Das neue PV-System, das von der TU Graz gerade getestet wird, punktet mit zwei essenziellen Eigenschaften: Es liefert mehr Sonnenstrom und bietet besseren Schutz vor Sturm, Hagel und Schnee.

An der TU Graz wurde ein PV-System entwickelt, das durch die Möglichkeit einer horizontalen und vertikalen Ausrichtung der Solar-Module je nach Sonneneinstrahlung die Energieausbeute optimiert.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Armin Buchroithner vom Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik, das seit rund einem Jahr am neuen System arbeitet, erreicht so im Durchschnitt ein Plus beim Energieertrag bis zu 40 %. Genannt wird die Anlage nach ihrem Funktionsprinzip FLAPTrack / Face-to-Face Lay-Down Anti-Degradation Protection, weil sie durch einen Faltmechanismus auch in der Lage ist, mögliche Schäden bei Schlechtwetter zu vermeiden. „Kerninnovation des Systems ist ein patentierter linearer Aktuator, der die Anlage sowohl zur Sonne ausrichtet als auch zusammenfaltet. Durch diese Doppelfunktion sparen wir Installations- und Betriebskosten, wodurch sich die Wirtschaftlichkeit verbessert“, so Dr. Armin Buchroither.

Installiert wurde die erste Testanlage mit einer Leistung von 1,8 kWp vor 6 Monaten auf einem Bürogebäude am Campus Inffeldgasse der TU Graz, geplant sind in weitere Folge auch Tests im alpinen Gelände. „Entscheidend für die Wirtschaftlichkeit des Systems ist die zusätzliche Stromausbeute in den Tagesrandzeiten: Morgens und abends, wenn der allgemeine Stromverbrauch besonders hoch ist, liefert FLAPTrack durch das optimale Sonnenstand-Tracking mehr als doppelt so viel Strom wie traditionelle PV-Anlagen, was auch zur Netzentlastung beiträgt“, so Armin Buchroithner. Dieser Effekt ist speziell im Winterhalbjahr und an Standorten in höheren Breitengraden durch den niedrigeren Sonnenstand dann auch besonders groß.

Schutz vor Unwetter

In der Nacht und bei drohendem Unwetter falten sich die Module der PV-Anlage automatisch zusammen und sind so vor Schäden durch Sturm und Hagel sowie möglicher Abschattung durch Schnee und Staub geschützt. Im Winter hält der Faltmechanismus außerdem die PV-Module frei von Schnee, der den Wirkungsgrad gewöhnlicher PV-Anlagen im Winter drastisch reduzieren kann. „Kompressionen der Silizium-Waver durch Hageleinschlag können Hotspots verursachen, die durch ihren erhöhten Innenwiderstand den Wirkungsgrad des gesamten Moduls reduzieren“, so Armin Buchroithner. Eine solche Beeinträchtigung besteht beim FLAPTrack nicht, weil es mit einer lokalen Wetterstation und regionalen Wettervorhersagemodellen gekoppelt ist. Bei entsprechenden Informationen werden die PV-Module „face-to-face“ zusammengeklappt und flach am Boden abgelegt. Die Modulrückseiten lassen sich mit einem günstigen Hagelnetz vor Einschlägen schützen.

Die ersten Tests verlaufen vielversprechend: „Der Prototyp verhält sich in nahezu allen Belangen exakt so, wie es unsere Simulationen vorhergesagt haben“, so Armin Buchroitner. Erkenntnisse werden mit der scientific community via open access publikationen geteilt.

 

Von Fachredakteurin: lw