#Photovoltaik auf Erfolgskurs

Die Talsohle ist durchschritten: Mit der Solarkraft geht es nach den Rückschlägen und zähen Fortschritten nun wieder kräftig bergauf, geht aus dem Titelthema „Solar gewinnt“ in der April-Ausgabe von bild der wissenschaft hervor. Demnach beflügeln sinkende Kosten, neue Techniken, Materialien und Anwendungsmöglichkeiten die Nutzung des Sonnenlichts als Energiequelle.

Treibhausgase aus fossilen Brennstoffen, Luftschadstoffe und Nuklearkatastrophen haben bekanntlich zu großen Problemen geführt – nachhaltige Energieversorgungssysteme braucht die Welt! Darüber ist sich die Menschheit weitgehend einig. Als eine wichtige Möglichkeit gilt dabei die Nutzung der Solarenergie. Doch lange war sie im Vergleich zur herkömmlichen Energiegewinnung wenig rentabel. Auch die staatliche Förderung verhalf ihr in Deutschland nur kurzfristig zu einem Boom, der im letzten Jahrzehnt deutlich abgeebbt ist. Doch nun zeichnet sich wieder Zuwachs ab: 2020 steuerte die Solarenergie immerhin schon etwa zehn Prozent zur Energieversorgung bei – ein deutliches Plus gegenüber den Jahren zuvor.

Wie der bdw-Technik-Experte Ralf Butscher im Leitartikel „Sonnige Zeiten“ des vierteiligen Titelthemas verdeutlicht, handelt es sich offenbar tatsächlich um eine erfreuliche Trendwende. Ein Grund ist demnach, dass die Kosten der Photovoltaik zu einem immer geringeren Hemmnis bei der Entwicklung werden. Dies kommt dem Wunsch vieler Hausbesitzer, Landwirte und Gewerbetreibenden zugute, möglichst unabhängig von den großen Stromanbietern zu sein und für eine saubere Stromerzeugung zu sorgen. Das gilt nicht nur in Deutschland, sondern auch in anderen Teilen der Welt. Wie Butscher berichtet, führen neue Materialien sowie technische Kniffe nun zu höheren Wirkungsgraden und breiteren Anwendungsmöglichkeiten. Dennoch mahnen Experten: Um die Klimaziele zu erreichen, muss der Ausbau der Solarenergie auch weiterhin gezielt forciert werden.

Vielversprechende Entwicklungen

Im zweiten Artikel rückt der bdw-Autor Frank Frick die Entwicklungen in der Photovoltaik-Technik mit Perowskit-Materialien in den Fokus. Seit deren Entwicklung vor etwa zehn Jahren haben Forscher den Wirkungsgrad dieser Systeme demnach um mehr als 20 Prozentpunkte gesteigert. Die Perowskit-Solarzellen eignen sich offenbar besonders gut als Partner in einem Tandem mit Zellen aus Silizium. Die Photovoltaik mit Perowskit-Materialien ist nun immer mehr auf dem Weg vom Labor in den Alltag, schreibt der Autor: Sie kann etwa auf Hausdächern, bei Bewegungsmeldern, Bewässerungsanlagen und Smart-Home-Anwendungen zum Einsatz kommen.

Anschließend wirft Frick einen Blick auf die Entwicklungen beim Antrieb von Fahrzeugen über Solarmodule. Der weltweite Boom bei den Elektroautos hat ihm zufolge auch der Entwicklung dieser Technologien neuen Schwung verpasst. Was bereits möglich ist, zeigt sich unter anderem bei dem internationalen Wettbewerb „World Solar Challenge“, bei dem Fahrzeuge allein durch Solarkraft angetrieben durch Australien sausen.

Abgerundet wird das Titelthema durch einen Blick auf das Potenzial und die Anwendbarkeit von Solarmodulen in der Architektur. Im Artikel „Haus unter Strom“ berichtet der bdw-Autor Hartmut Netz, wie Solarzellen an Hausfassaden eines Tages den gesamten täglich benötigten Strom erzeugen könnten. Zudem ist mit den neuen Techniken auch eine attraktive architektonische Gestaltung möglich. Beispielsweise könnten sich sogar an gekrümmten Fassadenflächen zukünftig Solarzellen anbringen lassen.

Das Titelthema „Solar gewinnt“ finden Sie in der April-Ausgabe von bild der wissenschaft, die ab dem 16. März im Handel erhältlich ist.

14. März 2021

© wissenschaft.de – Martin Vieweg