TEIL C

Entwicklung der photovoltaischen Nutzung 2022 (a)

Da mir im Januar die ersten Berichte über neue Installationsroboter für PV-Farmen in die Hände fallen, sollen diese auch den Schwerpunkt der aktuellen Jahresübersicht bilden.

So hatte die Firma RE2 Robotics bereits im März des Vorjahres eine Förderung des US-Energieministeriums in Höhe von 1,9 Mio. $ erhalten, um eine Technologie zur automatischen Plazierung von PV-Paneelen bei Großprojekten zu entwickeln - was im Behördenjargon als Robotersystems für die autonome Manipulation von Photovoltaikmodulen im Freien bezeichnet wurde (Outdoor Autonomous Manipulation of Photovoltaic Panels, O-AMPP).

Die RE2 wird ihre umfangreiche Erfahrung nutzen, um einen Roboterarm für dieses Programm anzupassen und zu integrieren. Dabei sollen die Module für maschinelles Lernen (RE2 Detect) und künstliche Intelligenz (RE2 Intellect) eingesetzt werden, damit der mobile Roboterarm in der Lage ist, PV-Module autonom zu manipulieren und zu plazieren, um ein Solarfeld zu errichten. Damit soll die Arbeitsproduktivität gesteigert, die Sicherheit der Arbeiter erhöht, die Baukosten gesenkt und die Effizienz und Qualität der Installation verbessert werden.

Bei der Entwicklung des innovativen Roboterkonzepts arbeitet die Firma mit den US-Unternehmen AES Corp., Array Technologies, JLG Industries, Mortenson und Pratt Miller zusammen - um dann im Dezember 2021 den „weltweit ersten Solarinstallationsroboter“ seiner Art öffentlich vorzustellen, der bei der Errichtung von Solarfarmen helfen wird, indem er das Heben, Plazieren und Anbringen der Solarmodule übernimmt.

Der mit künstlicher Intelligenz ausgestattete Roboter mit dem Namen Atlas der in Zusammenarbeit mit Calvary Robotics u.a. Partnern am Hauptsitz von Calvary in New York gebaut wurde, wird als das Ergebnis eines mehrjährigen Innovationsprozesses bezeichnet und soll nun von dem Energieerzeugungskonzern AES (The AES Corporation) vermarktet werden. Die RE2 wird hingegen nicht mehr erwähnt.

Zudem geht die AES eine Partnerschaft mit der  2013 von den Solaringenieuren Chris McGrath und Eden Tehan gegründeten Firma 5B Holdings Pty Ltd. (5B) ein, einem australischen Anbieter von Solarenergielösungen mit Hauptsitz in Sydney, um dessen ab 2017 angebotene und Maverick (o. 5B Maverick) genannte Technologie auf globaler Ebene zum Einsatz zu bringen. Dabei handelt es sich um eine bodenmontierte, rautenförmige Anwendung, die im Vergleich zu herkömmlichen einachsigen Solartrackern oder vergleichbaren Solarrack-Lösungen sicherer, kostengünstiger und schneller zu installieren ist. Zudem ist die erforderliche Trägerstruktur regelrecht minimalistisch.

Die 5B, die im April 2021 eine Finanzierungsrunde in Höhe von 12 Mio. AU$ abschließen kann und im Dezember eine Produktionsstätte in Adelaide erwirbt, ist zwar bereit ihre als ,Plug-and-Play-Solarfarm in einer Box’ bezeichnete Technologie auf den Weltmarkt zu bringen, braucht dafür aber einen Partner. Dies ist die AES, die schon letztes Jahr in das Unternehmen investiert und einen globalen Dienstleistungs- und Liefervertrag über 100 MW unterzeichnet hatte.

Jedes Maverick-Array besteht aus einem Block mit 40 - 90 Solarmodulen, die auf speziell entwickelten Gestellen montiert sind. Die Zellenreihen sind an beiden Enden mit Scharnieren versehen, so daß sie sich sauber in einen Versandcontainer falten und auf Lastwagen verladen lassen. Das modulare vorgefertigte System wird dann von einem Team aus drei Personen und einem Gabelstapler vom Lkw geholt und an seinen Standort gebracht, wo es schnell auseinandergefaltet, installiert und verbunden werden kann. Laut der AES ermöglicht die Lösung, Solarfarmen dreimal schneller zu installieren als bisher.

Realisiert wird eine 2 MW Anlage für AES Panamá im Rahmen der Pläne der mittelamerikanischen Tochtergesellschaft für vier Solarparks mit einer Gesamtkapazität von 40 MW, wobei die 2 MW Anlage von 5B innerhalb von zehn Arbeitstagen in Betrieb genommen wird. Darüber hinaus verwirklicht 5B zusammen mit Enerven ein erstes 10 MW Projekt für SA Water, sowie ein weiteres 12 MW Projekt in Adelaide. Außerdem bietet die 5B die bevorzugte Technologie für das 10 GW Solarprojekt von Sun Cable im Nordterritorium. Nach Angaben des Unternehmens liefert das Ost/West-Layout bis zu zwei Mal mehr Energie als eine einachsige Sonnennachführung.

Im Dezember 2021 startet die 5B ein Technologie-Innovationsprogramm im Wert von 33,4 Mio. AU$ und mit einer Laufzeit bis November 2024, das von der Australian Renewable Energy Agency (ARENA) mit 14 Mio. AU$ unterstützt wird, um eine fortschrittliche Fertigungs-Pilotlinie zu errichten (Advanced Manufacturing Pilot Line, AMPL), wobei etwa ein Drittel der Mittel für die Bereitstellung von GPS-gesteuerten Solarinstallationsrobotern vorgesehen ist (GPS Guided Deployment, GGD). Die im Netz einsehbaren zwei Projektberichte darüber erscheinen im April bzw. September 2022.

Zu diesem Zeitpunkt ist die 50 kW Maverick-Anlage des Unternehmens, die für die 550 W Modulklasse optimiert ist, bereits an rund zehn Standorten in Australien, den Vereinigten Staaten, Lateinamerika und Indien mit einer Gesamtkapazität von 32 MW installiert. Andere Quellen sprechen sogar von mehr als 100 Projekten mit einer Gesamtkapazität von über 60 MW.

Im Mai 2022 zeigt die 5B ein weiteres Mal, wie schnell die Installation der Maverick-Technologie geht, als in Chile ein zehnköpfiges Team an einem einzigen Tag die Fläche eines Fußballfeldes mit einer 1,1 MW Anlage bedeckt. Das Unternehmen betont, daß seine Anlagen nicht nur am schnellsten zu installieren sind, sondern sich auch viel leichter zusammenpacken und transportieren lassen als andere Konstruktionen, so daß sie auch für nicht ortsfeste Standorte geeignet sind.

Meldungen vom Dezember zufolge investiert nun auch der Ölkonzern BP einen Betrag von 20 Mio. AU$ in die Technologie der 5B, wobei das Joint Venture Lightsource BP gemeinsam mit 5B die weltweiten Möglichkeiten zur Nutzung der neuen Technologie prüfen wird. Die Investition ist Teil einer Serie-B-Finanzierungsrunde in Höhe von 55  Mio. AU$. Bis 2024 werden an weltweit 159 Projektstandorten 3.773 Mavericks errichtet, mit einer zusammengerechneten Leistung von 152 MW.

Die nächsten Berichte stammen vom Juli 2024 und besagen, daß der inzwischen Maximo genannte KI-Heberoboter Atlas von AES auch von Amazon  zum Bau von Solarparks in der Wüste genutzt wird. Bei seinem Debüt auf der US-Farm Oak Ridge Solar in Louisiana beweist der Roboter seine Fähigkeit, effizient zu arbeiten und gleichzeitig hohen Temperaturen zu trotzen. Das nächste große Projekt ist der 2 GW Solarpark Bellefield in Kern County, Kalifornien, der größte Solar- und Speicherpark der USA, der in einer Sandwüstenregion liegt, in der besonders starke Hitze herrscht.

Und wie immer fördert eine vertiefende thematische Recherche interessante Vorläufer zutage: In diesem Fall die 1994 gegründete Firma Gehrlicher Solar AG aus Haar in Deutschland, die im Dezember 2010 den ersten gelungenen Einsatz ihres selbst entwickelten Montage- und Logistiksystems meldet, das bereits im Juni mit dem Intersolar Award ausgezeichnet worden war.

Die Firma hat den bisher weltweit einmaligen Montageroboter entwickelt, da aus Gründen der Wirtschaftlichkeit Solarmodule immer größer und damit auch schwerer werden. Die neue Lösung ermöglicht den Transport solcher Module von der Fertigung des Herstellers bis hin zur Montage auf die Unterkonstruktion der Freiflächenanlage.

Bei seinem ersten Einsatz plaziert der Gehrlicher Assembly Robot, von seinen Kollegen auf der Baustelle Robby genannt, beim Bau eines 2,63 MW Solarparks im nordsächsischen Sprotta 450 Dünnschichtmodule mit einer Größe von 5,7 m² und ein Gewicht von 120 kg pro Stück, deren manuelles Montieren fast nicht möglich ist und mindestens sechs bis sieben Mann erfordert.

Robby, ein Raupenfahrzeug mit Schwenkarm, hebt die PV-Module hingegen leicht aus den eigens entwickelten Transport-Kassetten und legt sie auf die vorbereitete Unterkonstruktion, wo die Module in die Halteformation einrasten. Von den 450 verlegten Modulen geht während der automatisierten Montage nur ein einziges zu Bruch. Trotz des erfolgreichen Einsatzes scheint die Angelegenheit aber nicht weiter verfolgt worden zu sein, und inzwischen ist die Firma Gehrlicher nicht mehr existent.

Auch das 2011 gegründete Unternehmen PV Kraftwerker (PV Kraftwerker energy & services GmbH & Co. KG, PV-Kraftwerker) in Göppingen entwickelt einen mobile Roboter, der Tag und Nacht und bei jedem Wetter automatisch Solarmodule auf Freiflächen montieren kann. Die Hauptidee besteht darin, Geld für die Arbeit zu sparen, die einen immer größeren Teil der Kosten für Solarenergie ausmacht. Laut einem IRENA-Bericht aus dem Jahr 2019 liegen die Installationskosten derzeit zwischen 10 % und mehr als 25 % der Gesamtkosten eines Solarparks.

Gemeinsam mit der Firma Kiener Maschinenbau GmbH, einem 1980 gegründeten Unternehmen in Lauchheim, das Sondermaschinen und -anlagen entwickelt und produziert, und in Kooperation mit dem Ideengeber und Berater Bernd Brodbeck wird ein Gerät namens Mobile Solar Module Assembly (MOMO) realisiert, das aus einem handelsüblichen Fanuc-Roboter M-900iA mit 700 kg Traglast und einer Reichweite von 3,5 m besteht, der auf einem geländegängigen Fahrzeug mit Ketten montiert ist. Der Arm greift die Glasfläche der Solarmodule mittels Saugnäpfen und schwenkt sie in die richtige Position, wobei er von Kameras gesteuert wird, die ihm eine dreidimensionale Sicht ermöglichen.

Wie das Unternehmen im Juli 2012 mitteilt, könnte sich der Montageroboter für Solarmodule, der für 700.000 € angeboten werden soll, bei regelmäßiger Nutzung in weniger als einem Jahr amortisieren. Das Unternehmen schätzt beispielsweise, daß die manuelle Installation der Paneele für eine 14 MW Solarfarm etwa 1,5 Mio. € kostet, was durch den Einsatz des Roboters um fast die Hälfte gesenkt werden könnte.

Tatsächlich kann der PV-Kraftwerker-Roboter bislang nur eines: Paneele auf einen Metallrahmen legen, den Menschen bereits installiert haben. Zwei Personen, die neben dem Roboter hergehen, schrauben die Paneele dann an den Rahmen und stellen die elektrischen Verbindungen her.

Trotzdem wird die Firma von der japanische Regierung mit der Entwicklung einer Version des Roboters beauftragt, der in radioaktiven Gebieten in der Nähe des Unglücksortes Fukushima weitgehend selbständig ein Solarkraftwerk installieren soll. Der Auftraggeber will den Roboter innerhalb von sechs Monaten haben.

Dazu kommt es jedoch nicht, denn nach dem erfolgreichen Bau mehrerer Solarparks folgt die Insolvenz der PV-Kraftwerker mit 11,3 Mio. € Schulden, was zu ihrer Löschung im Mai 2013 führt. Außerdem gibt es Verfahren wegen Insolvenzverschleppung, Betrugs und Unterschlagung, die noch bis 2016 laufen.

Die Kiener Maschinenbau GmbH stellt wiederum im Mai 2023 einen Antrag auf Insolvenz - obwohl sie noch Ende 2021 eine staatliche Beihilfe in Höhe von über 1 Mio. € erhalten hatte - und ihre Nachfolgefirma wird die Vrades Maschinenbau GmbH, die sich aber nicht mehr mit PV-Montagerobotern befaßt.

Ein weiteres automatisiertes System, das aus einem Rover besteht, der PV-Module installiert, stammt von der 2008 gegründeten Firma Alion Energy Inc. in North Richmond, Kalifornien.

Bis auf eine kurze Erwähnung nebst Foto in einer 2019 erschienenen Studie (s.u.) ist aber nicht näheres darüber zu finden, und die Firma bietet inzwischen nur einachsige PV-Tracker, ein patentiertes Montagesystem sowie automatisierte Reinigungsgeräte für PV-Paneele an.

Andere Unternehmen entwickeln wiederum Roboter, die GPS-gesteuert Pfähle in den Boden rammen können, so daß dafür keine Arbeiter mehr benötigt werden. Als Beispiel sei das in San Francisco ansässige, im Jahr 2016 von Noah Ready-Campbell und Andrew Liang gegründete Start-Up Built Robotics genannt, das ab 2023 eine integrierte, RPD 35 (Robotic Pile Driver) genannte Maschine für alle Schritte dieses Prozesses einsetzt: Vermessung, Verteilung der Pfähle, Rammen und Inspektion.

Da bei Solarprojekten gleichmäßige Paneele in gleichmäßigen Abständen auf einem gleichmäßigen Raster plaziert werden, eignet sich dieser Anwendungsreich sehr gut für das, was eine autonome Pfahlramme leisten kann. Die Firma vermietet hierzu einen Bausatz, der vorhandene Baumaschinen mit einer Kombination aus Kameras, GPS und künstlicher Intelligenz um autonome Roboterfunktionen erweitert. Diese Roboterplattform kann auf Maschinen von Caterpillar, Hitachi, John Deere und Volvo als Nachrüstsatz installiert werden.

Die Built Robotics hat bis dato insgesamt 112 Mio. $ von den Investoren Building Ventures, Founders Fund, Fifth Wall, Lemnos, New Enterprise Associates, Next47, Presidio Ventures, Tiger Global und Valia Ventures erhalten. Das Unternehmen hat eigenen Angaben zufolge bereits bei der Installation von mehr als 2 GW Solarkapazität geholfen, wobei Zehntausende von schweren Stahlträgern bis in eine Tiefe von 3 m präzise in den Boden gerammt wurden. Die Firma behauptet, daß Solar-Fundamente mit ihrem System drei- bis fünfmal schneller errichtet werden können als mit herkömmlichen Methoden.

Die 2019 von Jack West gegründete Firma Ojjo Inc. im kalifornischen San Rafael verfolgt eine andere Möglichkeit, die Errichtung von Fundamenten zu automatisieren, wie sie in der Solarindustrie verwendet werden.

Hierbei werden herkömmliche Pfahlgründungen durch ein weniger material- und arbeitsaufwendiges System ersetzt, bei dem eine speziell angefertigte Maschine in präzisen Winkeln Hohlschrauben in den Boden bohrt. Dann schieben Installateure Stahlrohre hinein, die ein dreieckiges Gebälk bilden. Sobald eine Reihe von ihnen errichtet ist, können sie mit Solartrackern verbunden werden und diese tragen.

Das Unternehmen schließt im Mai 2023 eine Finanzierungsrunde C in Höhe von 40 Mio. $ ab, nachdem es in zwei vorangegangenen Runden insgesamt 27 Mio. $ erhalten hatte. Zu diesem Zeitpunkt tragen die Fundamentstruktureb der Ojjo bereits 550 MW an Solaranlagen in Nevada, Oregon und Texa. Dem folgt nun der Zuschlag für die Lieferung der gesamten 967 MW für das Gemini-Solar-Projekt, der aktuell größten Solar-plus-Speicher-Entwicklung in Nordamerika.

Im Dezember 2019 veröffentlichen Wissenschaftler der britischen University of Hull und der University of Jeddah in Saudi-Arabien eine im Netz einsehbare Studie unter dem Titel ,Robotics Inspired Renewable Energy Developments: Prospective Opportunities and Challenges’, in der sie den aktuellen Stand beim allgemeinen Einsatz von Robotern im Bereich der erneuerbaren Energien zusammenfassen - der schlußendlich ziemlich dürftig ausfällt.

Weitere Entwicklungen sind erst im März 2023 zu verzeichnen, als die Blogs darüber berichten, daß die renommierte Firma Sarcos Technology and Robotics Corp. (ab dem Folgejahr: Palladyne AI Corp.) vom US-Energieministerium 1,9 Mio. $ für die Entwicklung eines Robotersystems erhalten hat, das PV-Module anliefert, erkennt, anhebt und im Feld plaziert.

Besonders interessant ist, daß die Sarcos dabei mit den Firmen Mortenson, Array Technologies, Pratt Miller, JLG Industries und EPC zusammenarbeitet, d.h. den gleichen Partnern der eingangs erwähnten Firmen RE2 Robotics und AES Corp. - und daß in der Berichterstattung darauf verwiesen wird, daß die Arbeiten auf dem o.e. Projekt O-AMPP aufbauen, das 2021 begonnen hatte und im März 2023 abgeschlossen wurde. Hinzu kommt, daß die Sarcos das Robotik-Unternehmen RE2 im März 2022 für 100 Mio. $ übernommen hatte, bestehend aus 30 Mio. $ in bar sowie 70 Mio. $ in Form von Sarcos-Stammaktien.

Ein erster Praxistest des Robotersystems wird bei einem Projekt von Mortenson durchgeführt, wobei das Unternehmen beabsichtigt, in diesem Jahr weitere Feldtests durchzuführen, um die Kosteneinsparungen durch Senkung der Arbeitskosten zu bestätigen. Außerdem unterzeichnet Sarcos im Juli eine Vereinbarung mit der Firma Blattner Corp. in Avon, Minnesota, um das Robotersystem zu verbessern. Mit der Markteinführung rechnet Sarcos Ende 2024.

Im Mai 2023 folgen Meldungen, daß nun auch die 2019 im kalifornischen Berkeley gegründete Firma Terabase Energy Inc. ein automatisiertes System für die Installation von Solaranlagen im industriellen Maßstab auf den Markt bringt, das als Feldfabrik die Installationsproduktivität verdoppeln kann. Die Entwicklung der Terafab genannten Anlage erfolgt gemeinsam mit den Unternehmen Intersect Power, Signal Energy, NEXtracker und First Solar.

Die Bauautomatisierungslösung bietet einen hohen Durchsatz und Modularität, indem sie digitale Zwillinge, Logistiksoftware, eine digitale Kommandozentrale sowie eine automatisierte Montagelinie vor Ort nutzt - nebst Installationsrovern, die rund um die Uhr arbeiten können. Die Roboter machen das manuelle Heben von schweren Stahlrohren und Solarpaneelen vollständig überflüssig, und ihre Präzision ermöglicht die 100 %-ige Rücknahme der Verpackung der Solarmodule zur Wiederverwendung durch den Hersteller.

Die Terabase hatte das System im Vorjahr erfolgreich in der Praxis getestet und 10 MW einer 400 MW Solarfarm in Texas gebaut. Zudem erhielt das Unternehmen bei einer Finanzierungsrunde B im August 2022 Mittel in Höhe von 44 Mio. $, womit sich seine Gesamtfinanzierung auf 52 Mio. $ erhöhte. Hauptinvestoren sind die Breakthrough Energy Ventures und die Prelude Ventures. Nun kündigt die Firma die Eröffnung einer Produktionsstätte in Woodland an, in der die erste Montagelinie mit einer Kapazität von mehr als 10 GW pro Jahr errichtet wird.

Ab August installiert der Terafab-Roboter 17 MW des 225 MW Solarprojekts White Wing Ranch in Yuma County, Arizona, an dem der Entwickler Leeward Renewable Energy (LRE) und der Auftragnehmer RES arbeiten. Es ist der kommerzielle Einsatz des Systems, und der Abschluß der Installation wird Mitte November bekanntgegeben.

In einem im Februar 2024 veröffentlichten Video ist der gesamte Arbeitsprozeß zu sehen - wobei erkennbar ist, daß trotz aller Automation noch beträchtlich viel manuelle Arbeit erforderlich bleibt. Im April wird Terafab mit dem Edison Award in Gold ausgezeichnet.

Berichten vom Oktober 2024 zufolge ermöglicht eine von Comau neu entwickelte und patentierte mobile Fabrik namens Hyperflex die automatische Montage von Solartrackern, wobei die gesamte Fläche von bis zu 48 m² direkt auf dem PV-Feld automatisch zusammengebaut wird. Comau ist eine italienische Konzerntochter des europäischen Automobilherstellers Stellantis N.V., die sich bislang mit Robotern und Automatisierungslösungen in der Automobil- und Schiffbauindustrie befaßt hat.

Der Ersteinsatz von Hyperflex erfolgt im Rahmen eines PV-Pilotprojekts des portugiesischen Energieunternehmens EDP, das beim Bau seines ersten Solarparks in Peñaflor in Spanien 3 MW der insgesamt 122 MW installierter Leistung mit Hilfe der Robotertechnologie errichtet. Dabei soll eine Installationsrate von bis zu 30 % mehr Modulen pro Stunde und Bediener im Vergleich zu Standardverfahren erreicht werden.

Die temporäre mobile Fabrik ist in einem Sattelauflieger untergebracht und verfügt über ein flexibles Design, das verschiedene Arten von Trackern und Paneelen aufnehmen kann und sich leicht an die spezifischen Anforderungen der verschiedenen Energieversorger anpassen läßt. Dabei umfaßt Hyperflex eine automatische Montagestation, in der die PV-Struktur vormontiert wird, sowie einen Rover, der diese transportiert und an ihrem endgültigen Standort am Boden positioniert.

Um das Thema der Roboter abzurunden, die in Solarfarmen zum Einsatz kommen, soll exemplarisch der Autonomous Precision Survey Rover (APSR) der Firma TerraSmart LCC aus Fort Myers, Florida, erwähnt werden, dessen Aufgabe es ist, im Vorfeld der Projektrealisation bei der Landvermessung zu helfen. Nach dem Hochladen der Koordinatendateien beginnt der APSR mit der Vermessung und dem Bohren von Vorbohrungen für Bodenschrauben.

Der batteriebetriebene Roboter, der einen mit Backup-Benzingenerator besitzt, kann pro Tag bis zu 1.300 Vorbohrungen mit einer Breite von 2 Zoll vornehmen, während ein menschliches Team nur 200 Vermessungspunkte pro Tag lokalisieren kann. Die Firma setzt bei ihren eigenen Projekten drei Exemplare der selbst entwickelten Roboter ein, da die spätere Installationsphase der PV-Paneele dadurch schneller, reibungsloser und mit besseren Toleranzen verläuft.

Die 2009 von Leo Ryzhenko gegründete Firma SMP Robotics Systems Corp. (o. SMP Robotics Corp.) in Sausalito, Kalifornien, bietet wiederum ab 2019 ihre autonomen Robotertechnologien auch für Solarfarmen an, wie beispielsweise den solarbetriebenen S5s Security Robot, der eine kontinuierliche Videoüberwachung ohne den Einsatz externer Stromnetze durchführen kann. Um einen maximalen Stromzufluß von den Solarzellen zu gewährleisten, verfügt das Gerät sogar über ein kleines Sonnennachführsystem.

Der Roboter ist mit sechs Rundumsicht-Kameras ausgestattet, die eine 360°-Sicht ermöglichen, sowie mit einer Zoomkamera, und eingebaute Bewegungssensoren verarbeiten die Bilder und alarmieren den Bediener, wenn eine Bewegung innerhalb des Bildes erkannt wird. Referenzen von tatsächlichen Eisätzen in Solarfarmen sind bislang aber nicht zu finden.

Weitere Varianten sind der S5 Perimeter-Kontrollroboter, der Sicherheitsroboter S5 PTZ (= pan, tilt und zoom), die Roboter S4 mit Wärmebildkamera und S5 HD mit hochauflösende Kameras, sowie der S9 zum Verscheuchen von Vogelschwärmen aus dem Bereich des Solarkraftwerks.

Im Februar 2022 wird berichtet, daß das spanische Energieunternehmen Acciona anstelle von Drohnen einen Roboterhund zur Überwachung von Solarparks in der Wüste von Atacama im Norden Chiles einsetzt. Dabei handelt es sich um den recht bekannten Laufroboter Spot der Firma Boston Dynamics mit Sitz in Waltham, Massachusetts.

Der etwa 73 kg schwere, mit Elektromotoren angetriebene vierbeinige Roboter ist sehr robust und verfügt über eine bisher kaum erreichte Agilität in der Robotertechnik. Er war im Jahr 2015 der Öffentlichkeit vorgestellt worden, gefolgt 2016 von dem SpotMini mit einem Gewicht von 25 kg und einer Körperhöhe von 84 cm, der seit 2019 in Serienproduktion hergestellt wird - wieder als Spot. Das erste Exemplar wird 2020 zu einem Preis von 74.500 $ verkauft.

Von Acciona wird der Roboter als Ersatz für Überwachungsdrohnen eingesetzt, deren maximale Nutzlast etwa 5 kg beträgt, während Spot fast 15 kg tragen kann. Zwar bewegen sich Drohnen schneller als Spot, aber ihre Batterien halten in der Regel nur bis zu 30 Minuten im autonomen Betrieb, während der Roboterhund bis zu 90 Minuten arbeiten kann. Für den Einsatz in Solarparks trägt er ein eingebautes Wärmebildsystem, das thermografische Berichte über den Zustand der verschiedenen Komponenten der PV-Anlage erstellt, während es auf einer programmierten Route zwischen den Modulreihen umhergeht.

Im März 2023 folgt die Meldung, daß nun auch das spanische Energieunternehmen Iberdrola einen Roboterhund einsetzt, um Fehler in seinen PV-Freiflächenanlagen und Umspannwerken zu erkennen und zu analysieren. Er nimmt  hochauflösende Fotos auf, die er mit zuvor aufgenommenen Bildern vergleicht, was es ermöglicht, Veränderungen in den Infrastrukturen zu erkennen, die dem menschlichen Auge entgehen. Da der Roboter große Datenmengen sammeln kann, kann ihm das auch helfen, die Anzahl der jährlich durchgeführten Inspektionen zu erhöhen.

Im Gegensatz zur Firma Acciona setzt die Iberdrola zusätzlich auch einen echten Hund ein, einen English Springer Spaniel, der seinen Geruchssinn nutzt, um Probleme im Stromnetz zu erkennen, die zu Stromausfällen führen könnten. Er wurde von Technikern von ScottishPower, der Tochtergesellschaft von Iberdrola im Vereinigten Königreich, darauf trainiert und hat bei einem im Dezember des Vorjahres durchgeführten Test nicht nur alle vorbereiteten Probleme gefunden, sondern auch einige, die nicht bekannt waren.

Ein ebenso wichtiger Einsatzbereich sind autonome Roboter für die Vegetationsverwaltung von Solarparks, wie sie das 2019 von Tim Lichti, Mohamed H. Ahmed, Spencer Kschesinski und Adonis Mansour gegründete kanadische Start-Up Swap Robotics einsetzt, das anfangs elektrische Roboter für die Schneeräumung entwickelt und anbietet, bevor es im Frühjahr 2022 das Augenmerk auf Roboter zum Schneiden der Vegetation richtet und das „weltweit erste zu 100 % elektrische Mähdeck“ entwickelt, das das Gras und die Vegetation unter Solarmodulen erreicht.

Während des ersten Laufs erstellt der Swap genannte Roboter, der so konstruiert ist, daß er sich in unterschiedlichem Gelände bewegen kann, für jeden Standort eine Karte, um den effizientesten und sichersten Weg durch das Projektgebiet zu ermitteln. Nachdem das Gebiet abgesteckt ist, fährt er die Routen autonom und unter Fernüberwachung ab, um mit seinem Mähdeck dichtes Gras und holzigen Bewuchs zu entfernen, der bis zu 5 cm hoch sein und einem Durchmesser von bis zu 2 cm haben kann.

Der Roboter, der mehr als 500 kg tragen kann, hat eine eingebaute Hydraulik, die die Grasschneidemesser (oder den Schneepflugaufsatz) bewegt. Die Anbaugeräte sind mit einem Schnellwechselsystem ausgestattet, daher der Name Swap, das den Wechsel der Anbaugeräte erleichtert und beschleunigt. Auch die Batterien des Roboters können innerhalb von fünf Minuten ausgetauscht werden, was einen Betrieb fast rund um die Uhr ermöglicht.

Was das Geschäftsmodell des Unternehmens angeht, so betreibt das Unternehmen ein ,Robotik-as-a-Service’-Modell und rechnet pro Hektar ab. Damit sollen die Betriebskosten im Vergleich zu herkömmlichen Techniken zur Bewirtschaftung der Solarvegetation wie Schafbeweidung oder dieselbetriebenes Rasenmähen um 15 - 20 % gesenkt werden. Nach eigenen Angaben wurden innerhalb von zwei Monaten nach der Markteinführung des Roboterangebots Mitte 2022 Verträge im Wert von mehr als 9 Mio. $ unterzeichnet.

Im Februar 2023 erhält Swap Robotics eine Startfinanzierung in Höhe von 7 Mio. $, angeführt wird die Finanzierungsrunde von dem Ingenieur-, Beschaffungs- und Bauunternehmen SOLV Energy. Vor dieser Investition hatte die Firma in den drei Jahren nach ihrer Gründung 3 Mio. $ von Angel-Investoren und dem globalen Risikokapitalgeber SOSV erhalten.

Die Firma plant nun, den Solarschneidebetrieb durch Partnerschaften mit einigen der größten Solarenergieversorgungsunternehmen auszubauen. Und es spricht über die robotergestützte Verlegung von Solarmodulen, so daß man noch einiges erwarten kann - nach dem Motto: „Video-Renderings sind schön; Dutzende von eingesetzten Robotern sind besser.“

Anzumerken wäre noch, daß es selbstverständlich schon lange diverse Mähroboter-Modelle gibt, die zumeist auf dem Verbrauchersektor angeboten werden, eher für kleine Rasenflächen gedacht sind und preislich zwischen weniger als 200 € und knapp 2.000 € liegen. Daneben existieren aber auch professionelle, geländegängige Ausführungen mit hoher Leistung, die auch unter schwierigen Bedingungen funktionieren und in der Lage sind, sich an Standorte mit Störsignalen oder riskanten industriellen Grünflächen anzupassen.

Als Beispiele seien die kabellosen Belrobotics-Mähroboter von AMS Robotics (o. Automated Managed Services Ltd.) genannt, die sich automatisch aufladen und Ausdauer auf großen Flächen bieten. Die seit 2002 angebotenen Geräte mähen den Rasen ohne Benutzereingriff in den durch ein Begrenzungskabel definierten Bereichen und eignen sich für Grünflächen an öffentlichen Trinkwasserreservoirs, Pumpstationen, Hochspannungs-Umspannwerken oder Kläranlagen ebenso wie für Sport- und Fußballplätze.

Der Elektro-Roboter ParcMow kann pro Tag bis zu 12.000 m² mähen, als GPS-RTK-Modell mit Echtzeitkinematik (Real-Time Kinematic Positioning, RTK) und Mähen nach Muster sogar 45.000 m² - während der BigMow eine Abdeckung von bis zu 24.000 m² bietet (bzw. 75.000 m² mit GPS-RTK). Dieses Modell wird für 12.500 € verkauft, wiegt 71 kg, hat eine Schnittbreite von 1.033 mm und besitzt fünf Schneidköpfe mit insgesamt 15 Klingen. Sein 19,2 Ah LIFePo4-Akku lädt in 80 Minuten auf, wie lange das Gerät dann arbeiten kann, wird nicht angegeben. Dank der sogenannten WiseNav-Technologie funktioniert das kabellose Mähen ohne eingegrabenen Begrenzungsdraht.

Die Belrobotics-Roboter werden inzwischen auch für Solarparks angeboten, da sie sich leicht um und unter den PV-Paneelereihen bewegen können und im Gegensatz zu Benzinmähern keine Ablagerungen verursachen, die die Paneele verschmutzen und beschädigen könnten.

Ein weiteres Beispiel ist die 2016 von Michael Eyman und Tim Matus gegründete Firma Renu Robotics Corp. (o. Renu botics) in Texas, die in den letzten Jahren mit Hilfe von DOE-Zuschüssen und Preisgeldern den RenuBot entwickelt hat, einen autonomen Traktor mit einem 160 cm breiten Mähwerk, dessen erstes Exemplar im Dezember 2019 an einen Energieversorger in Virginia ausgeliefert wird.

Nachdem die Firma in mehreren Vorfinanzierungsrunden von Angeln und privaten Investoren 578.000 $ einsammeln konnte, tragen 219 Einzelinvestoren im Zuge einer MicroVentures-Crowdfunding-Kampagne im September 2022 mit weiteren 74.000 $ dazu bei, die Unternehmenspläne zu verwirklichen. Zur gleichen Zeit wird der RenuBot auf der RE+ erstmals öffentlich vorgestellt - und im November patentiert (US-Nr. 11.510.361, angemeldet 2020).

Der etwa 500 kg schwere Roboter, der 180 cm breit und 300 cm lang ist, nutzt GPS und Lidar, um unter und um Solaranlagen herum zu mähen. Er kann Tag und Nacht arbeiten und verwendet mehrere Sensoren, um seinen Standort zu bestimmen und Hindernisse zu erkennen. Der Mäher wird von Lithium-Batterien angetrieben, die in RenuBots eigenem Docking-Gehäuse schnell aufgeladen werden. Hier werden auch selbständig die Daten hoch- und runtergeladen.

Nach den Robotern geht es weiter mit der allgemeinen Übersicht, denn auch in diesem Jahr gibt es einige erwähnenswerte Entwicklungen und Konzepte im Bereich der PV-Nutzung.

So berichten im Februar 2022 Forscher um Prof. Dalip Singh Mehta am Indian Institute of Technology (IIT) in Delhi, daß sie mit hochreflektierenden Spiegeln ausgestattete Solartürme entwickelt haben, die im Vergleich zu herkömmlichen Systemen 20 - 30 % mehr Strom erzeugen, während sie nur 50 - 60 % des Platzes auf dem Dach benötigen. Sie können auch auf einen Lastwagen montiert und zur Stromerzeugung überallhin mitgenommen werden.

Durch die Spiegel wird zusätzliches Sonnenlicht auf die Module gelenkt, was die Stromerzeugung maximiert. Zudem lassen sich die Systeme durch Hinzufügen weiterer Arrays in einer Turmkonstruktion auf eine höhere Kapazität skalieren.

Die platzsparenden Solartürme gibt es in einer mechanischen und einer nicht-mechanischen Nachführversion. Beide Systeme sind vom IIT Delhi patentiert und an das in Banglore und Mumbai ansässige Unternehmen EP Sunsol lizenziert worden, das bereits kommerzielle Installationen mit 3 kW, 4 kW und 5 kW Türmen durchgeführt hat.

In dem nicht-mechanisch nachgeführten Solarturm sind die Solarmodule zusammen mit den Spiegeln vertikal in einem Winkel angebracht, der dazu beiträgt, mehr Strom in den sonnenarmen Stunden zu erzeugen, während die mechanische Nachführvariante ein programmierbares elektromechanisches System für die horizontale einachsige Nachführung verwendet, das nur sehr wenig Strom verbraucht, der vom Solarturm selbst stammt.

In einer Studie mit dem Bandwurmtitel ,Optimal techno-economic sizing of a standalone floating photovoltaic/battery energy storage system to power an aquaculture aeration and monitoring system’, die der Wissenschaftler Chaowanan Jamroen von der King Mongkut’s University of Technology North Bangkok (KMUTNB) in Thailand im März 2022 veröffentlicht, wird die optimale technisch-wirtschaftliche Dimension eines schwimmenden PV/Batterie-Systems für die Belüftung und Überwachung von Aquakulturen ermittelt.

Die Integration solcher energieintensiven Belüftungssysteme in Garnelenteichen dient der Erhöhung des gelösten Sauerstoffs, was sich in abgelegenen Regionen von Entwicklungsländern aufgrund des begrenzten Ausbaus der Stromnetze jedoch oftmals als schwierig erweist. Aus diesem Grund konzipiert Jamroen eine schwimmende Plattform mit einem PV-Paneel nebst Speicher zum Betrieb eines Schaufelradbelüfters mit einer Geschwindigkeit von etwa 100 U/min.

Dabei wird angenommen, daß das Belüftungssystem, das sechs Stunden pro Tag arbeitet, einen Leistungsbedarf von 200 W hat, während das rund um die Uhr aktive Überwachungssystem 5 W benötigt.

Der Forscher führt ein Jahr lang eine Simulation durch, um die ideale Dimensionierung zu ermitteln und die Kosten zu schätzen. Zudem führt er eine vergleichende Analyse durch, um die Leistung des vorgeschlagenen Systems im Vergleich zu der eines Dieselgenerators (DG) sowie eines PV/DG-Systems bei zwei Belüftungsszenarien (Tag- und Nachtbelüftung) zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen, daß das PV/BES-System unter den anderen Konfigurationen sowohl für die Tag- als auch für die Nachtbelüftung die technisch und wirtschaftlich beste Option ist.

Im gleichen Zusammenhang sind Forscher des Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) in Indonesien erwähnen, die im August einen Belüfter für die Garnelenzucht vorstellen, der ebenfalls mit der Energie aus einem PV-Paneel betrieben wird.

Der schwimmende Belüfter besteht aus einem 200 W Solarmodul, einer Batterie, einem Gleichstrommotor und zwei achtblättrigen Schaufelrädern zum Umwälzen des Wassers und Steigerung des Sauerstoffgehalts. Die Wissenschaftler planen als nächsten Schritt, den Belüfter mit Internet-of-Things (IoT)-Technologien soweit zu verbessern, daß ihn die Betreiber von zu Hause aus über ein Smartphone steuern und überwachen können.

Im April 2022 erscheint die Studie ,Photovoltaics-Driven Power Production Can Support Human Exploration on Mars’, in der ein 6-Personen-Team der University of California, Berkeley die Ergebnisse einer Untersuchung darüber veröffentlicht, welche Energieform in Frage kommen würde, sobald mehrere Menschen über ein Jahr lang auf dem Mars bleiben wollen. Anders als bei kurzen Abstechern wird dabei eine Menge Energie benötigt, u.a. für die Produktion von Nahrung, Raketentreibstoff, Baumaterialien, Chemikalien und Medizin.

Bislang war man mehrheitlich davon ausgegangen, daß Kernenergie wegen ihrer Zuverlässigkeit und der Verfügbarkeit rund um die Uhr die beste Methode sei. Tatsächlich erweist sich - zumindest der Studie nach, bei der sechs Menschen für 480 Tage auf dem Mars bleiben würden - die Photovoltaik inzwischen als überlegen, jedenfalls an den meisten Standorten.

Der Grund dafür sind die jüngsten Durchbrüche bei der Entwicklung von Solarenergieanlagen, die mit ihrer hohen Effizienz, ihrem geringen Gewicht und der Flexibilität den Konkurrenten Atomenergie ausstechen. Um den Energiebedarf mit Photovoltaik decken zu können, müßten dafür 8,3 Tonnen Nutzlast zum Mars bereitgehalten werden, bei der Atomenergie wären es 9,5 Tonnen. Bei Wahl der Photovoltaik muß allerdings ein Teil der tagsüber generierten Energie in Wasserstoff umgewandelt werden, der nachts und bei Sandstürmen Brennstoffzellen antreibt. Die Forschungsarbeit ist im Netz einsehbar.

Hierzu paßt eine Meldung vom Dezember 2023, als die Firma Honeybee Robotics - gegründet von Chris Chapman und Steve Gorevan im Jahr 1983 und seit 2022 eine hundertprozentige Tochtergesellschaft des Raumfahrtunternehmens Blue Origin - für die 10-Jahres-Studie der DARPA zur Mondarchitektur (LunA-10) ausgewählt wird, um ihre ,Lunar Utility Navigation with Advanced Remote Sensing and Autonomous Beaming for Energy Redistribution’ (Lunarsaber) genannte Technologie zu entwickeln und zu integrieren.

Das Konzept der in Manhattan, New York, beheimateten Firma umfaßt die Errichtung einer Infrastruktur auf dem Mond, bei der riesige Leuchttürme Energie generieren und zukünftigen Rovern ihren Weg weisen. Außerdem sollen die Türme Kommunikationsinfrastruktur, Positions- und Navigationsdaten, die Möglichkeit zur Zeitmessung und Überwachungskapazitäten bereitstellen.

Die mit ausrichtbaren Flutlichtern ausgestatteten Türme bestehen aus einer ausfahrbare Struktur von etwa 100 m Höhe (Deployable Interlocking Actuated Bands for Linear Operations, DIABLO). Auf ihrer Spitze, die 1 Tonne Nutzlast tragen kann, befinden sich PV-Paneele, die 100 kW Energie genieren, welche in Batterien gespeichert und auch drahtlos übertragen werden können. Die Türme erzeugen Strom aus den zwei Wochen Sonnenlicht auf der Mondoberfläche, speichern ihn und verwenden ihn dann für die darauffolgenden zwei Wochen der Dunkelheit.

Am Südpol würden ein oder zwei Türme ausreichen, um das gesamte Gebiet abzudecken. Da die Forscher davon ausgehen, daß sie ihre Türme auf eine Höhe von 200 m skalieren können, würden die Paneele dann fast kontinuierlich Energie generieren. Hierfür hat Honeybee zwei Arten von Solarpaneelen gebaut. Einmal ein ,Origami-Balg’, der sich um den Mast ausfährt und eine 360°-Abdeckung bietet, um Sonnenlicht aus jedem Winkel einzufangen, und zum anderen ein sich selbst entfaltendes großes Sonnensegel mit Sonnennachführung. Über weitere Anwendungen der Origami-Technik auf Solarpaneele wurde bereits ausführlich in der Jahresübersicht 2014 berichtet.

In diesem Zusammenhang sollte auch erwähnt werden, daß das private Raumfahrtunternehmen Maxar Technologies in Palo Alto im Rahmen des Programms ,Announcement of Collaboration Opportunity Program’ (ACO) der NASA bereits im Mai 2023 den Auftrag erhalten hatte, eine Alternative zu verfolgen. Dabei geht es um ein Light Bender genanntes System, das Sonnenlicht autonom aufspüren und mittels Spiegeln auf wichtige Ausrüstungsgegenstände reflektieren soll, damit solarbetriebene Geräte weiterhin mit Energie beliefert werden.

Beim Light Bender, der aus einer NASA Innovative Advanced Concept (NIAC)-Studie hervorgegangen ist, die 2021 an das Langley Research Center der NASA in Hampton vergeben worden war, und der nun weiterentwickelt wird, soll ein Roboterarm zwei Reflektoren mit einem Durchmesser von jeweils 10 m an einem 20 m hohen Teleskopmast montieren. Jeder Spiegel wird sich unabhängig bewegen, wobei der eine autonom die Sonne verfolgt und das Licht auf den Sekundärspiegel reflektiert, der diese Strahlen dann auf die Solarzellen des Empfängers richtet.

Ebenfalls untersucht werden soll, wie die NASA Roboter einsetzen könnte, um die Reflektoren auf der Mondoberfläche zu montieren und einzusetzen. Das Projekt wird als Partnerschaft zwischen Maxar und Langley durchgeführt, wobei sich das Forschungszentrum auf das strukturelle Design des Light Bender konzentriert, während Maxar den Roboterbetrieb konstruiert. Die Technik soll zum ersten Mal im Jahr 2025 auf der Erde vorgeführt werden.

Im Zuge des ACO-Kooperationsprogramms hatte die Maxar Technologies - ursprünglich Space Systems/Loral, bis sie 2012 durch das kanadische Luft- und Raumfahrtunternehmen MacDonald Dettwiler (MDA) übernommen und 2017 umbenannt wurde - schon verschiedene Projekt für die NASA durchgeführt. So beispielsweise 2019, als die Firma ausgewählt wird, um als erstes Element des Mond-Gateways der NASA das Energie- und Antriebselement (Power and Propulsion Element, PPE) zu entwickeln, ein solar-elektrisches Ionenantriebsmodul.

Das PPE soll eine Startmasse von 5 Tonnen haben, wobei die Hälfte davon auf den Treibstoff entfällt, und in der Lage sein, mit Hilfe von ausrollbaren Paneelen 50 kW (andere Quellen: 60 kW) Solarenergie für seine Hall-Effekt-Triebwerke zu erzeugen. Über die diese Roll Out Solar Array (ROSA) genannten Paneele findet sich mehr unter den PV-Großanlagen, während die Triebwerke in dem Kapitelteil Alternative Antriebe in der Raumfahrt behandelt werden (s.d.).

Im Jahr 2020 erwähnte das ACO-Programm dann drei Maxar-Projekte: Zum einen soll ein ROSA-Modell in einem Vakuum simuliertem Mondstaub ausgesetzt werden, wobei das Array mit einem Mechanismus mechanisch angeregt wird, um zu versuchen, diesen Staub abzuschütteln. Ein zweites Projekt betrifft die Verhinderung von Materialerosion durch Hall-Effekt-Triebwerksfahnen mittels diamantähnlicher Schutzbeschichtungen, während es bei dem dritten um ein spezielles System zur Druckregulierung geht, das solar-elektrische Hochleistungsantriebe der nächsten Generation ermöglichen soll.

Im Mai 2023 wird die Maxar Technologies im Rahmen einer Bargeldtransaktion im Wert von 6,4 Mrd. $ von der Private-Equity-Firma Advent International übernommen.

Anläßlich des Weltbienentags am 20. Mai 2022 enthüllt die Hanwha-Gruppe in Südkorea die ersten Solar-Bienenstöcke. Die PV-Paneele auf ihnen erzeugen den Strom zur automatischen Überwachung und Steuerung der internen Bedingungen.

Als Teil eines Pilotprogramms zur Erhöhung der Population der weltweit wichtigsten Bestäuber werden die Bienenstöcke an der Korea National University of Agriculture and Fisheries (KNUAF) installiert, damit rund 40.000 Bienen die Bestäubung der Obstbäume auf dem Campus und der Vegetation in den nahe gelegenen Waldgebieten unterstützen.

Der solare Bienenstock besteht aus zwei Teilen: einem intelligenten internen Bienenstock, der die Wachstumsumgebung der Bienen kontrolliert, und den Paneelen von Q Cells, die in einer sechseckigen, den Bienenwaben ähnlichen Form angeordnet sind und im Durchschnitt pro Tag mehr als 10 kWh Strom, im Sommer sogar bis zu 15 kWh erzeugen. Der  Strom dient der Überwachung und Steuerung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Wasser und Futter im Inneren der Struktur, wobei auch Krankheiten und Schädlinge sofort erkannt werden.

Die Daten können in Echtzeit über die Smart-System-App des Bienenstocks abgerufen und gesteuert werden.  Das Unternehmen wird die Ergebnisse des Projekts abwarten, um zu entscheiden, ob es noch weitere Solarbienenstöcke aufstellt.

Über die unterschiedlichen Solarzellenarten, ihre Entwicklung und die involvierten Institute und Unternehmen wird ausführlich in einem eigenen Kapitelteil berichtet - trotzdem möchte ich in der diesjährigen Übersicht auf einen besonderen Meilenstein hinweisen: Im Mai 2022 stellt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE auf dem 2. Internationalen TandemPV Workshop in Freiburg die bislang effizienteste Solarzelle der Welt mit einem Wirkungsgrad von 47,6 % vor.

Gelungen ist dies - nur ein Jahr nach der Eröffnung des neuen ISE-Zentrums für höchsteffiziente Solarzellen - mit Hilfe einer neuen Antireflexbeschichtung, welche die Effizienz der bisher besten Vierfachsolarzelle von 46,1 auf 47,6 % bei 665-facher Sonnenkonzentration erhöht hat. Diese Weiterentwicklung der konzentrierenden Photovoltaik erfolgt im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz BMWK geförderten Projekts 50Prozent, bei dem erstmals eine Solarzelle mit 50 % Wirkungsgrad entstehen soll.

Um dieses Ziel zu erreichen wird jede einzelne Schicht der komplexen Mehrfachsolarzellen noch einmal weiter optimiert und prozesstechnologische Verbesserungen an den Metallkontakten sowie verbesserte Antireflexionsschichten eingebaut. Die eingesetzte Schichtstruktur wurde bereits 2016 gemeinsam mit der französischen Soitec AG entwickelt. Dabei handelt es sich um eine obere Tandemsolarzelle aus Gallium-Indium-Phosphid (GaInP) und Aluminium-Gallium-Arsenid (AlGaAs), die auf eine untere Tandemsolarzelle aus Gallium-Indium-Arsenid-Phosphid (GaInAsP) und Gallium-Indium-Arsenid (GaInAs) gebondet wurde.

In einer Veröffentlichung vom August 2022 mit dem Titel ,Onymous early-life performance degradation analysis of recent photovoltaic module technologies’ berichtet ein Team der Sandia National Laboratories (SNL), des National Renewable Energy Laboratory (NREL) und der University of Central Florida (UCF) über die Ergebnisse einer fünfjährigen Studie zur Degradation von Solarmodulen, bei der 834 im Feld befindliche PV-Module durchgemessen wurden, die 13 Typen von sieben Herstellern repräsentieren.

Bei der näheren Untersuchung von 23 Systemen werden bei sechs davon Degradationsraten festgestellt, die in Zukunft die Gewährleistungsgrenzen für die Module überschreiten werden, während 13 Systeme nachweislich in der Lage sind, eine Lebensdauer von über 30 Jahre zu erreichen. Wobei ,Lebensdauer’ in dieser Studie als die Zeitspanne definiert wird, in der ein Modul mehr als 80 % seiner Anfangsrate an Strom produziert. Die Veröffentlichung ist im Netz einsehbar.

 

Das quantitative Jahresfazit lautet:

Der International Renewable Energy Agency (IRENA) zufolge wurden im Jahr 2022 weltweit etwa 191 GW an PV-Anlagen neu installiert, während Bloomberg von sogar 268 GW spricht - was in jedem Fall bedeutet, daß die kumulierte PV-Kapaziät in diesem Jahr die Terawatt-Marke überschritten hat.

Nach Ländern geordnet hat China inzwischen eine installierte Gesamtkapazität von 392 GW erreicht, gefolgt von den USA mit 111 GW, Japan mit 78,8 GW und Deutschland mit 66,5 GW.

 

Weiter mit der photovoltaischen Nutzung 2023...