Mars-Technologie staubt Solarzellen ab

23. August 2010, 13:57
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Elektrische Selbstreinigung sorgt für höhere Stromausbeute

US-Forscher setzen auf Weltraum-Technologie, um die Stromausbeute von großen Solaranlagen zu steigern. Es handelt sich dabei um eine elektrische Selbstreinigungslösung, die Solarzellen von angelagertem Staub befreit. Das verspricht eine höhere Stromausbeute bei Photovoltaik-Großanlagen. Ursprünglich wurde die Technologie in Zusammenarbeit mit der NASA für Mond- und Marsmissionen entwickelt.

"Der Mars ist eine staubige, trockene Umgebung. Die Solarzellen für den Betrieb von Rovern sowie zukünftigen bemannten und robotischen Missionen dürfen Staubablagerungen nicht erliegen", erklärt Malay K. Mazumder, Forschungsprofessor an der Boston University. Ähnliches gilt auch auf der Erde, wo große Solaranlagen in Wüstenregionen zum Milliardenmarkt geworden sind.

Staub als Strombremse

Zu viel Staub auf Solarpanels bremst die Stromproduktion stark. "Eine Staubschicht von etwa fünf Gramm pro Quadratmeter reduziert die Solarenergie-Umwandlung um 40 Prozent", erklärt Mazumder. In Arizona liegt die monatliche Staubablagerung etwa beim vierfachen dieses Werts. "Die Ablagerungsraten im Mittleren Osten, Australien und Indien sind noch höher", betont der Wissenschaftler. Dabei fördert beispielsweise Indien Solarstrom massiv.

Daher setzen Mazumder und Kollegen auf eine für Weltraummissionen entwickelte Technologie. Dabei werden die Solarpanels mit einer transparenten dünnen Schicht eines Spezialmaterials überzogen. Wenn mitverbaute Sensoren eine zu hohe Staubablagerung messen, wird das Material elektrisch geladen. Dadurch entsteht eine Art staubabweisende Welle, welche die Ablagerungen von der Oberfläche hebt und über den Rand der Panel befördert. So werden laut Mazumder in nur zwei Minuten etwa 90 Prozent des Staubs entfernt. Dazu ist nur ein kleiner Teil der erzeugten Energie nötig.

Wirtschaftsfaktor

Die Selbstreinigungs-Technologie hat nach Ansicht der Forscher großes Potenzial auf einem wachsenden Markt. "Wenn nur vier Prozent der irdischen Wüsten der Solarstromgewinnung dienen würden, könnte der weltweite Energiebedarf gedeckt werden", so Mazumder. Aktuell stammen aber weniger als 0,4 Promille der globalen Energieproduktion aus Solarpanels. Dennoch liegt das Marktvolumen bereits jetzt bei 24 Mrd. Dollar, so der Wissenschaftler. (pte)

  • "Eine Staubschicht von etwa fünf Gramm pro Quadratmeter reduziert die 
Solarenergie-Umwandlung um 40 Prozent"
    foto: us air force

    "Eine Staubschicht von etwa fünf Gramm pro Quadratmeter reduziert die Solarenergie-Umwandlung um 40 Prozent"

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