Solarenergie auf dem eigenen Dach – so einfach wie ein Handy-Abo

Strom vom eigenen Dach ohne teure Investitionen? Das junge Start-up Younergy aus Lausanne macht’s möglich, auch in der deutschen Schweiz. Younergy hat ein Solar-Abo entwickelt, das jedem Hausbesitzer die Gelegenheit bietet, Solarstrom auf dem eigenen Dach zu produzieren und ihn auch gleich selber zu verbrauchen.

Nicht alle können so mir nichts dir nichts über zehntausend Franken auf den Tisch blättern. In dieser Grössenordnung bewegen sich nämlich die Kosten für eine Solaranlage auf dem eigenen Dach. Das 2015 gegründete Start-up Younergy hat stattdessen eine clevere Lösung gefunden.

Und so funktioniert’s: Die Hausbesitzerin oder der Hausbesitzer löst ein Solar-Abonnement und Younergy installiert kostenlos eine Photovoltaik-Anlage auf dem Dach. Das heisst, die Hauseigentümer bezahlen den auf ihrem eigenen Dach produzierten Strom mit einem vierteljährlichen Abonnement. Überschüssiger Strom wird ins Netz eingespeist und die Eigentümer bekommen dafür eine Vergütung vom Netzbetreiber. Younergy kümmert sich um den Unterhalt der Anlage, die Hauseigentümer haben selber keinerlei Aufwand damit.

Younergys Erfindergeist mit dem SAFT-Award geehrt
Soviel Innovation hat eine Auszeichnung verdient. Younergy hat für seine unternehmerische Leistung vom Impact Hub und von Swissnext im Januar 2016 den SAFT-Award verliehen bekommen. Der Award wird an Jungunternehmen vergeben, welche dazu beitragen, die Energiewende in der Schweiz zu beschleunigen.

Handlicher Putzroboter für Photovoltaik-Anlagen

Immer mehr Dächer werden mit Photovoltaik-Anlagen ausgerüstet, immer öfter auch von privaten Hauseigentümern. Damit die Anlagen ihre volle Leistung erbringen können, müssen sie regelmässig geputzt werden. Allerdings gibt es bislang kaum Geräte, die für den privaten Hausgebrauch geeignet sowie erschwinglich sind. Ein Putzroboter, den die Hochschule Luzern – Technik & Architektur und das Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique (CSEM) entwickeln, soll diese Lücke füllen.

Bild: Putzroboter, Hochschule Luzern - Martin Vogel

Bild: Putzroboter, Hochschule Luzern – Martin Vogel

Die Zahl der Photovoltaik-(PV)-Anlagen in der Schweiz nimmt seit einigen Jahren stark zu. Wurden bis 2006 gemäss Bundesamt für Energie (BFE) jährlich zwischen 60 und 250 neue PV-Anlagen installiert, waren es von 2007 bis 2010 zwischen 500 und 2ʼ000 Anlagen pro Jahr, 2011 kamen insgesamt gar 6ʼ500 hinzu. Zwar ist die Strom erzeugende Photovoltaik (anders als die Warmwasser aufbereitende Sonnenkollektoren-Anlage), nach wie vor eine teure Technologie – aufgrund des starken globalen Ausbaus und der technischen Entwicklungen sinken die Kosten jedoch kontinuierlich.

Schmutz verringert die Leistungskraft
Für Betreiber von PV-Anlagen stellt sich die Frage, wie sie die Anlagen sauber halten können. Werden sie nicht geputzt, verringert sich nach ungefähr fünf Jahren die Leistungsfähigkeit um bis zu 10 Prozent, Sand kann den Stromertrag gar um 35 Prozent mindern. Zwar gibt es schon roboterähnliche Putzgeräte, doch sind sie mehrheitlich für sehr grosse Anlagen entwickelt worden und entsprechend schwerfällig und teuer. «Für private Hauseigentümer mit kleineren PV-Anlagen fehlt bislang ein erschwingliches, handliches Hilfsmittel», sagt Philipp Glocker vom Forschungs- und Entwicklungszentrum Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique (CSEM) in Alpnach. Um ein solches Putzgerät zu entwickeln, gelangte das CSEM an die Spezialisten und Spezialistinnen für Mechatronik der Hochschule Luzern, während das CSEM selbst sein Know-how in der Steuerungstechnik einbringt.

Bild: Putzroboter, Hochschule Luzern - Martin Vogel

Bild: Putzroboter, Hochschule Luzern – Martin Vogel

Energiesparende Kopplung von Putz- und Fortbewegung
Roboter wie zum Beispiel autonome Rasenmäher oder Staubsauger fahren meist auf Rädern, wobei die Mäh- bzw. Saug-Funktion einen zweiten, separaten Antrieb benötigt. Ziel des Putzroboter-Projekts ist es, Putz- und Fortbewegungsfunktion so zu koppeln, dass ein Antrieb für beide genügt und damit energiesparender ist. Dafür entwickelt der Projektleiter und Mechatronik-Ingenieur Marco De Angelis von der Hochschule Luzern mit seinem Team eine neue Bewegungsart, die in einem Prototyp erfolgreich umgesetzt wurde: «Die vier Rundbürsten des PV-Putzroboters sind über eine Kurvenscheibe jeweils mit einer Art Silikon-Raupe verbunden: Wird die Kurvenscheibe angetrieben, drehen sich die Bürsten und gleichzeitig drückt die kleine Erhöhung der Scheibe viele radial angeordnete Hebel so, dass diese die kreisförmige Silikon-Raupe in einer kontinuierlichen Bewegung Stück für Stück auf die zu putzende Fläche drücken.»

In der Kombination von vier Putzmodulen und dank der Haftwirkung des Silikons sollte der Roboter Steigungen bis zu 35° bewältigen, Spalten bis zu zwei Zentimetern überwinden und problemlos über die PV-Modulrahmen steigen können, die in der Regel einige Millimeter hoch sind. Zurzeit wird der Prototyp vom Forschungsteam weiter entwickelt und eine kommerzielle Produktion geprüft.

Solaranlage zur Erzeugung der elektrischen und thermischen Energie

Der Jahresweltenergiebedarf der Menschheit könnte durch die Sonneneinstrahlung innerhalb einer halben Stunde gedeckt werden. Die Sonne schenkt uns so viel Energie, von der wir nur einen kleinen Bruchteil zu nutzen gelernt haben. Um den Energieertrag der Sonneneinstrahlung zu erhöhen und die Umwelt mehr zu entlasten, sollte der Wirkungsgrad der Solaranlagen erhöht werden.

Die Sonneneinstrahlung in Deutschland beträgt ca. 1000 W/m2. Dabei liegt die Energieausbeute bei ca. 100-120 W/m2 bei den Photovoltaikanlagen und ca. 500-600 W/m2 bei den thermischen Solaranlagen. Die Monate im Sommerhalbjahr (April bis September) sind die einstrahlungsrelevanten Monate, auf die etwa 75% der Jahreseinstrahlungssumme entfallen. Gleichzeitig ist zu bedenken, dass die EU bei Neubauten die Einführung des Nullenergiehauses bis zum Jahr 2025 als Standard anstrebt.

Modell vom Kombikollektor.

Modell vom Kombikollektor.

Bei der herkömmlichen Photovoltaikanlage wird der Wirkungsgrad wegen der Erhitzung von Halbleiterzellen um bis zu 30 % gesenkt. Der Anlagepreis wird im Wesentlichen vom Preis der Photozellen bestimmt. Die thermischen Solaranlagen sind zwar wesentlich günstiger als die photovoltaischen, lassen aber den „elektrischen“ Teil der Sonneneinstrahlung außer Acht.
Um die Vorteile der herkömmlichen Anlagen hervorzuheben und die Nachteile zu mindern, wird ein Hybrid- bzw. Kombikollektor entwickelt. Eine größere Energieausbeute lässt sich auf folgendem Wege erreichen. Die gesamte Sonneneinstrahlung wird durch einen Strahlungsbündler eingefangen und geteilt weitergeleitet – der „elektrische“ Teil wird auf die photovoltaische Zelle konzentriert und der „thermische“ Teil durch die Wände des Strahlungsbündlers auf die wärmeabführenden Leitungen (zweiter Kreis) durchgelassen. Die photovoltaischen Zellen werden mit einem anderen wärmeabführenden Kreis (erster Kreis) auf die optimale Temperatur abgekühlt, wobei diese thermische Energie für die Vorwärmung des zweiten Kreises benutzt wird. Die Wände des Bündlers sind mit einer Nanobeschichtung versehen, mit deren Hilfe die Teilung der Sonneneinstrahlung geschieht.

Modell vom Kombikollektor. Schnitt rechts

Modell vom Kombikollektor. Schnitt rechts

Die Zwischenräume zwischen den Strahlungsbündlern haben eine wesentlich größere Grundfläche (n-fach, im dargestellten Modell 20-fach) als die Fläche der photovoltaischen Zellen. Dies bringt mit sich die Kosteneinsparung für photovoltaischen Zellen (bei gleicher oder höherer Leistung). Die Zwischenräume zwischen den Strahlungsbündlern sind in beiden Richtungen mit wärmeabführenden Leitungen versehen. Dadurch wird die Effizienz beim Auffangen von thermischer Energie höher als bei den herkömmlichen Solaranlagen.

Modell vom Kombikollektor. Schnitt links.

Modell vom Kombikollektor. Schnitt links.

Als Alternative (s. Gesamtbild) ist links ein länglicher Bündler dargestellt. Aus Herstellungsgründen dürfte es einfacher sein, die Strahlungsbündler auf die
gesamte Länge des Kollektors zu fertigen (obwohl die Bestrahlung der photovoltaischen Zellen sowie die gesamte Effizienz der Anlage kleiner wird).


Folgende Vorteile ergeben sich mit dem Kombikollektor:
1. Die Effizienz der Photozellen wird alleine wegen der aktiven Kühlung um bis zu ca. 25% – 30% erhöht.
2. Die Einstrahlungsintensität kann (je nach ausgewählter Geometrie des Trichters) n-fach erhöht werden (im Modell nur durch den Konzentrator 20-fach).
3. Eine Steigerung der thermischen Anteile der Energieausbeute, da das Medium des 2.Kreises von dem Medium des 1.Kreises vorgewärmt wird.
4. Ein Abwerfen der Sonnenenergie (besonders in Sommermonaten) wird wegen der selektiven Beschichtung des Trichters nahezu vollkommen verhindert.
5. Wesentlich geringere Kosten von Halbleiterelementen (je nach Geometrie des Trichters, im Modell 20-fach).
6. Mit dem von mir entwickelten Kombikollektor kann ein „Blockheizkraftwerk“ z.B. eine Siedlung zumindest mit thermischer Energie komplett versorgt werden, wenn an die Anlage eine Wärmepumpe angeschlossen wird (deren Jahresarbeitszahl – COP – damit wesentlich erhöht wird). In Sommermonaten lässt sich noch zusätzliche elektrische Energie gewinnen.
7. Die Anlage lässt sich komplett in die Dach- und Wandkonstruktion integrieren. Auf die übliche Bedachung und Wandverkleidung kann verzichtet werden. Die Anlage kann so konzipiert werden, dass das Gebäude komplett mit elektrischer und thermischer Energie versorgt und Energie noch ins Netz eingespeist werden kann.
8. Mit der Entwicklung der Energiespeicherungstechnik (Batterien) wird es auch möglich sein, die autonome Energieversorgung des Nutzers zu gewähren.
9. Eine Stilllegung der Solaranlage wegen des hohen thermischen Energieertrages in Sommermonaten entfällt, denn es entsteht ein viel größerer elektrischer Energieertrag.
10. Deutlich größere Energieausbeute und höherer Wirkungsgrad der gesamten Anlage, also eine deutlich bessere wirtschaftliche Nutzung der Sonnenenergie.

Für diese Erfindung werden noch Partner gesucht – am besten gleich bei mir melden: jordan@erfinderhaus.de

Die Erfindung der Neuartigen Solaranlage

Der Jahresweltenergiebedarf der Menschheit könnte durch die Sonneneinstrahlung innerhalb einer halben Stunde gedeckt werden. Die Sonne schenkt uns so viel Energie, von der wir nur einen kleinen Bruchteil zu nutzen gelernt haben. Um den Energieertrag der Sonneneinstrahlung zu erhöhen und die Umwelt mehr zu entlasten, sollte der Wirkungsgrad der Solaranlagen erhöht werden.

Die Sonneneinstrahlung in Deutschland beträgt ca. 1000 W/m2. Dabei liegt die Energieausbeute bei ca. 100-120 W/m2 bei den Photovoltaikanlagen und ca. 500-600 W/m2 bei den thermischen Solaranlagen. Die Monate im Sommerhalbjahr (April bis September) sind die einstrahlungsrelevanten Monate, auf die etwa 75% der Jahreseinstrahlungssumme entfallen. Gleichzeitig ist zu bedenken, dass die EU bei Neubauten die Einführung des Nullenergiehauses bis zum Jahr 2025 als Standard anstrebt.

Hybridkollektor

Bei der herkömmlichen Photovoltaikanlage wird der Wirkungsgrad wegen der Erhitzung von Halbleiterzellen um bis zu 30 % gesenkt. Der Anlagepreis wird im Wesentlichen vom Preis der Photozellen bestimmt. Die thermischen Solaranlagen sind zwar wesentlich günstiger als die photovoltaischen, lassen aber den „elektrischen“ Teil der Sonneneinstrahlung außer Acht.
Um die Vorteile der herkömmlichen Anlagen hervorzuheben und die Nachteile zu mindern, wird ein Hybrid- bzw. Kombikollektor entwickelt. Eine größere Energieausbeute lässt sich auf folgendem Wege erreichen. Die gesamte Sonneneinstrahlung wird durch einen Strahlungsbündler eingefangen und geteilt weitergeleitet – der „elektrische“ Teil wird auf die photovoltaische Zelle konzentriert und der „thermische“ Teil durch die Wände des Strahlungsbündlers auf die wärmeabführenden Leitungen (zweiter Kreis) durchgelassen. Die photovoltaischen Zellen werden mit einem anderen wärmeabführenden Kreis (erster Kreis) auf die optimale Temperatur abgekühlt, wobei diese thermische Energie für die Vorwärmung des zweiten Kreises benutzt wird. Die Wände des Bündlers sind mit einer Nanobeschichtung versehen, mit deren Hilfe die Teilung der Sonneneinstrahlung geschieht.

Modell vom Kombikollektor. Schnitt rechts

Modell vom Kombikollektor. Schnitt rechts

Die Zwischenräume zwischen den Strahlungsbündlern haben eine wesentlich größere Grundfläche (n-fach, im dargestellten Modell 20-fach) als die Fläche der photovoltaischen Zellen. Dies bringt mit sich die Kosteneinsparung für photovoltaischen Zellen (bei gleicher oder höherer Leistung). Die Zwischenräume zwischen den Strahlungsbündlern sind in beiden Richtungen mit wärmeabführenden Leitungen versehen. Dadurch wird die Effizienz beim Auffangen von thermischer Energie höher als bei den herkömmlichen Solaranlagen.

Modell vom Kombikollektor. Schnitt links.

Modell vom Kombikollektor. Schnitt links.

Als Alternative (s. Gesamtbild) ist links ein länglicher Bündler dargestellt. Aus Herstellungsgründen dürfte es einfacher sein, die Strahlungsbündler auf die
gesamte Länge des Kollektors zu fertigen (obwohl die Bestrahlung der photovoltaischen Zellen sowie die gesamte Effizienz der Anlage kleiner wird).

Folgende Vorteile ergeben sich mit dem Kombikollektor:
1. Die Effizienz der Photozellen wird alleine wegen der aktiven Kühlung um bis zu ca. 25% – 30% erhöht.
2. Die Einstrahlungsintensität kann (je nach ausgewählter Geometrie des Trichters) n-fach erhöht werden (im Modell nur durch den Konzentrator 20-fach).
3. Eine Steigerung der thermischen Anteile der Energieausbeute, da das Medium des 2.Kreises von dem Medium des 1.Kreises vorgewärmt wird.
4. Ein Abwerfen der Sonnenenergie (besonders in Sommermonaten) wird wegen der selektiven Beschichtung des Trichters nahezu vollkommen verhindert.
5. Wesentlich geringere Kosten von Halbleiterelementen (je nach Geometrie des Trichters, im Modell 20-fach).
6. Mit dem von mir entwickelten Kombikollektor kann ein „Blockheizkraftwerk“ z.B. eine Siedlung zumindest mit thermischer Energie komplett versorgt werden, wenn an die Anlage eine Wärmepumpe angeschlossen wird (deren Jahresarbeitszahl – COP – damit wesentlich erhöht wird). In Sommermonaten lässt sich noch zusätzliche elektrische Energie gewinnen.
7. Die Anlage lässt sich komplett in die Dach- und Wandkonstruktion integrieren. Auf die übliche Bedachung und Wandverkleidung kann verzichtet werden. Die Anlage kann so konzipiert werden, dass das Gebäude komplett mit elektrischer und thermischer Energie versorgt und Energie noch ins Netz eingespeist werden kann.
8. Mit der Entwicklung der Energiespeicherungstechnik (Batterien) wird es auch möglich sein, die autonome Energieversorgung des Nutzers zu gewähren.
9. Eine Stilllegung der Solaranlage wegen des hohen thermischen Energieertrages in Sommermonaten entfällt, denn es entsteht ein viel größerer elektrischer Energieertrag.
10. Deutlich größere Energieausbeute und höherer Wirkungsgrad der gesamten Anlage, also eine deutlich bessere wirtschaftliche Nutzung der Sonnenenergie.

Für diese Erfindung werden noch Partner gesucht.

Die Stiftung Dr. J.E. Brandenberger Preis geht an die Solarkocher

Bereits zum 21. Mal wurde der Preis der Stiftung Dr. J.E. Brandenberger in der Höhe von 200’000 Franken verliehen und geht im 2010 Jahr an in Ottenbach wohnhafte Regula Ochsner in Würdigung ihres grossen Einsatzes für die Erhaltung der natürlichen Lebensgrundlagen und für die wegweisende Nutzung der Solarenergie in Madagaskar.

Die Preiskommission unter der Leitung von Dr. Annemarie Huber-Hotz, a. Bundeskanzlerin, ist vom nachhaltigen und unermüdlichen Einsatz für die Natur, für die Umwelt und für die Menschen der 56jährigen Schweizerin beeindruckt und auch Stiftungsrats Präsident Carlo Schmid-Sutter freut sich: «Wir wollen mit dem Preis Regula Ochsner dafür ehren, dass sie sich seit Jahren ehrenamtlich und erfolgreich für die Erhaltung der natürlichen Lebensgrundlagen und die Förderung der wirtschaftlichen Entwicklung mittels Solarenergie in Madagaskar einsetzt.»

solar cookers
Regula Ochsner hat die Insel Madagaskar einst als grüne, artenreiche Oase kennengelernt und musste 20 Jahre später feststellen, dass die riesigen Boabab Bäume abgeholzt, der Boden rissig und die Erosionsschäden überall sichtbar wurden. Sie entschied, sich künftig für den Schutz der noch nicht zerstörten Natur und die Bekämpfung der Armut der Bevölkerung im Süden Madagaskars einzusetzen.

ades
Über 90 Prozent der Insel sind mittlerweile gerodet, zu einem bedeutenden Teil um Brennholz zum Kochen zu gewinnen. Die fortschreitende Entwaldung hat nicht nur den Lebensraum der Tiere zerstört, es bedroht auch den Lebensraum der Menschen. Das fruchtbare Land wurde durch Erosion weggeschwemmt. Der Bedarf an Holzkohle und Feuerholz musste eingedämmt werden. Regula Ochsner initiierte 2001 ein Projekt zur Versorgung der Bevölkerung mit Solarkochern und gründete den Verein ADES (Association pour le Développement de l’Energie Solaire). «Unser Projekt ist ein Beitrag im Kampf gegen die Abholzung und gegen die Armut und hilft mit, die Lebensgrundlage der Bevölkerung und der Natur zu erhalten,» sagt Regula Ochsner. «mit dem Preis der Stiftung Dr. J.E. Brandenberger können wir die Solarkocher noch viel weiter verbreiten und das ist wunderbar.» ADES organisierte auch den Bau einer elektrischen Stromanlage unter hauptsächlicher Nutzung von Solarenergie zur Stromversorgung eines ganzen Dorfes. «Erst wenn der ganze Süden Madagaskars mit Strom aus Solarenergie, Wasser aus Solarpumpen und Solarkochern versorgt ist, bin ich zufrieden.»

Über Stiftung Dr. Jacques Edwin Brandenberger
Mit letztwilliger Verfügung vom 9. Dezember 1965 errichtete die am 28. Juli 1986 in Oetwil an der Limmat verstorbene Frau Irma Marthe Brandenberger eine Stiftung unter dem Namen
Stiftung Dr. J. E. Brandenberger.
Ihr Vater Dr. Jacques Edwin Brandenberger, geboren am 19. Oktober 1872, hatte sich durch verschiedene Erfindungen, vor allem aber durch die Erfindung der Viscosefolie “Cellophan” einen Namen als Chemiker gemacht. Diese Erfindung wurde von ihm zur kommerziellen Reife geführt und in seiner Firma La Cellophane S.A. in Frankreich verwertet.

Frau Irma Marthe Brandenberger, geprägt durch das Vorbild ihres Vaters und stark dem Gemeinwohl verpflichtet, hat ihren gesamten Nachlass, nach Ausrichtung einer stattlichen Anzahl von Legaten, der Stiftung gewidmet.
Leitgedanke ist die Ausrichtung eines Preises an Personen, die sich unter grösstem Einsatz um das Wohl der Menschheit verdient gemacht haben. Unabhängig von Geschlecht und konfessioneller oder politischer Überzeugung, sollen besondere Leistungen auf dem Gebiete der Natur- und Geisteswissenschaften, der Sozialarbeit, der Förderung und der Erhaltung der humanitären Kultur sowie der Hebung des Lebensstandardes prämiert werden.
Eine Preiskommission, die sich aus Vertretern wissenschaftlicher, sozialer und kultureller Gremien zusammensetzt, hat die Aufgabe, dem Stiftungsrat Kandidaten vorzuschlagen.
Nach vollständiger Abwicklung der Testamentsvollstreckung kann die Stiftung am 6. Oktober 1990 das erste Mal den Dr.-J.-E.-Brandenberger-Preis verleihen. Hier die bisherige Preisträger.

Erfinderische Dachziegel erzeugt sauberen Solarstrom und warmes Wasser

Immer mehr Immobilienbesitzer wollen klimafreundlichen Strom oder Wärme auf dem eigenen Hausdach produzieren und so die Umwelt entlasten und gleichzeitig Energiekosten einsparen. Leider sind Solaranlagen aber nicht auf jedem Dach zugelassen oder gewollt, da sie das Gesamtbild eines Hauses wie z.B. älterer Stilbauten doch deutlich verändern können. Eine Lösung für Ziegeldächer bietet das Schweizer Start-Up-Unternehmen Panotron mit seinem innovativen Solarhybridsystem mit integrierter Wärmepumpe. Die schwarz eingefärbten Tonziegel mit Solarmodul eignen sich auch für die Integration in denkmalgeschützte Gebäude sowie bei strengen Gestaltungsanforderungen und architektonisch anspruchsvollen Lösungen, da sie vom Boden kaum von herkömmlichen Dachziegeln zu unterscheiden sind.

Das panotron® Solarenergiesystem von dem Schweizer Unternehmen Panotron AG ermöglicht auf derselben Fläche die gleichzeitige Nutzung verschiedener Energiequellen aus Dach oder Fassade. Es transportiert Energie in Form von Wasser und Strom in Verbindung mit einem integrierten Datenbus. Dieser verbindet Sensoren und Peripheriegeräte mit einer Steuerzentrale.

Solarenergiesystem

Je nach Leistung und Nutzungsart eines Panotron- Energiedaches, kann die gewonnene Energie im eigenen Haushalt verbraucht, einer Elektro-Betankungsanlage zugeführt oder in das öffentliche Netz eingespeist werden. Über den Start der Innovation habe ich bereits im letzten Jahr hier im Land der Erfinder berichtet.

Kaum ein Unterschied von Aussen, leistet ein mit den Photovoltaikziegeln gedecktes Dach doch deutlich mehr als Schutz vor Wind und Wetter zu bieten: In Kombination mit einer Wärmepumpe kann drüber der Großteil des Wärmebedarfs eines Hauses bereitgestellt und zugleich sauberer Solarstrom erzeugt werden. Das System ist sehr flexibel, passend für jede Dachform und kann Dank Baukastenprinzip etappenweise aufgerüstet werden. Fenster oder Dacheinschnitte lassen sich einfach aussparen und die spezielle 48Volt Systemspannung ermöglicht einzigartige Vorteile bei Teilverschattungen. Pro Quadratmeter erzeugt das begehbare und hagelsichere Solarenergiesystem 72 Watt elektrische und mehr als 100 Watt thermische Energie.

Auch für die Montage wurde an alles gedacht: Die Tonziegel werden einfach in speziell entwickelte Aluminiumprofile eingehängt, die die sonst üblichen horizontalen Holzdachlatten ersetzen. Hinter den in elf Farben erhältlichen Ziegeln findet die Wärmegewinnung statt. In den Aluminiumprofilen transportiert eine frostsichere Wasser-Glykol-Mischung die gewonnene thermische Energie zur Wärmepumpe. Außerdem sind hier die elektrischen Leitungen untergebracht, die den Strom von den Photovoltaikmodulen zu den Wechselrichtern leiten. Jedes Modul ist mit einer Kontrolllampe ausgestattet, so dass der Dachdecker sofort feststellen kann, ob jedes einzelne Modul korrekt angeschlossen ist.

Über eine zentrale Datenkommunikationssoftware können sowohl vom Kunden als auch vom Installateur die Erträge und die Funktion der Solaranlage aus der Ferne überwacht und optimiert werden. Internetbasiert sendet die Software Leistungsdaten über eine Fernsteuerfunktion an beliebige Standorte.

Erfindertipp:
Solarmessen 2011 alle Termine
Swissolar ist der Branchenverband für alle Anwendungsformen der Energie von der Sonne mit rund 250 Mitgliedern.

Schweizer beschreiten neue Wege bei der Energiegewinnung

SOLAR SONIC ENERGY COLLECTOR SSEC

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Aufgrund der klimatischen Veränderungen die unseren Planeten nachhaltig beeinflussen, haben die beiden Schweizer Erfinder Enrico Kränzlin und Claude Scheibler sich mit der Möglichkeit zur Nutzung alternativer Energieressourcen auseinandergesetzt. Ihre Idee ist, Energie mit schon bestehenden, d.h. bereits vorhandenen Beleuchtungskörpern sowie mit neuer LED-Beleuchtungstechnologie zu gewinnen.

Ziel ihrer Erfindung ist, Licht – und Schallenergie gemeinsam in elektrischen Strom umzuwandeln.

Die genannte Erfindung nutzt die Vorteile der Beleuchtungskörper in doppelter Hinsicht aus. Solarzellen, Spiegelreflektoren und Miniatur-Mikrofone sind miteinander stromleitend verbunden. Die Bauweise kann individuell an die Form des Beleuchtungskörpers angepasst werden. Dabei können verschiedene Variationsmöglichkeiten angewendet werden.
Die Solarzellen selbst können organischer oder auch von konventioneller Art sein, je nachdem welche Anforderungen erfüllt werden müssen.
Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, einen wesentlichen Teil der zur Speisung von künstlichen Lichtquellen erforderlichen elektrischen Strom wieder zurückzuführen, bzw. zurückzugewinnen und der selben Verbraucherquelle wieder zugänglich zu machen.

Zur Beleuchtung von Flughäfen, Autoeinstellhallen, Sporthallen, Arenen, Konferenz- und Büroräumen, Spitälern, Autotunnels, Laboratorien und all den Räumlichkeiten, welche auf künstliches Licht angewiesen sind, sowie auch Strassen- und anderweitigen Aussenbeleuchtungen, sind künstliche Lichtquellen unentbehrlich.

Die künstlichen Lichtquellen, – obwohl in letzter Zeit vermehrt auf Energiesparlampen umgestellt wird -, verbrauchen noch immer einen erheblichen Bedarf an elektrischer Energie. Um den Energieverbrauch künstlicher Lichtquellen drastisch zu reduzieren, wird mit der genannten Erfindung Solar Sonic Energy Collector SSEC die von künstlichen Lichtquellen emittierte Strahlungsenergie einerseits durch Solarzellen zurückgewonnen und durch Energiespeicherung zurückgeführt und anderseits werden mittels Miniatur-Mikrofonen die immer zur Verfügung stehenden Schallwellen aufgefangen und in elektrische Energie umgewandelt und ebenfalls in Akkus zwischengespeichert.
Der Solar Sonic Energy Collector SSEC verfügt über einen Stromspeicher, vorteilhafterweise Lithium-Ionen-Akkus, in welcher die zurückgewonnene Energie zwischengespeichert und bei Bedarf für den gleichen Zweck wieder verwendet wird.

Durch die erfindungsgemässe Einrichtung zum Erzeugen elektrischer Energie ist dabei eine autarke Energieversorgung des Leuchtkörpers gegeben, wobei die Energieversorgungseinrichtung zum Teil in Ergänzung konventioneller Energieversorgungseinrichtungen, beispielsweise Akkumulatoren, verwendbar ist.
In der Ausgestaltung der Erfindung ist die Einrichtung zum Erzeugen elektrischer Energie einerseits ein Schallwandler, – vorteilhafterweise Miniatur-Mikrofone (z.B. Elektretmikrofone) – der Schallwellen in elektrische Energie umwandelt unter gleichzeitigem Einsatz von Solarzellen, welche Lichtwellen direkt in elektrische Energie umwandeln.

Der Solar Sonic Energy Collector SSEC kann vorteilhafterweise sowohl in bereits bestehenden Beleuchtungseinrichtungen integriert, d.h. eingebaut oder auch mit der neuesten LED-Technologie ausgestattet werden. Durch die kompakte Bauweise, bei welcher die Solarzellen mit entsprechenden Spiegelreflektoren und Mikrofonen gemeinsam zu einer Einheit leitend miteinander verbunden sind, ergibt sich somit vorteilhafterweise die Möglichkeit einer kontinuierlichen, d.h. zeitlich unabhängigen Energieaufnahme.
Die aus der Umgebung emittierten Lichtquanten werden einerseits durch die Solarzellen absorbiert und die aus der Umgebung ausgesendeten Schallwellen werden andererseits von Miniatur-Mikrofonen aufgefangen und gemeinsam in elektrische Energie umgewandelt. Durch integrierte Spiegelreflektoren werden die Lichtquanten verfielfacht, sodass eine höhere Energieausbeute möglich wird.

Die Energieaufnahme geschieht einerseits über ein lamellenartig ausgerichtetes Panel und andererseits über eine starre Panelplatte. Bei neuen Beleuchtungseinrichtungen sollen LED-Leuchtkörper zum Einsatz kommen. Diese Beleuchtungskörper werden vorteilhafterweise mit den Solar Sonic Energy Collector-Panels ausgestattet, sodass ein nachträglicher Einbau nicht mehr erforderlich ist. Anderseits können LED-Beleuchtungskörper bereits mit Solarzellen, Spiegelreflektoren und Mikrofonen bestückt sein. Es ist nicht zwingend erforderlich, nebst den Solarzellen zusätzlich auch noch Spiegelreflektoren und Mikrofone einzusetzen. Je nach Bedarfsfall kann variert werden.
Mit der neuen OLED-Technologie (Organic light emitting diode) sollen ebenso vorteilhafterweise neue Beleuchtungskörper ausgestattet werden.

Die Solar Sonic Energy Collector-Technologie soll mit sogenannten LIRADEC-Zellen bestückt werden. Die LIRADEC-Zelle (Light Radiation Energy Collector), die ebenso dieser Erfindung zugehört, ist eine neue Technologie, die den Zusammenschluss von Solarzelle und OLED als eine Einheit bildet. Vorteilhaft ist hier, dass die LIRADEC-Zelle eine einzelne Zelle bildet, die gleichzeitig sowohl Lichtquanten aufnimmt als auch abgibt. Die Energiespar-Effizienz ist hier allerdings noch höher. Die LIRADEC-Zellen nehmen kontinuierlich Energie auf und senden sie über die organische Polymerschicht in Form von Lichtquanten wieder ab. Durch die kontinuierliche Adsorption von Lichtquanten, wird so praktisch kein nennenswerter Netzstromverbrauch verzeichnet, da die LIRADEC-Zelle äusserst sparsam bei der Lichtemission ist.

Nachdem die beiden Schweizer Erfinder Enrico Kränzlin und Claude Scheibler ihre Idee zur Patentanmeldung beim Schweizerischen Institut für Geistiges Eigentum in Bern eingereicht haben, suchen sie nach Herstellern, die die Idee umsetzen.

Enrico Kränzlin/Claude Scheibler
Postfach 341
CH-4147 Aesch
www.erfinder-schweiz.npage.ch

Deutsch-Schweizer Forscher mit 1 Mio.CHF schwerem Balzan Preis für Farbstoff-Solarzelle ausgezeichnet

Für die Erfindung und Entwicklung eines neuen Typs der Photovoltaik-Solarzelle, der Dye Sensitized Cell (DSC-photoelektrochemische Zelle, Farbstoffsolarzelle), wurde der deutsche Wissenschafter Michael Grätzel mit einem der vier diesjährigen Internationalen Balzan Preise in Höhe von 1 Mio. Schweizer Franken ausgezeichnet. Derzeit ist Michael Grätzel an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne in der Schweiz auf dem Gebiet der Materialwissenschaften tätig.

Professor Grätzel ist der Erfinder einer ganzen Klasse neuer Solarzellen, welche Sonnenlicht in Elektrizität umwandeln. In der nach ihm benannten “Grätzelzelle” werden Quanten von Sonnenlicht durch Farbstoffmoleküle eingefangen. Diese übertragen Elektronen auf ein Netzwerk von Nanopartikeln aus Halbleiteroxiden, wobei elektrische Energie erzeugt wird. Die durch Farbstoff sensibilisierte Zelle ahmt somit den natürlichen Prozess der Photosynthese in grünen Pflanzen nach, wobei der sensibilisierende Farbstoff die Rolle des Chlorophylls übernimmt. In Pflanzen wird die Energie der Sonne benutzt, um Zuckermoleküle herzustellen, während sie in der Grätzelzelle benutzt wird, um elektrischen Strom zu erzeugen. – die vor 15 Jahren erstmals in Prototypenform vorlag, kostet deutlich weniger in der Herstellung als traditionelle Fotovoltaiktechnik. Sie wird inzwischen von dem US-Solarunternehmen Konarka aus Massachusetts in Kleinserie produziert und soll demnächst weitläufig erhältlich sein. Nach Professor Grätzel kann Konarka bis jetzt ein Megawatt Fotovoltaik-Kapazität pro Jahr herstellen wie in dem Technology Review.

Jüngere Arbeiten von Professor Grätzel betreffen bahnbrechende Erfindungen zur Herstellung von Wasserstoff aus Sonnenlicht. Diese könnten die Nutzung der Sonnenenergie revolutionieren, indem sie ihre Umwandlung und Lagerung in der Form eines sehr flexibel einsetzbaren Brennstoffs ermöglichen.

Die Preisgebiete der Internationalen Balzan Stiftung variieren jedes Jahr, um besonders innovative Forschung auf den Gebieten der Geistes- und Sozialwissenschaften, der Kunst sowie den Naturwissenschaften, der Physik, Mathematik und Medizin zu würdigen, die im Gegensatz zu traditionellen Wissenschaftsgebieten oftmals spezieller und interdisziplinärer ausgerichtet sind. Die wurde im Jahr 1957 gegründet und hat ihre Sitze in zwei Städten. Die Internationale Balzan Stiftung “Preis” in Mailand, unter dem Vorsitz des Botschafters Bruno Bottai, bestimmt durch das Preisverleihungskomitee die Fachbereiche und wählt die Kandidaten aus. Die Internationale Balzan Stiftung “Fonds” in Zürich, unter dem Vorsitz von Achille Casanova, verwaltet den Nachlass von Eugenio Balzan.