Wu Kun-chia, Wang Shih-ju, Chen Ming-daw und Liou Chang-ho entwickeln mit dem Flexio Solar FM Radio das Konzept eines kleinen UKW-Radios, das nur 1 cm dünn ist, einen biegsamen Lautsprechen hat und mit flexiblen Solarzellen betrieben wird. Es empfängt allerdings nur eine einzige Radiostation – und bildet damit ein ideales Werbemittel.

Die Idee ist, die Solar-Radios beispielsweise Touristen anzubieten, die während ihres Aufenthalts einen lokalen Radiosender hören möchten. Die Designer stellen sich ‚Radio-Boxen’ für Großstädte wie Paris, Taipei oder Berlin vor, in denen jeweils vier Radios mit unterschiedlichen Sendern enthalten sind. Außerdem soll es möglich sein das Flexio so zu modifizieren, daß es via WiFi oder WiMax Internet-Radiosender empfängt.

Auf dem Osaka Aqua Metropolis 2009 Festival im August stellt die Firma NTT Facilities aus Tokio einen ausschließlich solarbetriebenen Schwimmroboter vor, der Flußwasser filtert. Zwei Exemplare des scheibenförmigen Objekts, das ein wenig wie ein abgestürzter Satellit aussieht, werden zur Reinigung des Wassers in zwei Kanälen der Stadt Osaka eingesetzt.

Die in der japanischen Presse als UFO bezeichnete Filteranlage bläst in regelmäßigen Abständen eine feine Fontäne aus gefiltertem Wasser in die Luft, um die Solarzellen sauber und kühl zu halten. Für die Nacht gibt es eine batteriegespeiste LED-Beleuchtung, die das Gerät wie ein blinkendes Karussell aussehen läßt.

Jeder der 5 m durchmessenden und 1,60 m hohen Solarfilter wiegt 3,4 t und kann im Laufe der täglichen Betriebszeit von 6 Stunden über 9.000 Liter Wasser säubern. Ein Filter soll bis Ende Oktober im Dontonburi Kanal in Osaka bleiben, während der andere bis März 2010 im Burggraben des Palasts der Stadt herumschwimmt. Auch Tokio plant den Einsatz eigener Systeme. Eine kommerzielle Herstellung ist allerdings nicht vorgesehen, da die Anlagen bislang noch nicht effektiv genug sind.

Von den gegenwärtig mehr als 4 Millionen Mobilfunk-Basisstationen weltweit werden weniger als 2.000 mit erneuerbaren Energien (zumeist PV-Panele und kleine Windlader) betrieben. Schrittmacher für eine signifikante Steigerung dieser Zahl sind die Entwicklungsländer mit beschränkten oder gebietsweise gar nicht vorhandenen Stromnetzen, denn in derartigen Fällen ist die Installation von Solar- und Windenergiesystemen günstiger als ein Dauerbetrieb mit Dieselgeneratoren. Schätzungen gehen davon aus, daß bis 2014 bereits über 230.000 Basisstationen brennstofflos betrieben werden, vor allem in Afrika, Südostasien, Südamerika, Lateinamerika und der Karibik.

Im August 2009 überschlägt sich die Blogosphäre mit Meldungen über die von Julie und Scott Brusaw gegründete Firma Solar Roadways in Sagle, Idaho, die mit einer Förderung des amerikanischen Verkehrsministeriums in Höhe von 100.000 $ ein spezielles Solarmodul entwickelt, das in sogenannten Solar-Straßen eingesetzt werden kann. Dabei sollen die Module nicht nur als Straßenbelag und zur Stromerzeugung dienen, sondern dank eingebauter LEDs auch Straßenmarkierungen, Warnhinweise und ähnliches anzeigen.

Bei geschätzten Kosten von 6.900 $ pro Solar Road Panel (zwei Jahre zuvor waren es noch 5.000 $) kann jedes der 3,65 x 3,65 m großen Module täglich 7,6 kWh produzieren. Jedes Panel besteht aus drei Schichten: einer Basisschicht mit durchgeführten Daten- und Stromkabeln, einer Elektronik-Schicht mit einem Array aus LEDs, Solarzellen und Speicherkondensatoren, und schließlich die Glasschicht der Fahrbahnoberfläche selbst. Durch eine integrierte Heizung sollen entsprechend ausgerüstete Straßen im Winter auch schnee- und eisfrei bleiben.

Der erste Prototyp wird im März 2010 gezeigt, er ist mit 6.192 LEDs bestückt und hat eine spezielle widerstandsfähige Glasbeschichtung. Nur einen Monat später gehört Brusaw zu den Finalisten des renommierten Annual Creativity in Electronics (ACE) Award des Fachmagazins EE Times. Die Kosten des Einzelpaneels werden inzwischen mit 10.000 $ angegeben, was auf die Fläche umgerechnet etwa das Vierfache der gegenwärtigen Kosten für einen herkömmlichen Straßenbelag aus Teer oder Beton beträgt. Mehr über die Solar Roadways sowie weitere Solarstraßen und -wege findet sich in dem entsprechenden Kapitelteil.

Im November 2010 benennt der Elektronikkonzern General Electric die 12 Gewinner des mit 200 Mio. $ dotierten Wettbewerbs Ecomagination Challenge. Bei dieser Gelegenheit erhält Solar Roadways einen Barpreis in Höhe von 50.000 $, weil die Innovation mit 47.000 Stimmen den ersten Platz einer öffentlichen Abstimmung im Netz gewonnen hat. Inzwischen gibt es auch schon einen griffigen Namen: Sunrise Boulevard – in Anlehnung an die berühmte Glamour-Meile Sunset Boulevard in Los Angeles.

Ein Problem grundsätzlicher Natur, die glatte Oberfläche der Paneele, soll mittels kleiner Prismen auf den Panelen behoben werden, welche die Haftung steigern und nebenbei auch noch das Licht bündeln und dadurch den Wirkungsgrad erhöhen. Die Idee an sich ist gut, doch wenn man sich die Dokumentation des ersten Prototypen-Baus auf der Homepage des Unternehmens ansieht, merkt man recht schnell, wie kompliziert und aufwendig das System ist, was eine breite Umsetzung – trotz der an sich guten Idee – sehr unwahrscheinlich macht.

Die punktuelle Nutzung einer fast identischen Technologie als Zebrastreifen ist das Konzept des chinesischen Designers Penghao Shan. Sein Beitrag zum Designboom-Wettbewerb 2009 namens Invisible Zebra-Line gibt den Fußgängern Warnsignale, zeigt die Wartezeit bis zum Umschalten der Ampel an und läßt den Zebrastreifen selbst erst bei Freigabe des Überschreitens sichtbar werden. Durch seine Lichtabstrahlung ist dies besonders nachts sinnvoll. Statt Glas als Oberfläche schlägt Shan den Einsatz des neu entwickelten teiltransparenten Betons vor, um die darunter liegende PV- und LED-Schicht zu schützen.

Zum Thema Straße paßt auch der Entwurf der Designer Hoyoung Lee, Doyoung Kim und Hongju Kim, die für Designsory einen solarbetriebenen Road Printer entwickeln, der Verkehrszeichen direkt auf die Fahrbahn ausdrucken kann. Vorlagen wie Stop, Wende, Bus, Pfeil usw. sind in das Gerät vorprogrammiert und werden mittels Jet-Düsen auf die Straßenoberfläche gesprüht.

Ebenfalls an dieser Stelle zu erwähnen, ist eine sehr gelungene Solarampel der Designer Cheng-Tsung Feng, Yao-Chieh Lin und Bo-Jin Wang, welche durch ihre PV-Zellen energetisch autonom die installierten Discolor-LEDs betreiben kann, die in den drei Farben Rot, Gelb und Grün leuchten können. Die Ampel kann dadurch eine Vielzahl verschiedener Symbole, Warnungen u.ä.m. anzeigen.

Als Warnung vor Wildtieren – und zu ihrem Schutz – sind die solarbetriebenen Zerokill-Leitstangen der Designer Sungi Kim und Hozin Song aus Südkorea gedacht. Die mit Solarzellen und Infrarot-Sensoren ausgestatteten Teile können erkennen, ob sich ein Tier oder ein Auto nähert, um dann durch blinkende LEDs den Fahrer zu informieren. Außerdem reflektieren die 110 cm hohen Warnleitstangen das Licht der Autoscheinwerfer zu den Seiten, um so auch die Tiere zu warnen.

Europäische Wissenschafter aus Schweden, Spanien, Italien, Deutschland und der Schweiz stellen derweil den neuesten Prototypen eines Mikroroboters mit einer Größe von weniger als 4 mm² vor, der von einer 3,6 V Solarzelle auf dem Rücken versorgt wird. Kernziel der Entwicklung sind technische Möglichkeiten, um die winzigen Roboter in Massen zu produzieren – damit sie wie Schwärme von Insekten eine Schwarmintelligenz ausbilden können. Computer, die Daten von all den Robotern dieser Schwärme bekommen, können dann ein realistisches und komplexes Bild wiedergeben.

Die Microbots bewegen sich mit drei kleinen Beinchen, während das vierte als Fühler für Hindernisse dient. Die notwendige Ausrüstung um Energie zu speichern, sich zu bewegen, Daten zu sammeln und zu kommunizieren, befindet sich auf einer einzigen Platine. Die Einsatzgebiete werden in Bereichen wie der Mikrofertigung, Medizin, Überwachung und Hilfeleistung gesehen.

Ebenfalls äußerst klein sind die von einer Forschergruppe der Stanford University entwickelten photovoltaischen Chip-Implantate, die für Menschen gedacht sind, die an einem Abbau ihrer Sehzellen leiden.

Das Retinal-Implantat verfügt über Mini-Solarzellen, die den Netzhaut-Chip mit Energie versorgen. Mit einer Breite von 3 mm und einer Dicke von 0,03 mm besteht der Chip aus drei Schichten, von denen jede Schicht wiederum drei Photovoltaik-Zellen verschiedener Größen besitzt, die flexibel auf der Netzhaut angebracht werden. Die Photovoltaik-Zellen wandeln die Lichtsignale dann in elektrische Impulse um, die die anliegenden Netzhautneuronen stimulieren. Auf der Aufnahme sieht man das flexible Netzhaut-Implantat aus Silizium, das so gestaltet ist, daß es sich der Form des Auges anpassen und ein hochauflösendes Bild ermöglichen kann.

Das Gesamtsystem besteht aus einer Videokamera, um das Bild aufzunehmen, einen Pocket-PC zur Bildbearbeitung, und einem hellen LCD-Bildschirm im nahen Infrarotbereich (900 nm gepulst), um genug Licht zu erzeugen, das in das Auge dringt und die photovoltaische Zelle aufädt. Die Forscher wählten diesen Bereich, weil er unsichtbar ist, während sichtbares Licht möglicherweise noch funktionierende Photorezeptoren anregen und im Gehirn ein schwammiges Bild erzeugen würde. Die resultierende Auflösung reicht aus, um Gesichter zu erkennen und Großschrift zu lesen. Im Kapitel Micro Energy Harvesting gibt es eine ausführliche Darstellung des aktuellen Stands bei bionischen Kontaktlinsen (s.d.).

Ich weiß nicht so recht, was ich von der Subterranean Solar (oder SubSolar) Technologie der US-Firma EarthSure Renewable Energy Corp. aus Woodbridge, New Jersey, halten soll, bei der die Solarpaneele unterirdisch installiert werden, wo sie die Photonen von der Oberfläche über Linsen, Konzentratoren und Lichtleiter zugeführt bekommen. Die Paneele werden innerhalb eines Tanks mit leichtem Vakuum gestapelt, sind dadurch geschützt und vermeiden den sonst erforderlichen hohen Flächenbedarf.

Eine weitere Variante bilden Gartenzäune aus recyceltem PVC mit eingelassenen, von außen nicht sichtbaren PV-Paneelen, die ihr Licht über optische Systeme bekommen, welche an der Oberkante des Zauns installiert sind, der von der Firma S.A.F.E. Fencing System stammt.

Im Oktober 2009 wird im australischen Brisbane die Kurilpa-Brücke über den Brisbane River freigegeben, mit 470 m eine der längsten Fußgänger- und Radfahrerbrücken weltweit. Sie verbindet das Stadtzentrum von Brisbane mit dem Stadtteil South Bank, in dem sich das Kultur- und Unterhaltungszentrum der Stadt befindet. Die Brücke wurde von Cox Rayner in Zusammenarbeit mit Tristram Carfrae von Arup nach dem Tensegrity-Prinzip konstruiert und ist die bisher größte Brücke dieser Art weltweit.

Tensegrity-Tragwerke sind räumliche Gebilde, bei denen sich die Einzelelemente durch Druck und Zug selbst stabilisieren. In der Regel bestehen sie aus starren Elementen (Druckstäbe), die untereinander mit Zugseilen verbunden sind, wobei sich die gegensätzlichen Kräfte zu leichten und dennoch sehr stabilen Strukturen zusammenfügen. Das Wort Tensegrity leitet sich aus dem englischen tension (Spannung) und integrity (Ganzheit) ab und ist ein Kunstwort, das von Richard Buckminster Fuller für diese Tragstruktur geprägt wurde.

Die 6,5 m breite Brücke hat mehrere Aussichtspodeste und eine Überdachung aus gespannten Segeln, die in die Tensegrity-Struktur integriert sind. Den Strom für ihre Beleuchtung erzeugt sie mittels 84 Solar-Paneelen. Diese legen tagsüber einen Energievorrat von rund 100 kWh an, der normalerweise für die LED-Leuchten auf der Brücke ausreicht, die zu spektakulären Lichteffekten geschaltet werden können. Die von der australischen Firma Cox Rayner + Arup konzipierte Brücke hat 63 Mio. $ gekostet, gebaut wurde sie von der Firma Baulderstone Queensland.

Für das kommende Weihnachtsfest plant Brisbane außerdem, am King George Square den mit 21 m Höhe weltweit größten Weihnachtsbaum aufzustellen, dessen 16.000 Glühbirnen und 250 rote Kugeln mittels Solarstrom aus dem an der Spitze befestigten Solarzellen-Sterns zum Erstrahlen gebracht werden.

Eine Pressemeldung im Oktober 2009 besagt, daß das Land mit den zahlenmäßig meisten Solardächern weltweit gegenwärtig Bangladesch ist – derzeit sind es rund 250.000 Stück. Gleichzeitig verzeichnet das Land die höchste Wachstumsrate in diesem Bereich. Nun gibt der Sozialunternehmer Grameen Shakti bekannt, daß er bis 2015 sieben Millionen Haushalte in Bangladesch mit Solarstrom versorgen will.

Shakti bietet den Armen in Bangladesch sogenannte Solar Home Systems zusammen mit paßgenauen, minimal verzinsten Krediten an. Wenn die Armen denselben Betrag in Solaranlagen investieren, den sie bisher für Energie aufwenden mußten, haben sie ihre Anlagen nach durchschnittlich drei Jahren abbezahlt. Die Anlagen haben allerdings nur eine Lebensdauer von etwa acht Jahren.

Einen besonders interessanten ‚Umgang’ mit Solarpanelen pflegt die Firma TenSol Energy LLC aus Carbondale, Colorado. Unter dem Label P4P (Power for the Planet) installiert sie ihre erste an Kabeln aufgespannte TenSol Solaranlage auf dem Parkplatz des Verwaltungsgebäudes der REM Eyewear in Sun Valley, Kalifornien.

Das Array hat eine Spannweite von 32,5 m und beschattet die darunter parkenden Wagen. Pro Jahr soll es rund 40.000 kWh Strom erzeugen. Dem Unternehmen zufolge ließen sich mit dieser Technologie Anlagen mit Spannweiten bis zu 200 m realisieren, die Windgeschwindigkeiten bis zu 150 km/h aushalten.

Anfang Dezember 2009  installiert die Firma Eulektra im bayerischen Oberstaufen den Prototypen einer automatischen Schneetauanlage (Hain-System), um die Funktion der Anlage unter realen Bedingungen zu testen. Als nächstes wird als weltweit erstes Großprojekt, bei dem die neu entwickelte Lösung zur Schneelastsicherheit zum Einsatz kommt, eine 1,8 MW PV-Anlage auf dem  rund 16.000 m² großen Dach der Skihalle Bottrop errichtet. Das System soll Schnee und Eis komplett abtauen und durch ein erwärmtes Drainagesystem bis zum Abfluß ableiten.

Ebenfalls im Dezember beginnt die Vermarktung einer nur 33 g schweren Solar-Taschenlampe mit Karabiner, die für 4,95 € in diversen Farben angeboten wird. Die Besonderheit dieses Geräts liegt in dem Aufdruck: Jesus - Light of the World.

Im Dezember höre ich von einem weiteren interessanten Solardachprojekt, das durch die deutsche Firma abakus solar AG  an der Taipei European School (TES) realisiert und im November 2009 eingeweiht wird. Das Projekt ist Teil des ‚Solar Roofs Programme for Foreign Market Development’ der Deutschen Energie-Agentur GmbH (dena) und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) unterstützt.

Das Dach über dem Spielplatz der Schule wird in Form eines Plektrons gestaltet und soll damit der lebhaften und dynamischen Natur der TES entsprechen. Die 32 transparenten doppelseitigen Module von a2peak haben eine Gesamtfläche von 68 m² und erwirtschaften zusammen 6,8 kW. Als Jahresertrag werden 6.205 kWh erwartet. Mit einer Durchlässigkeit von 30 % lassen die Module ausreichend Licht durch und schützen die Schüler gleichzeitig vor einer zu hohen Sonnenbestrahlung.

Das quantitative Jahresfazit lautet:

2009 gehen weltweit neue PV-Anlagen mit einer Leistung von fast 7,5 GW ans Netz – die Hälfte davon in Deutschland, wo allein im Dezember die äußerst beachtliche Leistung von 1,5 GW installiert wird. An zweiter Stelle steht Italien mit einem Zuwachs von rund 700 MW, an dritter Stelle Japan mit 484 MW, während die USA mit 475 MW den vierten Rang belegen.

Weitere Beispiele: In der Tschechischen Republik gehen 411 MW neu ans Netz, in Belgien 292 MW und in Frankreich 185 MW. (Über die allgemeine Entwicklung der PV-Großanlagen berichte ich in einem eigenen Kapitelteil.). Ebenfalls wesentlich: In diesem Jahr wird die Internationale Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA) gegründet.

2010

Um der zunehmenden Fülle Herr zu werden, werde ich die Jahresübersichten noch weiter zusammenfassen und thematisch enger verknüpfen. Zu Beginn daher ein kurzer Überblick über die bisherigen Hauptumsetzungsbereiche im Bereich der Konsumgüter.

Neue Solar-Lader gibt es inzwischen so häufig, daß sie sogar schon von der Bild-Zeitung getestet werden. Es gibt sie in Form von Handy-Taschen, Blumentöpfen, in Käferform und als Balkon-Tischchen – oftmals gekoppelt mit Taschenlampe, Radio und ähnlichem mehr.

Unter all den verschiedenen Modellen halte ich nur wenige nennenswert. Dazu gehören das neue Solar/Wind-Hybridmodell von Miniwiz namens Hymini Biscuit, das durch Aufklappen einen besseren Stand hat, während der am Gelenk angebrachte Rotor frei hervorsteht (50 $); die fächerförmigen 2 W Lader SolarFold und SolarFan von AmbienTech, bei denen erstmals sogenannte Spherical Solar Cells zum Einsatz kommen (245 $); sowie ein kleiner Lader von Thanko (7 x 7 x 3,9 cm), der neben Solarzellen und LEDs auch noch einen Federzug-Dynamo hat, mit dem man sogar im Dunkeln Strom erzeugen kann. Mehr über solche Umsetzungen findet sich im Kapitel Muskelkraft.

Bei den neuen Designs sind nur wenige wert, hier genannt zu werden: Die Sunbox des Designers Jinsic Kim beispielsweise ist ein quadratischer Solar-Lader mit Hochleistungsakku und direkter Strombuchse, den man morgens beim Verlassen des Hauses einfach an die Wäscheleine hängt.

Kommt man wieder nach Hause, dann stehen einem mehrere mobile Stromquellen zur Verfügung, die man nach und nach leeren kann.

Ebenfalls zur gleichzeitigen Nutzung von Sonne und Wind gedacht ist das Modell The Source des Designers Cheng Peng, das außerdem einen GPS-Empfänger und eine LED-Taschenlampe darstellt. Das Design ist speziell für Outdoor-Aktivitäten gedacht und deshalb leicht, zusammenklappbar und einfach zu verstauen.

Aufgeklappt weist der Solar- und Windlader vier mit Solarzellen bestückte Flügel auf, die sich mit ihrem Durchmesser von 70 cm stromerzeugend im Wind drehen sollen. Der Generatorteil bildet gleichzeitig die Taschenlampe und läßt sich leicht separieren.

Ich frage mich allerdings, ob sich die planen Flügel tatsächlich drehen würden, denn von einer entsprechenden leichten Winkelanstellung ist auf den Plänen des Designs nichts zu sehen.

Ebenso hybrid – d.h. zur parallelen Nutzung von Sonne und Wind entwickelt – ist der Entwurf des Industriedesigners Sun-J Vang. Sein Hybrid Home Generator ist ebenfalls für Outdoor-Aktivitäten gedacht, die sich jedoch im urbanen Umfeld abspielen, da sich der etwas sperrige Generator nicht kleiner machen läßt.

Die gewölbte Verderfront ist komplett mit Solarzellen bestückt, während sich darüber ein waagrecht gelagerter kleiner Windrotor befindet, der aus jeder Briese etwas Strom erzeugt, der in den geräteeigenen Akkus gespeichert wird.

Ein cleveres Design, das speziell für Fotografen entwickelt wurde und das unterwegs den Akku der Kamera nachladen kann, ist der Solar-Tragegurt des Industriedesigners Weng Jie. Dem sinnvollen Konzept, bei dem flexible Solarzellen zum Einsatz kommen, kann man nur eine baldige Umsetzung wünschen.

Auch bei Taschen, Fahrradtaschen, Köfferchen und Rucksäcken verhält es sich ähnlich, sie verbreiten sich zunehmend, sind häufig aus recycelten Materialien, doch beeindruckende neue Designs findet man eher selten. Selbst der Marktführer Samsonite, der in diesem Jahr erstmals eine Solartaschen-Linie anbietet, bleibt bei klassischen Entwürfen.

Ich habe aus den vielen Modellen des Jahres 2010 drei herausgesucht, die mir persönlich besonders gut gefallen.

Zum einen handelt es sich um das Design eines hochmodernen Solar-Schalenrucksacks von Kim Jangwoon, Lee Youngmin, Jung Soonho and Namgung Mina. Das innovative Konzept wird mit dem Ziel entwickelt, die Körperwärme des Benutzers zu erhalten, und dies auch unter eisigen Bedingungen auf Berggipfeln, bei Trekking-Touren oder Wanderungen in polaren Regionen.

Die Solarzellen an der Außenfläche des Rucksacks sammeln die Sonnenenergie und wandeln sie in thermische Energie um. Zur gleichmäßigen Verteilung der erzeugten Wärme auf dem Körper des Benutzers gibt es einen runden Anschluß an der Kleidung, der über einen Verbindungsschlauch mit dem Rucksack verbunden wird. Ich bin wirklich gespannt darauf, ob dieses Konzept den Weg in die Produktion findet.

Das andere erwähnenswerte Design stammt von Leon Zhu aus China und wird erstmals im Oktober gezeigt. Der Green Angel ist das Modell eines Rucksacks, der traditionelle Solarzellen wesentlich modischer macht und sicherlich einigen Anklang finden wird. Aufgrund seines geringen Volumens hat er eher die Funktion eines Accessoires als die eines Outdoor-Geräts.

ei diesem Solarrucksack, der sich sehr von seinen Vorgängern abhebt, sind die Solarpaneele w ie Flügel auf der Rückseite angebracht. Werden die acht Solarpaneele aufgefächert, machen sie so viel Sonnenenergie wie möglich nutzbar - jedenfalls viel mehr als die heute auf dem Markt erhältlichen Solartaschen. Auseinandergeklappt decken die Flügel eine Fläche von 70 cm Breite und ca. 50 cm Höhe ab, zusammengepackt ist der Rucksack 30 cm breit, 39 cm hoch und 12. cm dick.

Der futuristische Solarrucksack verfügt über eine Batterieanzeige, die den Ladezustand der Batterie anzeigt, und sein Ladeanschluß kann zum Aufladen von Telefon, Laptop, iPhone und anderen Geräten verwendet werden.

Das dritte Design entsteht im Rahmen eines Solartaschen-Designwettbewerbs der Frauenzeitschrift Elle. In der Juni-Ausgabe 2010 werden die Arbeiten von acht Designern gezeigt (Diane von Furstenberg, Joseph Muteti, Loomstate, Lutz & Patmos, Rogan, Tommy Hilfiger, Vena Cava, und Zero + Maria Cornejo), die in Zusammenarbeit mit der Architektin Sheila Kennedy aus Boston entstandenen sind.

Kennedy hat das elektronische Innen- und Außenleben entwickelt, mit dem jede Tasche ausgestattet ist. Ihr Flexible Light and Power pack (FLAP) besteht aus einem USB-Anschluß, einem LED-Licht, einer aufladbaren Batterie und einem flexiblen Solarpaneel.

Die hier abgebildete Solartasche stammt von Loomstate und ist mein Favorit. Anfang Juli werden die Taschen auf eBay versteigert, um das Portable Light Project von Kennedy zu unterstützen, bei dem flexible Solarleuchten mit FLAP-Innenleben an Menschen in Afrika verteilt werden sollen. Die Erträge der Versteigerung habe ich allerdings nicht recherchiert.

Im Bereich der Solar-Kleidung gibt es auch in diesem Jahr einen Anwärter auf den Hauptpreis für das häßlichste Design.

Es handelt sich um die Kollektion Go Solar Power des Herstellers Silvr Lining. Diese besteht aus einer ganzen Reihe von Kleidungsstücken, die mit Solarzellen ausgerüstet sind und als Ladegeräte für mobile Gadgets dienen – dabei allerdings äußerst gewöhnungsbedürftig sind, um es einmal höflich auszudrücken.

Es fällt wirklich schwer, diese Teile als modische Kleidung zu akzeptieren, auch wenn sie aus einer HighTech-Faser namens UltraSuede bestehen, und die Preise ein ganz besonderes Niveau signalisieren sollen: 920 $ für die abgebildete unsägliche Cargo Hose, die stark an ein Schlafanzug-Unterteil erinnert, oder sogar 1.260 $ für einen Topper.

Im Elektronikbereich werden immer häufiger kleine Lautsprecher mit Solarzellen ergänzt. Sie sind rund und eckig, es gibt sie mit und ohne Beleuchtung, mit oder ohne Bluetooth usw.

Durch sein schlichtes und praktisches Aussehen sticht insbesondere der Disko SU1 Solarlautsprecher von Heimdall Natural Technology hervor, der im vergangenen Jahr beim Green Dot Award schon einen Preis gewonnen hatte. Ab Mitte 2010 werden die kabellosen 360° Solar-Lautsprecher in Italien gefertigt. Der Korpus besteht aus Aluminium und Dank drei integrierter LEDs ist auch für die nötige Outdoor-Beleuchtung gesorgt.

Das Gerät läßt sich beispielsweise auf der Terrasse oder im Garten einsetzen, da es sich durch das installierte Solarmodul selbst mit Strom versorgt, während die Musik vom Smartphone oder Laptop auf den Lautsprecher gestreamt wird. Dazu wird ein kleiner Transmitter eingesteckt, der die Musik über ein geschütztes Signal kabellos überträgt. Preis und Verfügbarkeitsdatum sind noch nicht bekannt.

Ein weiteres interessantes Design ist der Eco Ball von Pedro Gome aus Lissabon, ein portables Soundsystem aus zwei leichten halbkugelförmigen Lautsprechern, die man sich unterwegs an einem Gurt über die Schulter legt, welcher – ähnlich dem obigen Kameragurt – mit flexiblen Solarzellen versehen ist.

Und von Chinavasion gibt es sogar einen Solar-Lautsprecher-Akku-USB-Ladegerät-Radio-MP3-Player-Wecker-Thermometer-SD-Kartenleser (!) zu einem Preis ab 24 € plus Versand (Produktcode CVBS-S19).

Natürlich gibt es auch diverse neue Solarlampen. Recht hübsch ist der Ansatz des französischen Architekten und Designers Stéphane Maupin, dessen Schreibtischlampe Saint Clair tagsüber ans Fenster gepappt wird (sie hat dafür drei Saugfüße), um mit ihrer Solarzellen-Unterseite Licht zu tanken und den Akku zu füllen.

Sie ist so leicht, daß man sie aber auch als Leselampe an der Wand oder anderen glatten Flächen plazieren kann.

Eine Solar-Taschenlampe, die sich aufklappen und dann als Tischlampe aufhängen läßt, stammt von dem Designer Jia Dai.

Die MIA Electric Flashlight Lamp hat zwei innen angebrachte Solarzellen, sodaß man sie zum Aufladen ebenfalls nur aufklappen und dem Sonnenlicht aussetzen muß.

Ebenfalls aufklappbar ist ein kleiner Solar-Lampion von Jesper Jonsson, einem Industriedesigner aus Göteborg, Schweden. Die Solarzelle befindet sich auf dem oberen Deckel, Batterie und LED-Licht sind innen drin untergebracht.

Die Hängeschlaufe hat einen Magneten, damit das Soul Cell Solarlicht sowohl in geschlossenem als auch offenem Zustand überall schnell hingehängt werden kann. Die Seiten der leichten und perfekt fürs Campen geeigneten Lampe sind aus dünnem Leinenstoff.

Auch einige pflanzenförmige Objekte gibt es in diesem Jahr, von denen die Solar Energy Lamp der dänischen Designerin Eva Harlou verdient, hier gezeigt zu werden.

Die Blätter der künstlerischen Straßenlampe in Blumenform sind mit Solarzellen ausgestattet, die ihre Position nach dem jeweiligen Sonnenstand ausrichten können. Dabei wird genügend Energie gespeichert, damit Passanten ihre Handys oder Notebooks aufladen können. Die stilisierten Wurzeln der Blume dienen hierbei als Sitzgelegenheit.

Der Designerin zufolge ist ihr multifunktionales, soziales und umweltfreundliches Beleuchtungskonzept für die städtische Umgebung ein Gesamtkunstwerk, das in Form der Blume Frieden und Poesie symbolisiert und zeigt, daß Erneuerbare Energie und High-Tech auch ästhetisch sein können.

Unter dem schon häufiger gewählten Namen Sun Flower wird das Design einer Solar-Straßenlampe präsentiert, die von den beiden dänischen Designern Michel Riss und Jens Rosbjerg aus Aarhus stammt. Die sinnorientiert gestaltete Lampe ist hervorragend für die Massenproduktion geeignet und durch den modularen Aufbau auch äußerst wartungsfreundlich, da die Einzelelemente schnell und einfach ausgetauscht werden können.

Die Solarzellen befinden sich auf der Oberseite der fünf aufgefächerten Lichtelemente (pro Leuchte), die mit starken 56 W Weißlicht-LEDs ausgestattet sind, deren Lebensdauer mit 50.000 Stunden angegeben wird. Neben dem Akku gibt es auch einen automatischen Dämmerungsschalter.

Eine Solarlampe, deren Design schon seit längerem in den Blogs herumgeistert, stammt von Philips Design und trägt den programmatischen Namen Sustainable City Light.

Es handelt sich um mechanische Knospen, die sich mit Sonnenaufgang zu fünf Blütenblätter entfalten, die innen mit Solarzellen belegt sind. Die Mechanik erlaubt auch eine gewisse Sonnennachführung. Nachts schließt sich die Blüte wieder, während der gespeicherte Strom mit den LEDs im ‚Stengel’ bzw. an der Außenseite der Blütenblätter die Umgebung beleuchtet.

Im März 2010 präsentiert Philips die technische Ausarbeitung dieser neuen Solarlampe - die mich zu der Überlegung veranlaßt, was wohl die städtischen Tauben und Spatzen zu diesem tollen Sitz- und Ruheplatz sagen werden.

Zur selben Zeit stellt der indische Industriedesigner Harsha Vardhan aus Bangalore eine interessant gestaltete LED-Straßenleuchte namens Embryo vor, die für ihre Selbstversorgung neben der Sonnen- auch die Windenergie nutzen soll. Sie ist in Anlehnung an einen lebenden Keimling gestaltet.

Die Solarzellen befinden sich auf dem Lampenrücken, während die aus kohlefaserverstärktem Kunststoff gefertigten Flügel der kleinen Vertikalachsen-Windturbine im Schaft der 4,5 m hohem Straßenlampe integriert sind. Eine 6 m hohe Version soll sogar zwei Turbinen bekommen. Ganz unten sind der Generator und die Batterien eingebaut. Wie die meisten anderen Konzepte ist das Design bislang nicht umgesetzt worden.

Tatsächlich schon umgesetzt sind die Solarbäume des koreanischen Designstudios Nothing Design Group. Die in Zusammenarbeit mit der Asiana Airlines und der Korea International Cooperation Agency entstandenen Gebilde werden auf dem Gebiet des Weltkulturerbes in Angkor Wat in Kambodscha installiert, um die Sicherheit der Touristen zu gewährleisten.

Bislang sind 16 solarbetriebenen Straßenlaternen in verschiedenen Kombinationen errichtet worden (Anzahl und Ausrichtung der PV/LED-Elemente), wobei die Initiatoren den Plan haben, bis 2015 jährlich 5 – 10 weitere zu installieren.

Ein ganz besonderer Solarbaum stammt von Loop.pH, die ihn erstmals auf dem London Design Festival 2009 gezeigt hatten. Ich erfahre erst jetzt davon, während eine Frühversion des Kunstwerks sogar schon von 2006 stammt.

Der interaktive SonUmbra ist eine Art Lichtbaum aus einem zarten Textilnetz mit eingewebten Licht-emittierenden Fasern. Die PV-Paneele zur Stromgewinnung werden separat installiert. Über die weitere Entwicklung oder Umsetzungen des Projekts habe ich leider nichts finden können.

Der portugisische Designer Vasco Pinto Alves stellt einen weiteren Solarbaum namens WARP vor, der Schatten spenden soll, Sonnenenergie und Regenwasser sammelt bzw. zur Verfügung stellt und außerdem auch noch die Luft reinigen soll – eben ganz so, wie dies natürliche Bäume tun.

Im Vergleich zu vielen anderen Designs wirkt die kelchförmige Grundstruktur des ausgeschrieben Water and Air Recycling Pad genannten Entwurfs organisch, was zum Teil sogar der Realität entspricht, da jedes der System auch lebendige Algen in mehreren Becken beinhaltet, die atmosphärisches CO₂ verbrauchen, um Bio-Diesel zu produzieren.

Nachts leuchtet Alves Solarbaum genau wie alle seine Brüder mittels LEDs, und am Fuß der Objekte befinden sich Zapfstellen zum Aufladen von Elektroautos. Das Gesamtkonzept ist m.E. allerdings viel zu kompliziert, als daß man ihm berechtige Chancen zur Umsetzung zubilligen könnte.

Ebenfalls Regenwasser sammeln, dieses mittels Solarenergie aufbereiten und dann kostenlos zur Verfügung stellen soll der Hydroleaf genannte Entwurf von Mostafa Bonakdar, einem Designstudenten aus Teheran, Iran.

Das interessante Konzept kann als Bushaltestelle, als Sitzbank im Park oder an anderen Orten installiert werden, wo sowohl ein Sonnenschutz, als auch ein bißchen frisches Wasser willkommen sind.

Unter den Straßenlampen-Designs dieses Jahres gibt es noch ein weiteres, das ich gerne zeigen möchte: Von Natalia Romanova stammt das solare Straßenlicht mit dem nüchternen Namen Self-Suffieient Streetlight. Um so schwungvoller sind die Formen der aus Stahl, Beton und recyceltem Kunststoff konzipierten Lampe.

Neben den Solarzellen, dem Akku und den LEDs will Romanova ihre Lampe auch noch mit einem Alarmsystem ausstatten, das den Fahrern ein Blink-Warnsignal gibt, sobald der eingebaute Detektor auf der Straße einen Körper von mehr als 20 kg Gewicht bemerkt.

Damit sollen Unfälle mit Tieren reduziert werden. Ebenso kann der Alarm auf ein Funksignal hin ausgelöst werden, etwa wenn sich Rettungsfahrzeuge nähern oder ein Unfalls passiert ist.

Da die einzelnen PV-Paneele jeweils 1,3 kWh erwirtschaften, ist am Fuß der Lampe auch eine Stromzapfstelle für Elektromobile angedacht.

Nach dem verheerenden Erdbeben in Haiti Anfang des Jahres, werden im Rahmen des Wiederaufbaus vermehrt Solar-Straßenlampen installiert, da dies wesentlich schneller geht, als die Reparatur der weitgehend zerstörten Infrastruktur. Die Firma Sol Inc. aus Palm City, Florida, spendet umgehend entsprechende Materialien im Wert von 400.000 $, damit die Helfer auch nach Einbruch der Dunkelheit aktiv bleiben können.

Die Erleuchtung der Betroffenen in einem eher konfessionellen Sinne strebt eine evangelikale Gemeinde aus dem US-Bundesstaat New Mexico an, die ein Hilfspaket mit 600 ganz besonderen Bibeln nach Haiti schickt. Statt gewöhnlicher Bücher handelt es sich bei den heiligen Schriften der Kampagne Faith Comes By Hearing allerdings um solarbetriebene Audio-Geräte, die den Text in haitianisch-kreolischer Sprache vortragen.

Eine Akkufüllung des elektrischen Verkünders namens Proclaimer, der wie ein frühes Transistorradio aussieht, soll für 15 Stunden reichen. Genügt der Sonnenschein auf dem ausklappbaren PV-Paneel nicht, gibt es zum Aufladen noch eine Handkurbel, damit man den Weg zur Erlösung auch mit eigener Kraft etwas unterstützen kann. In den folgenden Wochen und Monaten sollen weitere 3.000 elektronische Missionare versandt werden, um die darbenden Menschen akustisch zu beschirmen.

Was das Stichwort für das letzte Lichtdesign aus diesem Jahr ist – denn selbstverständlich kommt auch 2010 jemand auf die Idee, einen Solar-Schirm zu entwerfen.

Diesmal ist es der Designer Yang Ze-Siao, dessen Day Shade Night Light (DSNL) zum einen durch seinen fernöstlichen Touch, und zum anderen durch das weiche Licht im Innern auffällt, das die dort angebrachten flexiblen OLED-Panele ausstrahlen.

Die Außenfläche des Schirms besteht komplett aus flexiblen Solarzellen, während die Batterien sinnvollerweise im Schaft untergebracht sind.

Künstlich, aber auf jeden Fall solarbetrieben, ist eine neue Sonne in der Stadt Denver, die ab dem 1. Juli 2010 immer dann aufgeht, wenn die echte Sonne hinterm Horizont verschwindet. Das Projekt des Künstlers Adam Frank aus Brooklyn besteht aus einer PV-Anlage von Namaste Solar, die tagsüber genügend Strom speichert, damit nachts ein 20.000 Lumen starker Digitalprojektor nebst steuerbarem Spiegel die Kunstsonne langsam an der Wand des Minoru Yasui Bürohauses hinauf und wieder hinab wandern lassen kann. Und natürlich heißt die über 1 Mio. $ teure Installation auch SUNLIGHT.

Aus der Rubrik der solaren Bushaltestellen – ein weiterer Dauerbrenner bei PV-Umsetzungen –, sollen 2010 zwei Designs und eine Umsetzung genannt werden.

Die Firma Yang-Design aus Shanghai gewinnt einen Red Dot Award für einen Entwurf, der für das Geschäftsviertel in Ningbo, China, gedacht ist.

Die Haltestelle besteht aus drei Einheiten, die den Raum je nach Bedarf erweiter- oder reduzierbar machen. Sie ist mit Solarpanelen ausgestattet, welche die Energie für die Werbetafeln, Informationsanzeigen und Leuchten generieren. Der modulare Aufbau des Ganzen ermöglicht es auch, den Wartungsaufwand signifikant zu reduzieren.

Der britische Designer Luke Forward wiederum entwirft für Carapace Design einen sogenannten Eco-Friendly Bus Stop. Die Technik ist im Grunde immer wieder die gleiche, und auch bei den Formen scheint es nicht allzu viele sinnvollen Varianten zu geben.

Forwards Konzept sieht ebenfalls große, solargespeiste Touchscreen-Displays vor – wobei die futuristische Bushaltestelle seitlich und oben Platz für Pflanzen bietet, die der glatten und  schlanken öffentlichen Installation eine gewisse natürliche Umgebung bieten sollen.

Den großen Unterschied, der noch immer zwischen den vielen tollen Designs und den tatsächlichen Umsetzungen klafft, verdeutlicht die netzverbundene Solar-Bushaltestelle, die Mitte 2010 in der kalifornischen Stadt Corona aufgestellt wird.

Das Design von Solade Concepts, das dem Namen der Stadt folgend ebenfalls Corona heißt, hat ein 1 kW Solardach, dessen gespeicherte Energie nur zu einem Bruchteil für die nächtliche LED-Beleuchtung benötigt wird, während der Rest ins öffentliche Netz fließt. Man kann fast sagen, daß es sich um nichts anderes als ein aufgeständertes Solar-Paneel handelt, unter dem man etwas Schatten bzw. Schutz vor Regen findet.

Schutz vor zu viel Sonnenstrahlen sollen auch verschiedene Jalousien und Vorhänge bieten, die das Sonnenlicht jedoch nicht abblocken oder reflektieren, sondern als Energiequelle nutzen.

Unter der Vielzahl der Entwürfe ist zuerst einmal das innovative Design von Ivan Huber namens Light In The Dark zu erwähnen. Wabenförmige Photovoltaik-Zellen auf den Außenseiten der Jalousielamellen absorbieren am Tag die Energie der Sonne und speichern sie in einem Lithium-Ionen-Akku, der sich in der oberen Schiene befindet.

Auf der Innenseite bilden die Lamellen Beleuchtungs-Zellen aus LEDs, Reflektor-Paneelen und Linsen, die nach Einbruch der Dunkelheit ihr Licht abgeben können – als eine Art Replikation der tagsüber eingefangenen Sonneneinstrahlung.

Ein ähnliches Konzept bildet der Energy Curtain der Industrie-Designer am Interactive Institute in Kista, Schweden, Anders Ernevi, Margot Jacobs, Ramia Maze, Carolin Müller, Johan Redström und Linda Worbin.

Gemeinsam entwickeln sie eine textile Auffangvorrichtung für Solarenergie, die zusätzlich mit eingewebten lichtemittierenden Materialien ausgestattet ist. Die tagsüber mit zugezogenen Vorhängen gewonnene Energie wird nach Einbruch der Dunkelheit verwendet, um auf der Innenseite des Vorhangs leuchtende Muster zu generieren.

Grundlegend anders soll das System SunIT der Designer Yoon Lee und KC Chung funktionieren. Fest installiert sind hier nur die Aufhängungen über dem Fenster, während der ‚Vorhang’ aus einer Anzahl flacher Paneele mit Farbstoff-Solarzellen besteht, die je nach Wunsch das Fenster teilweise oder ganz abdecken.

Die eigentlich mehr wie Latten aussehenden PV-Panele gewinnen ihren Chic erst durch ihre duale Funktion – denn abgehängt und im Raum aufgestellt bilden sie interessant aussehende Beleuchtungseinrichtungen, deren in die Struktur integrierten OLED-Flächen auch nicht auf eine einzige Lichtfarbe beschränkt sind.

Weitere solarbetriebene Produkte, die mir im Laufe dieses Jahres begegnen, sind Solarhandys, Freisprecheinrichtungen, Media Player, Uhren, Fernbedienungen, Geldautomaten, Ventilatoren, Camcorder, Zeltbahnen, Maulwurfvertreiber, Gartenbänke, Liegestühle, Rasenmäher, Toilettenhäuschen, Telefonzellen, Verkehrszeichen, Fahrkartenautomaten, Carports, Stimmgeräte, Wi-Fi Repeater, iPod Dockingstationen, Keyboards, Blutdruck-Meßgeräte, Fahrradständer, eReader, Surfboards, Rucksack-Überzieher, Wohnmobil-Solarmarkisen und sogar eine solare Lunchbox mit Kühl- und Wärme-Funktion. Einige davon werde ich noch vorstellen.

Besonders lustig finde ich das Design eines kugelförmigen Solar-Weckers von Petr Kubík, denn es macht bestimmt viel Spaß, wenn er morgens – beim verschlafenen Versuch, ihn auszuschalten – prompt ganz weit unters Bett rollt!

Keine Ahnung, was sich der Industriedesigner bei diesem, die Erdkugel nachahmenden Konzept Alarm Clock dabei gedacht hat.

Die Solarzellen des Weckers sind jedenfalls zusammen mit einem kleinen OLED-Screen, auf dem die Ziffern erscheinen, von einer transparenten und schützenden Hülle umgeben.

Doch nun zur chronologischen Jahresübersicht 2010:

Im Januar gibt die Firma Eulektra aus Wesel eine neue technische Lösung für PV-Anlagen bekannt, mit der Schnee auf Dächern abgetaut werden kann. Bei dem Solar-Reverter handelt es sich um eine elektrotechnische Umkehrschaltung nebst Sensorautomatik, durch welche Photovoltaikanlagen zu Schneetauanlagen aufgerüstet werden können, denn wenn umgekehrt Strom in die Solarzellen selbst eingespeist wird, erzeugen diese Wärme, die über die Oberfläche der Module abgegeben wird und so den aufliegenden Schnee abtaut.

Kombiniert mit einem ebenfalls beheizten Drainagesystem können auf diese Weise selbst große Dachflächen automatisch schneefrei gehalten werden. Ein Prototyp der im vergangenen Jahr mehrfach getesteten Erfindung wird seit Anfang Dezember 2009 im bayerischen Oberstaufen eingesetzt. Als nächstes wird Eulektra eine neu zu installierende 1,8 MW Solaranlage als automatische Schneetauanlage auf dem rund 16.000 m² großen Dach der Skihalle Bottrop errichten. Es ist weltweit das erste Großprojekt, bei dem die neu entwickelte Lösung zur Schneelastsicherheit zum Einsatz kommt.

Ebenfalls im Januar geht im US-Bundesstaat Colorado eine erste Solaranlage auf dem Dach einer Brauerei ans Netz, um mit dem Label Solar-Beer punkten zu können. Die 77 kW starke Anlage der amerikanischen Brauerei Odell Brewing Co. besteht aus 384 Modulen der deutschen Firma Wirsol Solar AG. Der Solarstrom wird nicht nur Pumpen und Motoren antreiben, sondern auch das frisch gebraute Bier kühlen.

Weltweit zum ersten Mal gelingt es Forschern der University of Pennsylvania eine Photovoltaik-Schaltung zu entwickeln, die in ein Touchscreen eingebettet ist, so daß man das entsprechende Gerät nicht mehr umgedreht hinlegen muß, um Licht einzufangen. Der Touchscreen könnte damit selbst zum Ladegerät werden.

Die Technologie steckt noch in den Kinderschuhen, doch dem Wissenschaftlerteam um Dawn A. Bonnell gelingt es bereits, mit der Schaltung winzige Mengen an Energie zu produzieren.

Ebenfalls sehr klein ist ein neuer Glukosesensor namens Glucowizzard, den sich Diabetiker möglicherweise ab 2017 unter der Haut implantieren lassen können. Das interessanterweise photovoltaisch betriebene Gerät soll den Glukosespiegel etwa ein Jahr lang kontinuierlich überwachen, bis es ersetzt werden muß. Es wird von Forschern der University of Connecticut entwickelt und soll Diabetiker davon befreien, sich mehrmals pro Tag in ihren Finger stechen zu müssen, um den Blutzuckerspiegel zu überprüfen.

Der 0,5 x 0,5 x 5 mm große Sensor funktioniert ähnlich wie herkömmliche Glukose-Monitore, indem er ein Enzym verwendet, das mit dem Glukose-Spiegel im Blut reagiert. Je nach Höhe des Blutzuckerspiegels setzt das Enzym eine Anzahl von Elektronen frei, deren Quantitätsdaten an ein Armband gesendet werden. Dieses wiederum versorgt den mit mikroskopischen Solarzellen versehenen Sensor mit Energie, und zwar durch Lichtblitze, die durch die Haut gestrahlt werden.

An solar- bzw, lichtbetriebenen VR-Kontaktlinsen arbeiten Prof. Babak Amir Parviz und seine Studenten an der University of Washington. VR steht für Virtual Reality, heute wird zumeinst Augmented Reality dazu gesagt.

Bei der dünnen Linse handelt es sich um eine komplette mikroelektronische Schaltung aus Prozessoren, Sensoren, Antennen, Energiespeicher und Solarzelle, während im Zentrum, über der Pupille, Hunderte von halbtransparenten LEDs eingebettet sind. Diese können Daten, Bilder oder Videos ins Auge hinein projizieren – eben all das, was wir uns bislang am Bildschirm ansehen.

Es gibt bereits einige rudimentäre Prototypen, doch bis zu marktfähigen Produkten wird es wohl noch einige Jahre dauern. Das Thema intelligenter und selbstversorgender Kontaktlinsen wird ausführlich in dem entsprechenden Kapitelteil behandelt (s.d.).

Im Februar 2010 stellt der Unternehmensbereich Secure-Systems der a & f Großserien GmbH aus Würzburg eine diebstahlhemmende Spezialschraube zur Sicherung von installierten Solarmodulen vor. Die Sicherungsschraube aus Edelstahl besitzt einen sogenannten Teilabdrehkopf. Beim Verschrauben der Solarmodule zieht der Monteur die Schraube solange fest, bis ein Teil des Kopfes abreißt. Der Sicherungseffekt entsteht, weil es Diebe in aller Regel eilig haben. Das Lösen der Sicherungsschrauben bedeutet jedoch einen erheblichen Zeitaufwand samt höherem Entdeckungsrisiko.

Ebenfalls im Februar 2010 zeigen die Blogs die Lichtbäume des aus Mexiko stammenden Designers Omar Ivan Huerta Cardoso, die nicht nur eine einzigartige Installation solarbetriebener Straßenlampen darstellen, sondern auch eine Heimat für echte Pflanzen bieten.

Die Light Trees werden vollständig durch  Solarenergie betrieben und verwenden hierzu hocheffiziente 3D-Nanoröhrchen-Solarzellen, die die Lichtabsorption von sichtbarem und und UV-Licht ermöglichen und so die Effizienz der Umwandlung von Licht in Energie verdoppeln. Das entsprechende Solarpaneel befindet sich an der Basis des Lichtbaums, ist aber so konzipiert, daß es auch bei Schatten oder Bewölkung funktioniert, wie der Designer behauptet.

Der Lichtbaum besteht aus Kunststoff und ist mit Wasser gefüllt. Mit Hilfe eines hydroponischen Systems, das wie ein echter Baum Wasser im Stamm hochzieht, können an den Spitzen der Äste Samen oder Setzlinge bis zu einer bestimmten Größe heranwachsen, um dann entfernt, verpflanzt und durch neue Pflanzen ersetzt zu werden.

Das Ergebnis ist bei Tag und bei Nacht schön, denn die Bäume selbst leuchten grün, wenn die Sonne untergeht, denn dann wird Licht durch das Wasser geleitet, das das Innere der Struktur füllt. Dieses Licht wird von mehreren ultrahellen LEDs erzeugt, die sich ebenfalls an der Basis des leuchtenden Baumes befinden - und natürlich mit dem tagsüber gespeicherten Solarstrom betrieben werden.

Mit der Veröffentlichung der weltweiten Karten für die bestehenden globalen Ressourcen Solar-, Wind- und Wasserkraft beendet die bereits erwähnte Firma 3TIER im März 2010 ihre REmapping the World Initiative. Die Karten haben eine genügend hohe Auflösung, um es Ländern und Organisationen zu ermöglichen, die Potentiale der jeweiligen Ressourcen auf regionaler Ebene weiter zu untersuchen.

Die Solar-Karte beispielsweise basiert auf Satellitenbildern, die elf Jahre lang im Halbstundentakt und mit hoher Auflösung (ca. 1 km) aufgenommen und verarbeitet wurden. Die ersten Karten der westlichen Hemisphäre wurden bereits im Oktober 2008 veröffentlicht.

Fast zeitgleich nimmt am Forschungs- und Testzentrum für Solaranlagen am Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik (ITW) der Universität Stuttgart ein weltweit einzigartiger dynamischer Sonnensimulator seinen Betrieb auf. Mit dieser künstlichen Sonne ist es möglich, die Leistung kompletter Solaranlagen im Innentest festzustellen, sowie bei Forschungsarbeiten und Prüfungen die Strahlungsintensität computergesteuert zu regeln.

Im Wesentlichen besteht der Sonnensimulator aus einem Lampenfeld, das eine Fläche von etwa 10 m² mit einem der Sonne sehr ähnlichen Spektrum bestrahlen kann, wobei die Strahlungsintensität zwischen 100 und 1.000 W/m² regelbar ist. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit unterstützt den Aufbau des Simulators und die Entwicklung der Testverfahren mit rund 1 Mio. €.

Ebenfalls im März 2010 wird in den Blogs eine solarbetriebene Waschmaschine gezeigt, die hauptsächlich aus recycelten Teilen besteht. Dieses von France Cadet, Jean-Noël Montagné und Jean-Pierre Mandon - Studenten des 2. Studienjahres der École Supérieure d’Art d’Aix-en-Provence - initiierte und entwickelte Projekt zielt darauf ab, eine Do-it-yourself-Waschmaschine zu bauen, die keinen Stromanschluß benötigt.

Die Maschine besteht aus Fahrradteilen wie Reifen und Rädern sowie aus Bambus und verwendet einen recycelten Elektromotor aus einem Fotokopierer, der an ein Solarpaneel angeschlossen ist. Angesichts der Leistung ist es aber fraglich, ob das Gerät besonders effektiv ist. Doch im Gegensatz zu den üblichen riesigen Waschmaschinen ist das solare Modell weitgehend aus Materialien konstruiert, die sich auch in entlegenen Gebieten dieser Welt finden lassen.

Die letzten zwei Meldungen vom März haben möglicherweise eine gewisse Signifikanz: Zum einen, daß nun sogar Tchibo Photovoltaik-Anlagen der SiG Solar GmbH anbietet – mit kostenlosem Beratungsgespräch und zehnjähriger Herstellergarantie. Heißt das, daß die Solarzellen den Mainstream erreicht haben?

Die andere Meldung stammt aus den USA und besagt, daß der Erdölkonzern Chevron angekündigt hat, auf dem Kern River Ölfeld in Kalifornien, dem fünftgrößten der USA, eine 740 kW Solarstromanlage aus 7.700 Modulen zu installieren, mit der ausgerechnet die Öl-Pumpen und Rohrleitungen auf dem Gebiet betrieben werden sollen. Außerdem soll Kern River als Testfeld für sieben verschiedene Arten der Sonnenenergie-Nutzung dienen, die später in Chevron-Einrichtungen weltweit eingesetzt werden könnten.

Das etwas befremdliche Projekt ist Teil eines Investitionsplans in Höhe von 2 Mrd. $, mit dem sich Chevron noch stärker im Bereich der alternative Energien engagieren will. Der Konzern begann sich bereits 1992 mit der Solarenergie zu beschäftigen.

Im April 2010 gibt es etwas sehr erfreuliches zu vermelden: Das erste in England gefertigte Solarpaneel wird nach 60 Jahren wiederentdeckt – und funktioniert immer noch!

Der unglaubliche Fund wurde Anfang des Jahres an Chiltern Antiques in Henley-on-Thames, Oxfordshire, verkauft, von einem Familienmitglied eines noch nicht identifizierten Lehrers für Naturwissenschaften aus Surrey, der seinen Freunden beweisen wollte, daß es möglich ist, Sonnenlicht in elektrischen Strom umzuwandeln.

Im Jahr 1950 verbrachte er viele Stunden in seinem Labor damit, eine Selen-Zelle auf Grundlage der 1946 von Russell Ohl patentierten Halbleiter-Idee zu konstruieren. Die Erfindung, ein lebendiges Stück Wissenschaftsgeschichte, sieht aus wie eine Kristallkugel und liefert in direktem Sonnenlicht 1,5 V. Das überraschende ist jedoch, daß diese noch immer funktioniert, nachdem sie 60 Jahre lang vergessen in einer Kiste herumlag...

Das von Behn Samareh geleitete Crimson Collective aus Los Angeles ist eine Gruppe von Künstlern, Architekten und Designern, die an einem positiven sozialen Wandel und der Überbrückung der Kluft zwischen Kunst und Architektur arbeitet.

Am Eingang zum diesjährigen Coachella Musik Festival in Indio, Kalifornien, installiert die Gruppe eine von der Sonne angetriebene gigantische Skulptur namens Ascension (Aufstieg), die von der japanischen Tradition des Origami-Faltens von tausend Kranichen, um einen Wunsch erfüllt zu bekommen, inspiriert ist.

Die durch mehrfarbige LEDs ausgeleuchtete Kunstinstallation soll Leuchtfeuer, Unterkunft, Reiseziel sowie die universelle Botschaft des Friedens symbolisieren. Der Vogel ist etwa 14 m hoch, hat eine Spannweite von knapp 46 m und wiegt ca. 16 t. Er besteht aus modularen Aluminium-Rohren und Textilene, einem weißen Netzgewebe. Der Strom für die nächtliche Beleuchtung kommt von zwei in der Nähe aufgestellten Photovoltaik-Anlagen, die einen doppelten Nutzen als Baldachine und Sitzbänke haben.

Der Schauspieler Leonardo DiCaprio ist schon länger für sein Umwelt-Engagement bekannt. Für die Dreharbeiten des SF-Thrillers Inception (der im Juli 2010 in die Kinos kommt und vier Oscars erhält) überzeugt er den Warner Brothers Chef Alan Horn, stärker auf Solarenergie zu setzen.

Tatsächlich werden die üblichen Generatoren am Set daraufhin durch die weltweit größte mobile PV-Anlage ersetzt, so daß sich der Film berechtigtermaßen als der erste umweltfreundliche Hollywood-Blockbuster präsentieren kann. Bei dem S48T Mobilsystem handelt es sich um einen mit Solarpaneelen und Steuersystemen bestückten Tieflader, den die Firma Urban Renewable Energy Ventures LLC konstruiert hat.

Die 36 Stück 200 W Paneele leisten zusammen 72 kW bei 600 A, und sie lassen sich bewegen, um das Maximum an solarer Einstrahlung aufzunehmen. An dieser Rechnung werden allerdings Zweifel angemeldet. Neben ihrem Einsatz auf Filmsets werden solche mobilen PV-Anlagen jedenfalls auch zunehmend bei Festivals eingesetzt.

Ende April 2010 wird bekannt, daß die Lamar Advertising Co. aus Baton Rouge, Louisiana, damit begonnen hat, alle Billboard-Plakatwände Floridas mit Wind- und Solarenergie-Systemen nachzurüsten. Das Projekt umfaßt 1.370 Plakatwände, kostet etwa 12,5 Mio. $ und soll 2012 abgeschlossen werden. Das Department of Energy (DOE) übernimmt ein Fünftel der Kosten.

Die Solar Billboards genannten Werbetafeln werden als kleine Stromerzeugungsanlagen fungieren und überschüssigen Strom in das Netz einspeisen. Die Gesamtkapazität der Billboard-Energie-Systeme wird über 1 MW betragen.

Im Frühjahr 2010 verkündet der saudische Erdölminister Ali bin Ibrahim al-Naimi auf mehreren Pressekonferenzen, daß Saudi-Arabien anstrebt, in Zukunft Solarenergie im selben Ausmaß zu exportieren, wie heute Öl. Allerdings wird mit der Umsetzung dieser Strategie ausgerechnet Saudi Aramco, die größte Erdölfördergesellschaft der Welt, beauftragt. Weshalb die Gewichtung vermutlich auf thermischen Anlagen liegen wird, mit deren Teilkomponenten sich die Aramco bereits gut auskennt.

Die mit 11.577 m² Fläche und einer Leistung von 2 MW gegenwärtig größte Photovoltaikanlage der arabischen Halbinsel ist die von Conergy in Zusammenarbeit mit der saudischen National Solar System installierte Anlage auf dem Dach der 2009 eröffneten King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), ihr Bau kostete 11 Mio. $. Das der KAUST zugehörige Institut for Solar and Alternative Energy Science and Engineering strebt an, zu einem internationalen Zentrum der Solarenergieforschung zu werden.

Als im Juni 2010 in Johannesburg der Anstoß zur Fußball-Weltmeisterschaft stattfindet, feuern auch Menschen in entlegenen Dörfern Südafrikas, die bislang keinen Zugang zu Strom und Medien hatten, ihre Mannschaft an. Der deutsche Solartechnologiekonzern SolarWorld installiert hierfür in Südafrika und Namibia 35 solarbetriebene öffentliche Sun-TV Stationen.

Die Stationen, die neben einem Fernseher über einen DVD-Spieler verfügen und über eine Satellitenantenne Sport-, Kinder- und Bildungsprogramme empfangen, stehen auf Dorfplätzen oder sind in bestehende Einrichtungen integriert, wie Gemeinschaftshäuser oder Kirchen. Das Projekt soll anschließend die Infrastruktur bilden, um zukünftig Medien zur Weiterbildung und beispielsweise zur HIV-Aufklärung nutzen zu können.

Ein ähnliches Solar-TV-Projekt in kleinerem Umfang führt die Schweizer not-for-profit Organisation Solafrica in Kenias Kibera durch, Afrikas größtem Slum.

Die Forscher des US-Amerikanischen Electric Power Research Institute mit Hauptsitz in Palo Alto, Kalifornien, haben ganz andere Sorgen, die sie allerdings ebenfalls mit Hilfe der Solarenergie lösen wollen.

Um die Tausende von Meilen langen Stromleitungen in Nordamerika zu kontrollieren, sich abzeichnende Kabelbrüche und die Leitungen überwuchernde Bäume zu entdecken, entwickeln sie einen Roboter, der in der Lage ist, selbständig entlang der Kabel zu navigieren und damit die Notwendigkeit für menschliche Inspektionen reduziert.

Der Crawler bewegt sich zwar an den stromführenden Kabeln vorwärts, die ihn auch mit Energie versorgen, doch wenn etwas schief geht, können die Onboard-Solarzellen diese Aufgabe übernehmen. Der knapp 65 kg schwere Roboter ist in der Lage, eine durchschnittlichen Geschwindigkeit von ca. 5 km/h zu erreichen und soll mit seinen hochauflösenden Kameras und Sensoren insbesondere Bäume finden, die über die Leitungen herüberwachsen und eine der Hauptursachen für Stromausfälle sind. Der rund 500.000 $ teure Kabel-Bot soll pro Jahr etwa 260 km Kabelstrecke überprüfen.

Ein Fußball mit Solarzellen? Wie soll das denn gehen – und vor allem, wozu? Nun, es gibt schließlich auch blinde Fußballspieler oder Menschen mit Sehbehinderung, die diesem Sport etwas abgewinnen können, und für diese ersetzt die in Taiwan ansässige Firma GreenDix die fünfeckigen, schwarzen Leder-Patches von Fußbällen durch entsprechend geformte Solarzellen.

Diese versorgen den Ball mit der notwendigen Energie, um jedes Mal, wenn er gekickt wird, einen sogenannten Tracking-Sound erklingen zu lassen, der den Spielern dabei hilft, seinen Weg akustisch nachzuverfolgen.

Ebenfalls im Juli 2010 wird auf dem Dach des Roten Rathauses in Berlin eine 263 m² große und 38 kW leistende Photovoltaik-Anlage der Centrosolar Group AG installiert. Zum Einsatz kommen 160 kristalline Hochleistungsmodule, die von der Straße aus jedoch nicht sichtbar sind und somit auch das Gesamtbild des denkmalgeschützten Gebäudes nicht stören.

Auf dem Londoner Festival of Architecture wird erstmals ein von dem Architekten Matthew Lloyd entwickelter solarbetriebener Aufzug eingesetzt, damit Besucher mit eingeschränkter Mobilität die bislang unzugängliche Duke of York-Treppe neben dem Institute of Contemporary Arts überwinden können. Lloyd hatte vom Festival selbst eine Förderung in Höhe von 15.000 $ für sein Projekt erhalten, dessen tatsächliche Kosten auf 40.000 £ beziffert werden.

Der gemeinsam mit den Royal Engineers errichtete umweltfreundliche Aufzug für bis zu acht Personen, der bereits zum Patent angemeldet ist, besitzt zwei große Solarpaneele auf der Oberseite, die den Aufbau mit Strom versorgen. Dieser wird benötigt, um Wasser zwischen den flüssigkeitsgefüllten Gegengewichten der Aufzugskabine hin und her zu pumpen und diese damit hoch und runter zu bewegen.

Das Gesamtgewicht der temporären und weitgehend transparenten Anlage beträgt 3 Tonnen. Während der Olympischen Spiele in London 2012 sollen sogar drei Stück dieser solaren Fahrstühle zum Einsatz kommen.

Im Juli 2010 wird an der Ostgrenze des Thuma und Dedza-Salima Waldreservats in Malawi ein solarbetriebender Elefanten-Schutzzaun installiert, nachdem in den Monaten zuvor Elefantenherden nachts mehrfach das Waldreservat verlassen und Felder und Gemüsegärten in den umliegenden Dörfern zerstört haben, wobei es sogar zu tödlichen Zwischenfällen kam.

Bislang hat die Wildlife Action Group International e.V. ein 12 km langes Teilstück des Elektrozauns fertiggestellt, nebst dem Bau von ca. 18 km Zufahrtswegen, eines Zufahrttores und zwei Wachhäuschen. Der solar betriebene Zaun ist ca. 60 % billiger als herkömmliche Installationen. Durch den Aufbau des Elefantenzaunes gewinnt die umliegende Bevölkerung ca. 950 Hektar Farmland wieder zurück, das sie  wegen der ständigen Bedrohung durch die Elefanten zuvor verlassen hatte.

Eine weitere erfreuliche Meldung stammt vom Juli 2010. Einer Studie der Duke University zufolge ist – zumindest in der USA – Energie aus neuen PV-Solarinstallationen nun erstmals billiger als Atomstrom, und dies selbst bei Abstrich aller staatlichen Zuschüsse.

Als Beispiel wird North Carolina angeführt, wo Strom aus Kernkraftwerken mit 16 Cent/kWh berechnet wird, während Solarstrom bereits für weniger als 14 Cent/kWh zu bekommen ist. In besonders sonnigen Regionen sei die Differenz sogar noch höher.

Der August 2010 ist einigen Kunstprojekten vorbehalten. Bei der Land Art Generator Initiative (LAGI) in den Vereinigten Arabischen Emiraten, bei der Künstler, Architekten, Wissenschaftler, Landschaftsarchitekten und Ingenieure gemeinsam eine Reihe von öffentlichen Kunstinstallationen konzipieren, geht es primär darum, die Ästhetik mit groß skalierten Methoden zur Erzeugung von sauberer Energie zu verbinden.

Als Preis für den besten Entwurf gibt es bescheidene 15.000 $, die dem Gewinnerteam 2011 beim World Future Energy Summit (WFES), dem sogenannten Weltgipfel für Zukunftsenergien, von Masdar überreicht werden. Den ersten Preis erhält das von Robert Flottemesch, Jen DeNike, Johanna Ballhaus und Adrian P. De Luca entworfene Projekt Lunar Cubit, das aus neun Sonnenpyramiden aus Glas und Solarzellen besteht.

Die größte in der Mitte stellt die Erde dar, während die kreisförmig drumherum angeordneten acht kleineren Pyramiden die acht Mondphasen repräsentieren und während dieser Zeit Nachts jeweils leuchten. Dadurch stimmt das Design mit den Mondphasen des islamischen Kalenders überein.

Durch die Verwendung von dünnen amorphen Silizium-PV-Paneelen, die hohen Temperaturen standhalten und auch bei schlechten Lichtverhältnissen maximalen Ertrag liefern, haben die Pyramiden eine Gesamtkapazität von 1,74 MW.

Der zweite Platz geht an das Projekt Windstalk, das unter den neuen Windenergie-Designs beschrieben wird, und der dritte an Solaris - eine schlichte 45 MW Solarfarm aus 1.418 PV-Paneelen. Das einzig Besondere ist, daß diese dreieckig und rhomboid geformt und nach dem Muster eines orientalischen Ornaments angeordnet sind.

Unter den diversen bis Anfang Juni eingereichten Entwürfen gefällt mir hingegen das Projekt Light Sanctuary von Martina Decker und Peter Yeadon aus New York: Ein langes und mehrfach verwundenes Band aus halbtransparenten Dünnschicht-Farbstoff-Solarzellen, welche die immense Solareinstrahlung in Dubai nutzen sollen.

In Form von 10 m hohen, hängenden Wänden wogen die flexiblen Paneele über die Wüstenlandschaft und imitieren aus der Ferne eine Fata Morgana. Falls das Projekt umgesetzt werden würde, könnte es pro Jahr bis zu 5 GWh Solarstrom erzeugen.

Von dem Designer Khourvy Levit Fong wiederum stammt das Konzept der Solar Dunes (o. Desert Blink), bei dem die Sonnenenergie allerdings thermisch genutzt wird, und das deshalb auch in einem anderen Kapitel beschrieben wird (s. Hochtemperatur-Solaranlagen).

Rein photovoltaisch funktioniert dagegen die Idee von Boulos Douaihy namens Sun Island (o. Ode to the Sun), bei der sich metallische Kugeln mit Photovoltaik-Hemisphären ständig drehen, um der Sonne zu folgen.

Der Sonnenstrom aus dem Solar-Wald wird für die Sicherung der Rotation und für die nächtlichen Lichteffekte genutzt, bei denen die Kugeln beispielsweise den Mondstand abbilden und so auch die Gezeitenwirkung des Mondes visualisieren können.

Ein drittes LAGI-Projekt, das in dem Wettbewerb allerdings nur den 4. Rang einnimmt, wird von Carlos Campos Yamila Zynda Aiub Architects entwickelt und soll den Himmel über Dubai mit einer Vielzahl mittels GPS-Navigation autonom steuernder Solar-Roboter füllen und Lichtchoreographien ermöglichen.

Unter dem Namen Wings soll eine nachhaltige Beleuchtung für Dubais Straßen geschaffen werden, bei der die kleinen, fliegenden Roboter tagsüber Energie speichern und in der Nacht die Straßen beleuchten.

Die Shadow Ceiling Mini-Drachen fliegen in einer etwa 100 x 100 m großen Formation wie Vogelschwärme und erlauben durch ihre unterschiedlich stark leuchtenden LEDs die Programmierung verschiedene Lichtfiguren, ähnlich wie es bei Drohnen-Shows geschieht.

Auch der von dem japanischen Architekten Takuya Onishi entworfene LAGI-Beitrag FERN (= Future / Energy / Renewable / Nature), der für einen Standort in Dubai in der Nähe des Ras al Khor Wildlife Sanctuary gedacht ist, soll hier erwähnt werden. Der Standort kann 10.256 FERN-Einheiten beherbergen, die den Eindruck eines künstlich bewaldeten Parks erwecken.

Der Designentwurf besteht aus aus Sonnenkollektoren-Paddeln in einer Höhe von mindestens 3 m, die wie Libellenflügel an beweglichen Karbonfaser-Standen angebracht sind und sich mit einem Spanndraht-Einstellsystem je nach Tageszeit immer der Sonne entgegen wenden. Ein Rotationsmotor für die PV-Paneele sorgt für noch größere Genauigkeit. Das einzelne FERN-Blatt ist ein halbtransparentes und flexibles Solarpaneel auf Kunststoff und Stoff, das ein sanftes Licht spendet und einen angenehmen Raum für alle Arten von Tieren und Grünpflanzen unter ihm bietet.

An diese Stelle paßt auch das Projekt SunGlacier, das in diesem Jahr als Kunstprojekt zur Erforschung der Fähigkeit der Menschheit beginnt, Lösungen für die weitreichenden Folgen des Klimawandels zu finden. Um die Meßlatte hoch zu legen, untersucht der niederländische Künstler Ap Verheggen anfänglich die Machbarkeit des Baus eines ,autonomen Gletschers’ in einer trockenen und heißen Wüste. Selbst in der Sahara reicht die Luftfeuchtigkeit aus, um Eis und Wasser zu erzeugen.

Verheggens Ziel ist die Entwicklung einer 200 m² großen Struktur in Form eines Ulmenblattes mit einer mit Solarzellen beschichteten Oberseite, die Kühlkondensatoren antreibt, die wiederum die Feuchtigkeit aus der Wüstenluft in Eis umwandeln. In Zusammenarbeit mit der Firma Cofely Refrigeration wird die Wüstenumgebung in einem auf 30°C aufgeheizten Schiffscontainer simuliert, was den Ingenieuren erlaubt, durch Kondensation aus der Feuchtigkeit eine 10 cm dicke Eisplatte herzustellen.

Als jedoch die Wasserknappheit zunimmt, beschließt Verheggen, der auch Kulturbotschafter für das UNESCO-IHE (das Wasserausbildungsinstitut der UN) ist, den Schwerpunkt von Eis auf Wasser zu verlagern. Zwar wird noch nicht die erhoffte Effizienz erreicht, aber das Projekt steckt ja noch in den Kinderschuhen. Im Jahr 2016 wird im Museum Beelden aan Zee ein autonomer Springbrunnen präsentiert, der wahrscheinlich die weltweit erste netzunabhängige Wasser-aus-der-Luft-Installation darstellt, die vollständig durch Solarenergie betrieben wird und mit Beteiligung des Technikers Peter van Geloven entstand.

Im Jahr 2017 wird das Team  eingeladen, seine Technologie in Mali zu testen, was zur Erfindung der Growing Waterfall Technology führt, und 2018 wird ein eigenes Unternehmen namens SunGlacier Technologies B.V. gegründet, das Geräte zur effizienten Wassergewinnung aus der Luft entwickelt und produziert.

In diesem Zusammenhang soll auf die bis 1859 zurückreichenden erfolgreichen Versuche mit Tropen-Eismaschinen verwiesen werden, die im Kapitelteil Neuartige Kühlsysteme aufgeführt sind (s.d.).

Ein weiteres Kunstprojekt in Verbindung mit Solarenergie, das allerdings nichts mit dem LAGI-Wettbewerb zu tun hat, ist dem New Yorker Künstler Fred George zu verdanken. Anstoß zum Bau der solaren Friedensskulptur sind die erschreckenden Umstände der globalen Energiekrise. Die Skulptur symbolisiert den Aufruf an die Menschheit, sich der versiegenden fossilen Ressourcen und der damit verbunden Konsequenzen bewußt zu werden. Die Arbeit wird maßgeblich durch das bereits 1958 vom Gerald Holtom entworfene Zeichen für die Kampagne zur nuklearen Abrüstung inspiriert, das weltweit als Peace-Zeichen bekannt ist - und der Rune Yr nachempfunden ist.

Der Originalentwurf der 15 m hohen Solar Peace Sculpture, an deren ursprünglicher Idee der Künstler seit 2006 arbeitet, besteht aus 80 Ölfässern, von denen jedes ein Solarpaneel trägt, wodurch die Skulptur Energie ins öffentliche Stromnetz einspeisen kann.

Zur ART.FAIR 21 in Köln 2010 wird eine kleinere Version von 6 m Höhe präsentiert. Mit Unterstützung des DFKI, der Universität des Saarlandes und der HTW Saarbrücken wird diese im Februar 2011 auf dem Unigelände aufgestellt, wo sie im Rahmen eines studentischen Projektes mit einem multimedialen Modul erweitert und vernetzt wird. Für die Skulptur in ganzer Größe sind Standorte in New York und Shanghai ins Auge gefaßt.

Im August 2010 gibt die AgriSolar Solutions Inc. (AGSO) aus Denver, Colorado, eine Vertriebsvereinbarung mit der in Soperton, Georgia, neu gegründeten US-Firma Agri-Technologies LLC bekannt, um als exklusiver Vertriebspartner für die Produkte des Unternehmens, einschließlich der solaren Insektenvernichtung, in Nordamerika, Südamerika, Mittelamerika und der Karibik zu fungieren. Außerdem plant die AGSO mehrere europäische Verkaufs- und Vertriebsbüros mit europäischen Partnern zu eröffnen. Entwicklung, Herstellung und Verkauf der patentierten Produkte erfolgt durch die in China ansässige AgriSolar-Tochtergesellschaft Shenzhen Fuwaysun Technology Co. Ltd.

Vor Abschluß der Vertriebsvereinbarung hatte die Agri-Technologies einen dreimonatigen Test der von AGSO entwickelten chemiefreien solarbetriebenen Insektenvernichtungsgeräte in großen landwirtschaftlichen Betrieben im Südosten der USA, darunter Tabak-, Erdnuß-, Baumwoll- und Rasenfarmen veranlaßt, der positive Ergebnisse zeigte.

Die sehr einfache Technologie besteht im Grunde aus einer Glühbirne und einem Solarpaneel, das tagsüber eine Batterie auflädt. Diese versorgt spezielle Glühbirnen mit Strom, die sich nachts über Lichtsensor und Zeitschaltuhr automatisch einschalten. Die Glühbirnen strahlen ein spezielles Licht aus, das eine große Anzahl von Insekten anlockt. Wenn sich diese einer Glühbirne bis auf 6 - 12 cm (andere Quellen: 15- 30 cm) nähern, werden sie durch eine ,zusätzliche Lichtfrequenzwelle’ abgelenkt und fallen in einen Wasserbehälter unter der Lampe, wo sie ertrinken.

Die AgriSolar-Geräte mit zwei Glühbirnen kosten 1.000 - 1.200 $, sind je nach Größe für eine Fläche von 3.000 - 6.000 m² ausgelegt und sollen 7 - 10 Jahre halten.

Im Zuge der Berichterstattung ist zu erfahren, daß in 240 landwirtschaftlichen Betrieben in den Provinzen Chinas schon etwa 35.000 Einheiten erfolgreich im Einsatz sind. Ende 2009 durchgeführte Tests hatten hier ergeben, daß der Einsatz des insektizidfreien Insektenvernichters die Dichte der Schadinsekten in einer Apfelplantage in der Provinz Shan’xi um etwa 85 % reduzierte, während sich in der Provinz Hubei der Bedarf an chemischen Insektiziden bei Reispflanzen um 60 - 70 % verringerte.

Umso überraschender ist es, daß das System später keine weitere Presse mehr erhält und weitgehend unbekannt ist - obwohl das System mit einer Glühbirne unter dem Namen ,Intelligent Solar Insect Killer’ inzwischen für 180 - 200 $ angeboten wird ... sofern man gleich 20 Stück bestellt (Stand 2024).

Um im Kontext der solar-gestützten Vertilgung von Insekten und anderer Schädlinge zu bleiben, anstatt diese mit Insektiziden und Pestiziden zu besprühen, sei hier ein DIY-Gerät erwähnt, das im Mai 2014 auf hackaday.com gezeigt wird und wie eine Geburtenkontrolle für Moskitos funktioniert. Während diese bei Campingausflügen und Grillpartys nur geringfügig stören, verbreiten sie in anderen Teilen der Welt Krankheiten wie Malaria, Dengue-Fieber und das West-Nil-Virus.

Um sich fortzupflanzen, ist für Moskitos stehendes Wasser unerläßlich. Hier setzt der Solar Scare Mosquito von Instructables-Benutzer ,Gallactronics’ - vermutlich Pranav Agarwal aus Indien - an, indem das solarbetriebene Gerät von der Größe einer Brotdose dafür sorgt, daß das Wasser immer in Bewegung bleibt. Hierfür erzeugt es mit einer Luftpumpe Luftblasen, die zu kleinen Wellen bis zu einem Radius von 2 führen. Denn wird das Waser belüftet, ist es viel unwahrscheinlicher, daß die Mücken ihre Eier erfolgreich an der Wasseroberfläche ablegen können. Selbst wenn die Eier gelegt werden, erstickt die unruhige Wasseroberfläche die Larven.

Der im Selbstbau weniger als 10 $ kostende Solar Scare springt an, sobald er mit Wasser in Berührung kommt, ist zeitgesteuert und läuft in Intervallen von 10 Minuten jeweils 10 Minuten lang. Er löst auch einen Piezo-Alarm aus, wenn das Becken ausgetrocknet ist oder wenn jemand ihn entfernt. Schaltplan und Materialliste finden sich auf instructables.com.

Ein Jahr später, im August 2016, wird über eine weitere mit Solarenergie betriebene Moskito-Falle berichtet, die ganz ohne den Einsatz von Insektiziden tötet und die Mücken-Population auf der Insel Rusinga im kenianischen Viktoriasee um 70 % dezimiert hat. In der Folge gingen die Malaria-Infektionen um 30 % zurück.

Die von Forschern der niederländischen Universität Wageningen, des Kenyan International Centre of Insect Physiology and Ecology (ICIPE) und des Schweizerischen Tropen- und Public-Health-Institut (Swiss TPH)  neu entwickelte Falle ködert Moskitos mit einem menschenähnlichen Duftstoff, einem Gemisch aus Milchsäure und anderen über die Haut ausgeschiedenen Stoffen. Nähern sich die Moskitos, geraten sie in einen Luftstrom, der sie in die Falle zieht. Den Sog erzeugt ein solarbetriebener Ventilator.

Für ihre Studie statteten die Forscher alle Haushalte auf Rusinga mit insgesamt 4.500 Fallen aus. Da das für die Falle nötige Solarpaneel außerdem Strom für eine Deckenbeleuchtung und das Aufladen von Mobiltelefonen liefert, erzielen die Moskitofallen eine hohe Akzeptanz in der Bevölkerung.

Die Falle ließe sich auch im Kampf gegen andere Krankheiten einsetzen, denn auch die Überträger des Zika-Virus oder des Dengue-Fiebers werden von menschlichen Gerüchen angezogen.

Im Juni 2019 folgen Meldungen über einen mit Solarenergie betriebenen Roboter namens Aigamo, der beim giftarmen Reisanbau helfen soll, indem er auf der Wasseroberfläche schwimmend Schlamm aufwirbelt und die Photosynthese von Unkraut verhindert, damit sich dieses nicht zwischen den Reispflanzen ansiedelt. Hierzu benutzt er zwei Gummibürsten, die sich an seiner Unterseite drehen und unter Wasser Schlamm aufwirbeln, der das Unkraut dann bedeckt.

Es handelt sich um das persönliche Projekt des japanischen Forschers Tetsuma Nakamura, der dabei jedoch von seinem Arbeitgeber Nissan unterstützt wird.

Die Florida Gulf Coast University (FGCU) wiederum nutzt ab Januar 2020 eine solarbetriebene MPC-Boje, um giftige Algenblüten zu kontrollieren, die angesichts der steigenden Temperaturen und des extremen Sommerwetters eine Gefahr für die Wasserqualität von Seen und Trinkwasserreservoirs bilden und auch das Sterben von Fischen und Pflanzen zur Folge haben. Was MPC bedeutet, konnte ich bislang nicht herausfinden.

Für das Pilotprojekt im Everglades Wetland Research Park in Naples gewährt das Florida Department of Environmental Protection der FGCU einen Zuschuß, um die von der niederländischen Firma LG Sonic seit 2011 hergestellte und patentierte chemiefreie Ultraschall-Algenbekämpfungstechnologie einzusetzen. Diese liefert Echtzeitdaten über die Merkmale der Wasserqualität, die Art der Algen und ihr Wachstumsstadium. Auf der Grundlage dieser Daten sendet das Gerät eine spezifische Ultraschallfrequenz aus, um das Algenwachstum zu kontrollieren bzw. zu verhindern.

Hierfür erzeugt die Boje eine Schallbarriere in der oberen Wasserschicht, die die Algen daran hindert, Sonnenlicht und Nährstoffe zu absorbieren. Infolgedessen können die Algen keine Photosynthese betreiben, sinken stattdessen ab und zersetzen sich, ohne Giftstoffe freizusetzen. Die chemiefreien Geräte reduzieren nachweislich bis zu 90 % der Algen, ohne Fische, Pflanzen oder andere Wasserlebewesen zu beeinträchtigen. Die Technologie ist bereits in 55 Ländern weltweit eingeführt worden.

Im Oktober 2010 beteiligen sich die Designer Mario Caceres und Christian Canonico und ihr Büro Influx_Studio aus Paris an dem SHIFTboston urban intervention contest mit der Entwicklung eines synthetischen Stadtbaums, der für die Stadt Boston - oder jede andere Stadt - von Nutzen sein soll, indem er die Funktionen eines normalen Baums ohne Erde und Wasser übernimmt. SHIFTboston wurde gegründet, um durch interdisziplinäre Designherausforderungen den Designfortschritt in der Praxis und im städtischen Umfeld zu fördern.

Die Treepods sehen fast aus wie ein Alien-Design, das aus dem Film Avatar stammt. Inspiriert von der Natur ahmt das Design das Aussehen und die Funktion eines Drachenbaums (Dracaena cinnabari) nach, dessen Äste eine schirmförmige Krone bilden, um ein Maximum an Beschattungsfläche zu bieten. Auch  im Hinblick auf die Speicherung und Verteilung der Ressourcen vom Boden bis zum Kronendach wird die Verzweigungsstruktur des Baumes nachgeahmt. Diese endet mit einer Vielzahl von LEDs, die den Treepod in der Dunkelheit in verschiedenen Farben erstrahlen läßt.

Das wichtigste ist jedoch, daß der aus einem recycelten und wiederverwertbaren Kunststoff aus Getränkeflaschen hergestellte Kunstbaum Photovoltaik-Paneele mit einer modernen Sun-Tracker-Technologie besitzt, um die Energie für seine Funktionen zu gewinnen. Überschußstrom soll für die Stromversorgung umliegender Gemeinschaften genutzt werden.

Die Basis des aus modularen Elementen zusammengesetzten Baumes wird zudem als Spielplatz mit Schaukeln, Wippen und anderen Geräten genutzt, die ebenfalls kinetische Energie in elektrische Energie umwandeln. Und indem die Treepods die von Klaus Lackner, dem Direktor des Lenfest Center for Sustainable Energy an der Columbia University entwickelte ,Humidity Swing’-Technologie nutzen, haben sie genau wie die natürliche Vegetation die Fähigkeit, CO₂ in Sauerstoff umzuwandeln.

Die Designer werden schließlich mit der Ausarbeitung ihres Entwurf beauftragt, und das Ergebnis wird im Februar 2011 öffentlich vorgestellt. Zu einer Umsetzung kommt es aber nicht.

Eine Art Solarbaum, die im Oktober 2010 in Obrenovac, Serbien, tatsächlich installiert wird, stammt von einem Studententeam der Universität Belgrad und dem serbischen Start-Up-Unternehmen Strawberry Energy, dessen 22-jähriger Gründer Miloš Milisavljević die ursprüngliche Idee für eine öffentliche solarbetriebene Handy-Ladestation auf der Straße bereits im Alter von 17 Jahren hatte. In den ersten 40 Tagen nach der Installation werden 10.000 Aufladungen gemessen.

Neben den PV-Paneelen und einer Holzbank besitzt der Solarbaum wiederaufladbare Batterien, die dafür sorgen, daß er mehr als 14 Tage lang ohne Sonnenschein funktioniert, eine intelligente Elektronik, die ein Gleichgewicht zwischen erzeugter und verbrauchter Energie ermöglicht, sowie 16 Kabel für verschiedene Arten von mobilen Geräten wie Mobiltelefone, Kameras, mp3-Player usw. Außerdem wird in der unmittelbaren Umgebung kostenloses drahtloses Internet geboten.

Ein Jahr später wird in Zusammenarbeit mit der Telekom Serbia Co. ein zweites öffentliches Solarladegerät in der Gemeinde Zvezdara aufgestellt, und ein drittes in Novi Sad. Der Strawberry Tree, wie er von den Einheimischen genannt wird, sieht eher wie eine Kunstinstallation als eine öffentliche Einrichtung aus. Jedenfalls gewinnt er beim Wettbewerb Woche der nachhaltigen Energie 2011 der Europäischen Kommission in Brüssel den ersten Platz in der Kategorie ,Verbrauchen'.

Anfang 2013 stellt die Strawberry Energy in Zusammenarbeit mit der Stadt Belgrad und der Organisation Mikser auf dem Slavija-Platz in Belgrad das öffentliche Solarladegerät Strawberry Tree Flow mit dem neuen Design der serbischen Designer Tamara Švonja und Vojin Stojadinović auf. Bis zu diesem Zeitpunkt sind insgesamt schon elf Strawberry Trees aufgestellt worden. Später errichtet die Strawberry Energy auch noch Smart Bench 1 bzw. Smart Bench 2 genannte elegante, öffentliche Sitzmöbel, die ebenfalls solarbetrieben einen kostenlosen WiFi-Hotspot sowie das kostenlose Aufladen von Kleingeräten bieten.

Die Aktivitäten gehen aber auch danach weiter, und die Strawberry Energy kann beispielsweise im September 2018 im Rahmen einer Crowdfunding-Kampagne auf der Plattform Crowdcube 455.000 € einwerben, um das Netzwerk intelligenter Solar-Bänke ausbauen. Außerdem ist das Unternehmen ist bereits in 17 Ländern vertreten, wobei bislang rund 100 in Serbien hergestellte Bänke in 31 Städten installiert wurden.

Im Oktober 2010 werden auch einige neue Produkte vorgestellt, die es so bislang noch nicht gegeben hat. Zum Beispiel eine Solar-Zahnbürste namens Soladey-J3X des Erfinderduos Kunio Komiyama und Gerry Uswak von der Mechanical University of Saskatchewan, die bereits von der japanischen Firma Shiken hergestellt wird. Komiyama arbeitet seit 15 Jahren an dieser Entwicklung, die mittels Solarzellen negativ geladene Ionen erzeugt, welche den Schmutz und Zahnbelag über eine starke katalytische Reaktion auch ohne Zahnpasta entfernen können.

Etwas klotziger kommt ein rundes Sonnenbett namens Lasy Solar für reiche Yachtbesitzer daher, das solarbetrieben der Sonne folgt, um optimale Bräune zu gewährleisten. Außerdem besitzt das von der Londoner Firma LMV Design Technology hergestellte, 2,60 m durchmessende und 108.000 $ teure Teil neben Li-Io-Akkus auch noch einen integrierten Wasser-Vernebler, der eingeschaltet werden kann, wenn es den Sonnenbadenden zu heiß wird.

Regelrecht bescheiden ist demgegenüber das kleinste Kino der Welt, das zu 100 % mit Solarstrom läuft. Das Sol Cinema, das in Kent zuhause ist, ist ein umgebauter Wohnwagen, der Platz für acht erwachsene Zuschauer oder zwölf Kinder bietet. Und obwohl England nicht gerade für sonnige Tage berühmt ist, schaffen es die Solarpaneele, das gesamte Kino inklusive Projektor, Soundsystem, Laptops, Festplatten und Beleuchtung zu versorgen. Der LED-Projektor beispielsweise benötigt alleine vier große Lithium-Ionen-Akkus, die von zwei 120 W Solar-Paneelen gespeist werden.

Entstanden ist das Mikro-Kino im Auftrag der Medienkunst-Förderungsinitiative Undercurrents im Jahr 2009, umgebaut wurde der 1960er Wohnwagen von Jo Furlong mit Unterstützung der Künstlerinnen Ami und Beth Marsden.

Ein ähnliches mobiles Solar-Kino, das aber weitaus weniger schön ist, wird unter dem Namen Solar Roller von der britischen Initiative SolarAid in Kenia auf die Piste geschickt, um auch Menschen in weit abgelegenen Dörfern in den Genuß von Filmvorführungen zu bringen.

Für unterwegs gedacht ist der im Oktober 2010 veröffentlichte Entwurf Bitle des mexikanischen Industriedesigners Diego Alatorre - ein temporärer Unterstand, der mit 1,9 m² flexiblen Photovoltaik-Zellen von Sanyo ausgestattet ist. Diese befinden sich auf drei gebogenen Schalensegmenten, die sich vermutlich auseinanderziehen lassen.

Zusammen mit einem integrierten AA-Batterieladegerät wird ein komplettes elektrisches System gebildet, das für eine Vielzahl von elektronischen Geräten wie Mobiltelefone, Tablets, Laptops und sogar für die Notbeleuchtung verwendet werden kann. Um eine optimale Erzeugung von Solarstrom zu gewährleisten, ist außerdem ein automatischer Ausrichtungsmechanismus integriert, über den es aber keine Details gibt.

Nach Angaben des Designers kann Bitle bis zu 360 Wh pro Tag erzeugen. Es soll aus umweltfreundlichen Materialien bestehen und hat das Potential, über Camping hinaus auch Menschen zu helfen, die von einer Katastrophe betroffen sind. Bislang ist es bei dem reinen Entwurf geblieben.

Ebenfalls im Oktober 2010 wird eine Idee aus der Schublade geholt, über die ich bereits in der Übersicht des Jahres 1997 berichtet habe (s.d.). Damals hatte die britische Supermarkt-Kette Sainsbury gemeinsam mit der Southhampton University einen Kühl-Truck entwickelt, bei dem die zum Kühlen notwendige Energie durch ein integriertes Solarzellen-Dach erzeugt wird. In jener Zeit scheint das Konzept jedoch nicht weiter verfolgt worden zu sein, obwohl auch die US-Navy an ähnlichen Anlagen gearbeitet haben soll.

Nun melden die Fachblogs, daß die Firmen Mitsubishi Chemical Corp. und Nippon Fruehauf Co. Ltd. gemeinsam eine solar betriebene Leerlauf-Klimaanlage für Lkw entwickelt haben. Das i-Cool Solar genannte neue System basiert auf PV-Paneelen auf dem großflächigen Lkw-Dach und soll bereits im Frühjahr 2012 kommerzialisiert werden. Es gibt aber keinerlei Belege dafür, daß dies tatsächlich geschehen ist.

Fast zeitgleich meldet die Firma Coca-Cola, die schon mehrere Elektrotransporter im Einsatz hat, daß ihre Tochter Swire Coca-Cola Hong Kong zusammen mit Forschern der Hong Kong Polytechnic University und der Firma Green Power Industrial Ltd. an einer solarbetriebenen Klimaanlage für Trucks arbeitet. Erste Prototypen mit dachmontierten PV-Paneelen sind bereits in der Erprobung. Dabei handelt es sich allerdings um kleine Anlagen, für die das Dach der Fahrerkabine ausreicht.

Um auch bei diesem Thema gleich die kontextbezogenen Entwicklungen der Folgejahre zu nennen:

Im April 2018 wird der Start der Initiative Shell Starship gemeldet, bei der sich die Konzerntochter Shell Lubricants mit der in Connecticut ansässigen AirFlow Truck Co. zusammengetan, um einen mit verschiedenen kraftstoffsparenden Technologien ausgestatteten Sattelzug zu entwickeln. Für die AirFlow ist der Lkw ein Prototyp der dritten Generation, nach dem  Cabover in den frühen 1980er Jahren sowie dem BulletTruck, der ab 2012 im realen Frachtverkehr eingesetzt wurde.

Der Starship genannte Lkw wird der Öffentlichkeit bei der Veranstaltung Shell Make the Future auf dem Sonoma Raceway vorgestellt und wird nächsten Monat auf eine Fahrt von Küste zu Küste in den USA gehen, von Kalifornien nach Florida.

Besonders auffällig sind die aerodynamisch geschwungene Linien der maßgeschneiderten Kabine aus Kohlefaser. Zudem befinden sich an der Vorderseite aktive Kühlergrillklappen, die sich schließen und die Luft um das Fahrzeug herum leiten, wenn der Luftstrom durch den Kühler nicht benötigt wird, um den Motor kühl zu halten, während hinten ein Klappenheck den Luftwiderstand reduziert.

Angetrieben wird das Fahrzeug von einem Sechszylindermotor mit einer Leistung von 400 PS, wobei ein elektrisches Hybridachssystem für zusätzlichen Schub bei Steigungen sorgt. Der Lkw wird trotzdem hier aufgeführt, weil der Anhänger mit einer 5 kW Solaranlage ausgestattet ist, die eine 48 V Batteriebank auflädt, um elektrische und elektronische Komponenten wie LED-Leuchten, Scheibenwischer, Gebläsemotoren, Meßgeräte, Klimaanlage und Mikrowelle zu betreiben.

Vom August 2016 bis zum Juli 2018, läuft das futureTEX-Vorhaben PhotoTex, das sich mit der prototypischen Entwicklung von Photovoltaik auf textilen Trägern beschäftigt. Koordiniert vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Dresden, und gefördert durch das BMBF, entwickeln mehrere Partner ein auf Glasfasern basierendes Beschichtungssystem für Stoffe, mit dem sich Solarzellen direkt auf technischen Textilien wie z.B. LKW-Planen herstellen lassen.

Die erste Kleinserie mit aktiven Solarzellenflächen von bis zu 250 mm² auf Glasfasertextilien zeigt, daß die Technik an sich funktioniert, ihre Effizienz jedoch bei nur 0,1 - 0,3 % liegt. In einem Nachfolgeprojekt soll daher versucht werden, die Effizienz auf 2 - 5 % zu steigern – denn erst ab letzterem Wert rechnet sich die textile Solarzelle, die den Forschen zufolge in etwa fünf Jahren auf den Markt kommen soll.

Zwischenzeitlich präsentiert das Freiburger Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE im September 2019 auf der Internationalen Automobil Ausstellung IAA in Frankfurt zwei Solarautodächer in verschiedenen Farben, bei denen eine Morpho-Color-Glasbeschichtung die Solarzellen unsichtbar werden läßt. Zur Integration der Photovoltaik in die starren Solardächer wird die Schindelverschaltung genutzt, bei der die monokristallinen Siliziumsolarzellen überlappend angeordnet und mit einem leitfähigen Kleber verschaltet werden. So entstehen keine inaktiven Flächen durch Zell-Zwischenräume und die Modulfläche läßt sich maximal für die Stromerzeugung nutzen.

Die Solarzellenmatrix wird zwischen die Gläser eines handelsüblichen, sphärisch gewölbten Panorama-Autodachs laminiert. Durch die Morpho-Color-Glasbeschichtung entsteht zwar ein Effizienzverlust von 7 %, doch sie bietet ein homogenes, ästhetisches Gesamtbild. Die integrierten Solarzellen haben eine Leistung von ca. 210 W/m² und können an einem sonnigen Sommertag Strom für ca. 10 km Autostrecke liefern. Ein erster Prototyp mit Aufbau auf einer Metalloberfläche - also eine Motorhaubenfolie, deren Farbe an die des jeweiligen Autos angepaßt werden kann - wird jedoch erst im September 2023 auf der IAA Mobility in München gezeigt.

Im Oktober 2024 veröffentlicht das ISE dann eine im Netz einsehbare Studie mit dem Titel ,Towards fiber-reinforced front-sheets for lightweight PV modules in VIPV’, in der über die Tests mit glasfaserverstärktem Polymer als Material für die Frontabdeckung von fahrzeugintegrierten PV-Modulen berichtet und festgestellt wird, daß diese das Potential hat, das Gewicht um 44 - 74 % im Vergleich zu herkömmlichen glasbedeckten Modulen zu reduzieren. Die Versuchsgeräte halten zudem Hageltests stand, ohne daß die Zellen Risse bekommen.

Bereits im September 2021 stellen das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP und das Technologieunternehmen OPES Solutions auf der IAA Mobility ein flexibles Standard-Solarmodul für die Fahrzeugintegration vor, das auf kristallinen Solarzellen basiert und gegenüber bisherigen flexiblen Modulen, die die Dünnschicht-Technologie nutzen, eine Mehrleistung von rund 30 % erzielt.

Das nach vierjähriger Produktentwicklung entstandene und SolFlex genannte rahmenlose Modul ist mit 2,9 mm besonders dünn und um 70 % leichter als konventionelle Lösungen. Der Biegeradius von 15° macht es für sämtliche Fahrzeugoberflächen anwendbar. Das Modul hat einen Zellwirkungsgrad von über 22 %. Es ist bislang aber nichts darüber zu finden, daß es irgendwo in Produktion gegangen ist.

Im Oktober geht dann ein Elektro-Lkw des ISE, auf dessen Dachfläche eine PV-Anlage mit 3,5 kW angebracht ist, zwölf Monate lang auf Testfahrt, um die Frage zu beantworten, ob der Solarstrom einen wesentlichen Beitrag zum Strombedarf des 18-Tonners liefern kann. Das im Rahmen des Forschungsprojekt Lade-PV entstandene Dach besteht allerdings aus konventionellen Solarmodulen, die das ISE entwickelt und die Sunset Energietechnik GmbH gebaut hat. Sie sollen zwar besonders leicht und robust sein, haben aber nichts mit der o.e. Forschungsarbeiten zu tun. Weitere technische Details werden nicht mitgeteilt.

Als im Februar 2023 über den erfolgreich verlaufenen Praxistest berichtet wird, heißt es trocken: „Die Berechnungen gingen davon aus, daß der am Fahrzeug produzierte Solarstrom bis zu 25 % an Sommertagen und im Jahresdurchschnitt bis zu 13 % des Lkw-Energiebedarfs decken würden. Dies ist durch eine Referenzmessung am E-Lkw nachgewiesen worden, wenn das Ladeverhalten entsprechend optimiert war.“

Und während in Deutschland eifrig weiter geforscht wird, meldet Ford im Mai 2020 das Patent für eine aufblasbare Autoabdeckung mit Solarzellen an (US-Nr. 2020/0153383). Während der Fahrt befindet sich die Konstruktion auf dem Dach des Autos. Wird das Auto geparkt und das System aktiviert, schiebt sich die Abdeckung über das gesamte Fahrzeug. Weil dann auch die Fenster bedeckt sind und keine Rücksicht auf die Aerodynamik genommen werden muß, kann  eine deutlich größere Fläche mit Solarmodulen bedeckt werden als die eines klassischen Solardachs.

Im Oktober 2020 ist es dann der schwedische Lkw- und Bushersteller Scania CV AB, der den Anhänger eines Sattelschleppers auf der Außenseite mit Solarmodulen bestückt, um während der Fahrt Strom zu erzeugen und den Hybrid-Lkw anzutreiben. Ein Test in Zusammenarbeit mit einem Speditionsunternehmen, dessen Kosten von der staatlichen schwedischen Innovationsagentur Vinnova übernommen werden, soll nun zeigen, wie viel Kraftstoff dadurch tatsächlich eingespart werden kann.

Die Ingenieure in Södertälje schätzen, daß die auf insgesamt 140 m² verteilten Module des Solar-Lastwagens jährlich rund 14.000 kWh Strom erzeugen könnte - was allerdings nur für Schweden gilt. Im sonnenreichen Südspanien wird mit doppelt so viel gerechnet. Ausgewertet werden die Ergebnisse anschließend von Wissenschaftlern der Universität Uppsala.

Im September 2023 wird jedoch berichtet, daß der Scania-Lkw noch immer im Alltagsbetrieb getestet wird, wobei nun von 100 m² Tandem-Perowskitzellen mit einer Spitzenleistung von 13,2 kW die Rede ist, die von Midsummer montiert wurden und pro Jahr 8.000 kWh Strom erzeugen. Der Prototyp erzielt damit 5.000 kostenlose Extrakilometer pro Jahr, in sonnenreichen Regionen könnten es sogar 10.000 km sein.

Wie im Juni 2022 berichtet wird, entwickelt auch die Berliner Firma OPES Solutions neue Leichtbau-PV-Module für die Fahrzeugintegration, die auf strukturierten Sandwich-Paneelen aus recyceltem Meeresplastik basieren. Die Paneele bilden dabei die energieerzeugende Hülle des Fahrzeugs, wofür auch das Layout der Module optimiert wurde. Mit einem Gewicht von 4,7 kg/m² sind sie der Firma zufolge zudem um 55 % leichter als herkömmliche Solarpaneele.

Die Module, deren Solarzellen einen Wirkungsgrad von 24 % haben, werden erstmals im Trailer des internationalen Projektes Solarbutterfly eingesetzt und liefern mit einer Gesamtleistung von 15,2 kW ausreichend Strom, um den Solarbutterfly-Anhänger mit einem Elektroauto mehrere Hundert Kilometer weit zu ziehen und dazu auch noch das im Anhänger integrierte kleine Mobilhaus autark zu betreiben.

Zur Herstellung der hat das Unternehmen einen Prozeß entwickelt, der in einem einzigen automatisierten Schritt erfolgt. Dabei werden kristalline Solarzellen auf Waferbasis mit strukturierten Sandwich-Paneelen aus recyceltem PET kombiniert. Die OPES Solutions baut hierbei auf früheren Lösungen für die fahrzeugintegrierte Photovoltaik (VIPV) auf, die das Unternehmen gemeinsam mit dem Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP entwickelt hat.

Den Namen hat das Projekt von dem mobilen Minihaus, das aufgeklappt und von oben gesehen tatsächlich einem Schmetterling ähnelt.

Im April 2023 folgt die Meldung, daß die Firma ABT e-Line (o. ABT Sportsline GmbH) aus Kempten eine Methode entwickelt hat, um das Dach des im Herbst des Vorjahres vorgestellten vollelektrischen Kleinbusses VW ID. Buzz mit passenden Solarmodulen auszustatten und damit die Hochvoltbatterie des Fahrzeugs, die eine Reichweite von bis zu 423 km ermöglicht, mit rund 600W zu laden.

Durch die begrenzte Dachfläche sowie die komplexen Formen anderer Pkws war der dafür notwendige Aufwand bisher zu hoch und zu kostenintensiv. Der ID. Buzz, vor allem der mit langem Radstand, bietet dafür jedoch die besten Voraussetzungen. Die Technologie des Fahrzeugs ermöglicht es, daß es sowohl im Stand als auch während der Fahrt Energie tanken und seine Reichweite erweitern kann.

Durch die Nutzung der Solarenergie ist es möglich, daß das Fahrzeug autark und ohne Netzanschluß für eine Strecke von bis zu 3.000 km pro Jahr mit Strom versorgt wird. Es wird zudem überlegt, die Kapazität auf über 1.000 W zu erweitern, indem auch die Seitenflächen des Fahrzeugs für die Stromerzeugung genutzt werden. Dadurch könnten zusätzliche Verbraucher wie beispielsweise ein Kühlaufbau oder die Innenraumbeleuchtung mit Solarenergie versorgt werden, was insbesondere im Camping-Sektor von Vorteil ist. Der Serienstart des neuen Solardachs ist für Anfang 2024 geplant.

Anzumerken wäre noch, daß im zweiten Halbjahr 2023 eigentlich das Elektroauto Sion der deutschen Firma Sono Motors GmbH auf den Markt kommen sollte, in dessen Karosserie Solarmodule integriert sind, die die Reichweite des Autos um 112 - 245 km pro Woche erhöhen sollen. Das Dach, die Motorhaube und große Teile der Karosserieaußenhaut sind mit 456 monokristallinen Siliziumzellen mit einer installierten Leistung von 1,2 kW bestückt, die in einem patentierten Spritzgußverfahren in mehrere Schichten aus Polymer eingebettet werden.

Das Fahrzeug sollte ursprünglich 2019 in Produktion gehen, was jedoch mehrfach verschoben wurde. Letztendlich wird im Februar 2023 das Ende des Projekts verkündet - hauptsächlich aus finanziellen Gründen -, obwohl der Firma zufolge weltweit 23 Unternehmen die Sono-PV-Technologie in Bussen, Kühlanhängern und Elektro-Transportern testen.

Im August 2024 folgt ein Bericht über das im Januar ins Leben gerufene Projekt Green Intelligent Affordable Nano Transport Solutions (GIANTS), bei dem 23 Forschungsinstitute und Industriepartner eine Plattform entwickeln, die drei Arten von leichteren, kostengünstigen, solarbetriebenen Elektrofahrzeug-Prototypen für Passagiere und Fracht ermöglicht. Die Plattform umfaßt standardisierte Batterietechnologie, Antriebsstränge und Solar-PV-Komponenten.

Das Projekt mit einer Laufzeit von 42 Monaten ist im Rahmen von Horizon Europe mit 12 Mio. € ausgestattet. Beteiligt sind u.a. etablierte Automobilunternehmen wie Renault (Frankreich) und Toyota Motor Europe (Japan) sowie die in den Niederlanden ansässigen Start-Ups für leichte Elektrofahrzeuge Squad Mobility mit Passagiermodellen und Tux Mobility mit einem Frachtmodell.

Hinzu kommen das schwedische Unternehmen Clean Motion mit einem Cargo-Model, der philippinische Spezialist für vierrädrige Fahrzeuge Tojo Motors, der französische Automobilzulieferer Valeo Embrayages, der niederländische Entwickler von Batterietechnologien Cleantron sowie der italienische Hersteller von PV-Modulen Solbian.

In der Studie sind drei Typen von Leichtelektromobilen (LEV) entweder für Personen oder für Fracht vorgesehen: ein dreirädriges Fahrzeug mit einer Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h, der Typ L5, und zwei vierrädrige Typen, der L6 mit bis zu zwei Sitzen, einer Höchstgeschwindigkeit von 45 km/h, 350 kg und 6 kW Nennleistung, sowie der Typ L7, der bis zu 550 kg wiegt und 15 kW Nennleistung hat. Die Prototypen sollen anschließend in den europäischen Städten Stockholm und Brügge sowie an Demonstrationsstandorten in Kisumu (Kenia), Delhi (Indien) und Manila (Philippinen) vorgeführt werden.

Der erwähnte Modulhersteller Solbian und das italienische Start-Up Sunspeker stellen  im Oktober 2024 neue Solarmodule für Anwendungen in der fahrzeugintegrierten Photovoltaik (VIVP) vor, die einen vollständig recycelbaren thermoplastischen Kunststoff verwenden, um hochauflösende Bilder wiederzugeben und dabei lichtdurchlässig zu bleiben. Die Paneele bestehen aus 24 % effizienten Rückkontakt-Solarzellen von Maxeon, wiegen 1,6 kg, haben eine Ausgangsleistung von 89 W und einen Wirkungsgrad von 18 %.

Die deutsche Firma Webasto stellt im September die Machbarkeitsstudie eines Autodaches vor, das überwiegend aus biobasierten und recycelten Materialien besteht und mit integrierten Solarzellen die Reichweite von E-Autos erhöhen soll. Die Basis des Dachkonzeptes EcoPeak besteht aus Polycarbonat und nachhaltigen Kunststoffen statt Aluminium und wiegt etwa 38 % weniger als Standarddächer.

Die Polycarbonat-Scheibe deckt die Dachfläche des Fahrzeugs ab und ist um die Heckscheibe verlängert. Die auf der vergrößerten Fläche installierten Solarzellen sollen jährlich bis zu 350 kWh Strom liefern, was einer Fahrleistung von etwa 2.500 km entspricht. Der Stoff der in das Konzeptdach integrierten Rollos besteht aus recycelten PET-Flaschen.

Passend an dieser Stelle ist, auf ein Design von Hakan Gürsu aus dem Jahr 2012 hinzuweisen, das umgehend mit dem Green Dot Award sowie 2013 mit Silber beim A' Design Award ausgezeichnet wird. Gürsu hatte übrigens gemeinsam mit Sozum Dogan für das futuristische Konzept-Segelschiff Volitan beim International Design Award 2007 gleich zwei erste Preise gewonnen.

Bei dem Konzept V-Tent handelt es sich um ein umweltfreundliches Parksystem, das die Fahrzeuge physisch vor Umwelteinflüssen schützt und Elektroautos gleichzeitig auflädt. Dabei kann die Überdachung sowohl auf privaten als auch auf öffentlichen Parkplätzen verwendet werden. Das Spezielle ist, daß V-Tent mit einem flexiblen Solarmodul ausgestattet ist, das sich zusammenrollen läßt und nur dann zum Vorschein kommt, wenn es in Gebrauch ist.

Das für das Schutzdach verwendete Material ist ein laminiertes, mehrlagiges Textil, das flexible Solarzellen enthält. Die innere Schicht ist mit reflektierendem Material bedeckt, während die mittlere Schicht ein Muster aus Mikro-Ventilationsröhren hat, um das Textil und die Paneele vor Überhitzung zu schützen. Auf einer Fläche von 24,5 m² und mit den 200 W/m² starken Solarzellen, die nur 2 mm dick sind, erzeugt das V-Tent unter Standardtestbedingungen 5 kW Energie und kann damit ein Elektroauto in etwa drei Stunden aufladen.

Daher ist das System auch für den öffentlichen Gebrauch als platzsparender, gebührenpflichtiger Parkplatz konzipiert. Über eine kann der Benutzer die Parkdauer auswählen und bezahlen. Ein Leuchtband am V-Tent zeigt die Verfügbarkeit und den Prozentsatz der Ladung durch Farbe und Länge an. Ebenso wird der Fahrer via Smartphone-App über die voraussichtliche Ladezeit informiert. Doch auch in diesem Fall gibt es bislang nur schöne Grafiken.

Eine tatsächlich realisierte einziehbare Solarabdeckung zum Aufladen von Elektrofahrzeugen ist erst auf dem Automobilsalon Mondial Paris im April 2020 zu sehen. Der erste Prototyp, der von der französischen Firma Gazelle Tech entwickelt wurde, einem Hersteller von Stadtfahrzeugen aus Verbundwerkstoffen, besteht aus einer Plane mit Modulen der 450 g/m² leichten organischen Dünnschicht-PV-Folie ASCA der ebenfalls französischen Firma Armor. Die flexible Folie wurde in Tests 50.000 Mal auf- und abgerollt, ohne daß die Leistung nachließ.

Die Module, die über einem Gazelle-Elektroauto angebracht sind, bedecken eine Fläche von 4 m², und die Abdeckung selbst ist in die Karosserie des Fahrzeugs integriert, so daß sie auf Knopfdruck ausgerollt bzw. wieder eingefahren und sicher verstaut werden kann. Günstigerweise existiert ein GIF, das die umgesetzte Technik anschaulich macht.

Mit dem Strom integrierten Solarzellen soll sich die Reichweite eines Elektroautos um 15 km  erhöhen - wenn das Auto acht Stunden lang in der Sonne geparkt worden ist. Das Unternehmen hat sich nun zum Ziel gesetzt, innerhalb von drei Jahren eine Reichweitensteigerung von 48 km Tag zu erreichen und arbeitet mit drei internationalen Autoherstellern zusammen, um das Projekt weiter zu entwickeln. Als zusätzlicher Bonus unterstützt die Abdeckung die Kühlung des Fahrzeugs.

Wie die Realität zum Zeitpunkt des aktuellen Updates aussieht, ist an dem im August 2024 vorgestellten EV Solar Charger der US-Firma GoSun aus Cincinnati zu sehen, ein leichtes, anschraubbares Zubehör, das für alle Elektrofahrzeuge geeignet ist, solange sie über einen Dachträger verfügen. Sobald es aus seiner Dachbox ausgeklappt ist, kann das 1,2 kW leistende Paneel mit seinen flexiblen, monokristallinen Solarzellen genug saubere Energie produzieren, um eine reine ,Solar-Reichweite’ von bis zu 50 km pro Tag zu ermöglichen.

Das EV-Solarladegerät wiegt rund 32 kg und kann in 20 Minuten an einem Fahrzeug montiert werden. Das stromlinienförmige soll aerodynamisch genug zu sein, um die Auswirkung des Luftwiderstands auf die Reichweite des Fahrzeugs auf ein Minimum zu reduzieren. Laut GoSun ist es robust genug, um Fahrgeschwindigkeiten von bis zu 160 km/h zu widerstehen - und Windgeschwindigkeiten von bis zu 50 km/h, wenn es entfaltet ist.

Mit den AC-, DC- und USB-Ausgängen können außerdem in Notfällen, unterwegs oder bei einem Festival externe Geräte mit Strom versorgt werden. Der Preis für den EV Solar Charger wird knapp 3.000 $ betragen, die Auslieferung soll 2025 erfolgen.

Es gibt aber noch einen anderen Ansatz: Auf der IAA MOBILITY im September 2023 in München zeigen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) eine dünne Solarzellen-Folie, die auf der Motorhaube von Fahrzeugen aufgebracht und laminiert werden kann. Die Folie kann natürlich ebenso auf dem Fahrzeugdach angebracht werden. Dank einer speziell entwickelten Morphocolor-Technologie ist es zudem möglich, sie farblich an das jeweilige Fahrzeug anzupassen.

Die ausgestellte Motorhaube mit einer Nennleistung von 115 W verfügt über 120 PERC-Schindel-Solarzellen. Die Entwicklung erfolgte im Rahmen zweier öffentlich geförderter Forschungsprojekte, HighLite und 3D - PV-Module mit Kontur für die integrierte Photovoltaik. Bei Tests im südbadischen Freiburg, einer sonnenreichen Region, soll die Folie bei einem Elektroauto zusätzliche 4.000 km gebracht haben - ohne daß gesagt wird, in welcher Zeit. Die Herstellungskosten für die Folie lägen in einer Großserie schätzungsweise bei 100 - 150 €.

Im Zusammenhang mit der fahrzeugintegrierten Photovoltaik ist auch erwähnenswert, daß das in Cincinnati beheimatete Schülerbeförderungsunternehmen First Student und der Energieversorger Con Edison im Oktober 2024 ein Demonstrationsprojekt in Brooklyn in Betrieb nehmen, bei dem ein Vehicle-to-Everything (V2X)-Knotenpunkt mit einem Dutzend elektrischer Schulbusse eingerichtet wird, die PV-Paneele auf den Dächern tragen - die wohl einfachste Form der Integration von Solarenergie.

Die Paneele bilden zusammen mit einer 500 kW Solaranlage auf dem Dach der Einrichtung sowie einer 2 MWh Batterie ein Smart-Hub-System zur Erzeugung, Speicherung und Abgabe von Strom. Der Knotenpunkt ist V2X, das fortschrittlicher ist als das bidirektionales Laden (Vehicle-to-Grid, V2G) genannte, denn V2X geht über das einfache Anschließen der Schulbus-Batterien an das Stromnetz hinaus und bietet die Möglichkeit, den Strom dorthin zu leiten, wo er benötigt wird.

In den Sommermonaten, wenn die Busse nicht fahren und der Energiebedarf in die Höhe schießt, kann der Smart Energy Hub zusätzlichen Strom für Con Edison erzeugen. Zudem können die elektrische Schulbusse als riesige, mobile Batterien fungieren, die sauberen Strom speichern und entladen - und damit bei Naturkatastrophen und anderen Notfällen die Energieresistenz von Gemeinden verbessern. Die Initiative wird durch eine Investition von 9 Mio. $ von Con Edison unterstützt.

Derzeit sind vier der Elektrobusse in Betrieb, und es ist geplant, bis zum nächsten Schuljahr die gesamte Flotte von zwölf Bussen in Betrieb zu nehmen, um die bisherigen Dieselbusse auf dem Betriebshof von First Student in der Malta Street in Brooklyn zu ersetzen. Das Unternehmen, das täglich 5,5 Millionen Schüler in die Schule und wieder nach Hause bringt, wozu es rund 45.000 nutzt, hat sich verpflichtet, bis 2035 insgesamt 30.000 seiner mit fossilen Brennstoffen betriebenen Schulbusse auf Elektroantrieb umzustellen.

Ebenfalls im Oktober 2024 berichten die Fachblogs über die niederländische Firma IM efficiency, die als VIPV-Spezialist ein komplettes Energiesystem für Lastkraftwagen und Transportanhänger vertreibt. Das Solarontop genannte System kann nachgerüstet oder in Neufahrzeuge integriert werden und umfaßt eine PV-Anlage aus  3 mm dünnen, flexiblen monokristallinen 430 W Modulen, die 2 x 1 m groß sind und jeweils nur 6 kg wiegen. Die Paneele mit einem Wirkungsgrad von 22 % haben eine matte Oberfläche und können häufigem Waschen und Kratzern standhalten.

Des weiteren besteht das System aus einer 4 kWh Lithiumbatterie, die 35 kg wiegt, sowie einem Energiemanagementsystem für die Versorgung von 24 V Bordnetzen wie Heizung, Lüftung und Klimaanlage, das auch elektrische Hubtore und Palettenheber, Gabelstapler, Ladebordwände sowie bewegliche Frachtböden mit Strom versorgen kann. Die Firma vermarktet das Solarontop als kraftstoffsparende Lösung, die bei einer Fallstudie mit einem Transportanhänger über 2.256 Betriebsstunden hinweg ergeben hat, daß die Solarlösung 53 % des Strombedarfs des Lkw decken kann, was die Notwendigkeit reduziert, den Motor zum Betrieb der Bordsysteme im Stand weiterlaufen zu lassen. Hochgerechnet wird damit der Kraftstoffverbrauch um 1.672 Liter pro Jahr gesenkt.

Die im Jahr 2014 gegründete IM Efficiency ist Teil des in den Niederlanden ansässigen Programms SolarNL und erhielt im Mai 2023 eine unbezifferte Seed-Investitionsrunde von Investoren wie der Brabant Development Agency (BOM), Rockstart sowie privaten Investoren. Der Firma zufolge sind europaweit bereits 100 Fahrzeuge mit der Solarontop-Technologie ausgestattet.

Zum Abschluß dieses Schwerpunkts noch ein Hinweis darauf, daß es selbstverständlich auch viel einfachere Mittel gibt, im Kraftfahrzeug Solarenergie zu nutzen, wenn auch nur mit kleiner Leistung.

Als Beispiel sei eine clevere Sonnenschutzscheibe von GoSun genannt, die zum einen dabei hilft, die Sonnenhitze von dem Fahrzeug fernzuhalten, und zum anderen mittels der vier integrierten Solarzellen 60 W sauberen Strom liefert.

Der GoSun Shield, der sich zur Aufbewahrung auf eine kompakte Größe von etwa 24 x 68 cm zusammenfalten läßt und auch einen integrierten Kippständer für die Verwendung außerhalb des Fahrzeugs enthält, kann via USB zum Aufladen von tragbaren Powerbanks und anderen Geräten verwendet werden. Der reguläre Preis beträgt 249 $.

Weiter mit des allgemeinen Jahresübersicht:

Im November 2010 fordert der Deutsche Feuerwehrverband (DFV) von der Photovoltaik-Industrie die schnellstmögliche Einführung eines Abschaltmechanismus für PV-Anlagen, um den gefahrlosen Einsatz der Feuerwehr im Bereich dieser Anlagen zu gewährleisten. Bislang bilden Photovoltaik-Anlagen in brennenden Häusern für die Feuerwehren eine große Gefahr. Um den Einsatzkräften bis dahin eine gewisse Sicherheit zu geben, legt der Verband eine Handlungsempfehlung für Photovoltaik-Anlagen vor, in welcher die Problemfelder beim Einsatz im Bereich von Photovoltaik-Anlagen aufgezählt werden.

Daß solche Brände durchaus passieren können, hatte der Brand bei der seinerzeit weltgrößten Aufdach-PV-Anlage im hessischen Bürstadt gezeigt. Im Juni 2009 geriet die aus 30.000 Modulen bestehende 5 MW Anlage teilweise in Brand und beschädigte dabei auch das Gebäude der Spedition und Logistikfirma Fiege. Als Ursache werden später Produktionsfehler bei den Solarmodulen von BP Solar genannt. Tatsächlich zerstört werden allerdings nur etwa 80 m² Module, die später ersetzt werden.

Das Problem und seine Gefahr ist spätestens seit der Rückrufaktion von BP-Solar im Sommer 2006 und einem entsprechenden Artikel auf Stiftung Warentest-Online branchenweit bekannt. Schon damals werden aus Sicherheitsgründen Teile der 5 MW Photovoltaikanlage abgeschaltet.

Interessant, wenn auch etwas mysteriös, klingt eine Meldung vom Dezember 2010, bei der es um die Reinigung von Solaranlagen geht, um eine schmutzbedingte Leistungsminderung zu vermeiden, die häufig bis zu 10 % Verlust ausmacht.

Dabei wird der Quantenphysiker Michael König zitiert: „Dem Lichtmatrix Laboratorium München ist es gelungen, in seinem Butzwasser die räumliche Anordnung der Wassermoleküle durch das Neutralisieren von Informationsmustern so zu optimieren, daß ohne chemische Zusatzstoffe auch hartnäckiger Schmutz und Anhaftungen schonend entfernt werden können.“ (Es heißt tatsächlich Butzwasser mit B.) Das Ganze firmiert unter dem Namen Ökologische Solarreinigung, und ich würde mich sehr freuen, zur Verifikation Erfahrungsberichte aus erster Hand zu erhalten.

Eine interessante Neuheit bildet das Design von Cheng Ya-Fang und Lin Nien-An, die ein solarbetriebenes, interaktives E-Paper-Straßenplakat vorschlagen. Als Elektronisches Papier (kurz E-Papier, engl. e-paper, ePaper oder E-Paper) werden Displays bezeichnet, die das Licht wie normales Papier reflektieren (reflektive Displays). Texte oder Bilder können dauerhaft angezeigt werden, ohne daß dies eine Erhaltungsspannung erfordert, und zu einem späteren Zeitpunkt auch wieder geändert werden.

Forscher am Industrial Technology Research Institute in Tokio haben bereits bis zu 260 Mal wiederbeschreibbares i2R E-Paper entwickelt, das Wärme nutzt, um Bilder zu speichern. Das Display benötigt keine Hintergrundbeleuchtung und auch keinen Strom. Gelöscht wird das E-Paper ebenfalls mit Wärme. Eine Firma aus Taiwan soll die Technik 2011 auf den Markt bringen.

Das Public Poster Konzept geht aber noch zwei Schritte weiter, indem es zum einen auf aktive, farbige Anzeigen setzt (eine Technik, die bislang allerdings noch nicht marktreif ist), und zum anderen durch Interaktivität aus einem passiven Plakat ein solarbetriebenes Informationssystem macht, das als elektronisches öffentliches schwarzes Brett eine soziale Funktion erhalten kann. Aktuelle Informationen werden drahtlos an die öffentlichen Poster übertragen. Die Designer betonen, daß die Nutzung von E-Paper den Verbrauch von Papier und Druckfarben reduziert.

Im Dezember 2010 wird gemeldet, daß es einem niederländisch-chinesischen Forscherteam der Universitäten von Twente, der Universität Utrecht und der University Nankai erstmals gelungen ist, Solarzellen direkt auf CMOS-Chips zu integrieren. Damit rücken selbstversorgende Mikrochips näher, die netz- und akkuunabhängige autonome Systeme ermöglichen, wie sie beispielsweise für intelligente Sensornetzwerke interessant sind.

Bei dem Herstellungsprozeß, der sich gut für eine industrielle Massenfertigung anbietet, werden die Solarzellen in präzisen Schichten schrittweise auf dem Mikrochip aufgebaut. Während mit amorphem Silizium eine Effizienz von 5,2 % erreicht wird, gelingt es mit Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS) sogar 7,1 % zu erreichen. Die Tests der ersten Prototypen zeigen, daß sowohl die Chips als auch die Solarzellen problemlos funktionieren. Um tatsächlich autonom zu funktionieren muß die Leistungsaufnahme der Mikrochips allerdings deutlich weniger als ein Milliwatt betragen.

Die letzte Meldung des Jahres betrifft die Entwicklung des Universitäts-Professors und Künstlers Michael Jones McKean: Eine Maschine, die auf Knopfdruck Regenbögen mit der Spannweite von ganzen Gebäuden erzeugt.

Der Prototyp der Regenbogenmaschine, an der McKean seit 2002 arbeitet, besteht aus Wasserstrahlpumpen und speziell entwickelten Düsen, die eine dichte Wand aus Wasser in den Himmel sprühen und im Prinzip mit sommerlichen Sprinkleranlagen zu vergleichen sind, an denen man auch häufig kleine Regenbögen bewundern kann.

Im Sommer 2011 soll die Maschine dem Dach des Bemis Zentrums für zeitgenössische Kunst in Omaha, Nebraska, installiert werden, wo sie täglich zwei Mal für 15 – 20 Minuten einen Regenbogen in den Himmel zeichnen wird, der auch noch aus 300 m Entfernung sichtbar ist. Dabei versprüht die ökologisch korrekte Maschine gesammeltes Regenwasser – während ihr Betrieb ausschließlich durch Solarenergie erfolgt. Wie es sich ja auch für einen echten Regenbogen gehört.

Das quantitative Jahresfazit lautet:

Für 2010 war im Vorjahr ein Zubau von 10 GW neuer Photovoltaik-Leistung erwartet worden. Diese Erwartungen werden jedoch weit übertroffen und schlagen sämtliche Rekorde.

Tatsächlich erreicht der weltweite Photovoltaik-Zubau 2010 sagenhafte 17,5 GW, was einem Wachstum von 130 % entspricht (2009: 7,2 GW). Auf Europa entfallen davon 13 GW, die zumeist in Deutschland (6,5 GW), Italien (~ 3,8 GW) und Tschechien (~ 1,5 GW) ans Netz gehen. Weitere Länder mit signifikanten Zuwächsen sind Japan, das etwa 1 GW neue Solarstromanlagen installiert, die USA mit 0,8 GW und China mit 0,4 GW. Die weltweite PV-Kapazität beträgt Ende 2010 rund 40 GW.

Anderen Quellen zufolge verdoppelt sich die Summe der installierten Leistung in Deutschland von 10 GW Ende 2009 auf knapp 20 GW Ende 2010, womit der Anteil des Solarstroms am deutschen Bruttostromverbrauch etwa 2 % beträgt. Für 2011 wird von einem weiteren zweistelligen Wachstum und einem PV-Zubau in Höhe von etwa 20 GW ausgegangen.

Weiter mit der photovoltaischen Nutzung 2011...