Energie der Zukunft: Solarstrom sprengt alle Grenzen

1. Strom von Straßen und Parkplätzen

Über Straßen und Parkplätzen, entlang von Lärmschutzwänden und Seitenstreifen ist sehr viel Platz für Solarmodule. Die Flächen sind schon da, doch ihr Potential wird bisher sehr wenig genutzt. Auch weil Module immer günstiger und flexibler gestaltet werden, ändert sich das langsam.

In Südeuropa überdachen zum Beispiel immer mehr Supermärkte ihre Parkplätze mit Solarmodulen. Das bietet Kunden einen schattigen Stellplatz mit Ladestation, und der Strom wird im Supermarkt zum Beispiel für die Kühlanlage genutzt.

Sonnenstrom wird auch immer öfter an Straßenrändern geerntet, zum Beispiel mit Modulen auf Lärmschutzwänden oder Seitenstreifen. In Deutschland und China gibt es auch schon erste Solardächer über Straßen. Der positive Nebeneffekt ist die Lärmreduktion.

Auch auf den Dächern von Bussen und LKW werden inzwischen Solarmodule installiert und erzeugen Strom für Klimaanlage und Kühlung. Ein weiterer Schritt ist die direkte Integration von Solarzellen in die Karosserie . So können E-Autos einen Teil ihres Strombedarfs selbst decken.

Prototypen gibt es dafür bereits, doch die Serienfertigung gelang noch nicht.

2. Solarenergie aus dem Bahngleis

2025 wurde in der Schweiz die erste Solaranlage zwischen Bahnschienen testweise in Betrieb genommen. Die Module stören den Betrieb nicht und der erzeugte Strom könnte künftig auch von den Loks genutzt werden.

Mit einem speziellen Zuganhänger können die Module automatisiert verlegt und bei Bedarf auch schnell demontiert werden. Würden alle 5000 Schienenkilometer in der Schweiz mit Modulen belegt, würde laut dem Betreiber Sun-Ways rund eine Terawattstunde Strom pro Jahr erzeugt. Mit dieser Energie könnte der Strombedarf der Schweizer Eisenbahn zur rund 44 Prozent gedeckt werden.

3. Fassaden mit unsichtbaren Solarzellen

Nicht nur auf Dächern von Gebäuden - Solarzellen können auch direkt in Fassaden eingebaut werden. Verbreitet sind inzwischen Solarmodule an Balkonbrüstungen, deren Strom direkt in die Steckdose eingespeist werden kann.

Bisher weniger bekannt sind Solarzellen, die in das Glas von Fassaden integriert werden und auch von außen kaum sichtbar sind. Solare Glasfassaden können in vielen Farben gestaltet werden, und fallen viel weniger auf als herkömmliche Solarmodule auf Dächern.

Allerdings produzieren beispielsweise in Mitteleuropa die Fassadenlagen mit Süd-, Ost- und Westausrichtung 30 bis 60 Prozent weniger Strom als vergleichbare Anlagen auf dem Dach.

Ein weiterer Vorteil: Glasfassaden halten viele Jahrzehnte und sparen regelmäßige Fassadenanstriche. Und auch Dachmodule werden immer vielfältiger - es gibt zum Beispiel Dachziegel mit integrierten Solarzellen.

Würde Photovoltaik überall auf geeigneten Dächern und an Fassaden in Deutschland genutzt, könnte damit der komplette Strombedarf des Landes gedeckt werden, so Berechnungen des Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR).

4. Doppelte Ernte: Oben Strom, unten Ackerbau

Mit Solaranlagen auf dem Feld können Landwirte gleich doppelt ernten. Module auf Stelzen erzeugen oben Strom, darunter wachsen Nutzpflanzen. Der Schatten ist vor allem in sehr sonnenreichen Regionen willkommen, denn Pflanzen verdunsten weniger und das hilft beim Wassersparen.

China nutzt diese Kombination auch zur Wiederbegrünung der Wüste Gobi. Solarstrom wird so in großen Mengen produziert, die Wüstenausbreitung gestoppt und die Böden wieder urbar gemacht.

Die Kombination von Solarstromerzeugung und Landwirtschaft ist ebenso kostengünstig wie die Stromerzeugung auf großen Dachflächen. Das rechnet sich für Landwirte.

Das weltweite Potential auf landwirtschaftlichen Flächen ist sehr groß. In Deutschland könnte zum Beispiel rund 80 Prozent des nationalen Strombedarfs auf Agrarflächen in Kombination mit Landwirtschaft produziert werden.  

5. Schwimmende Solarparks auf Seen, Meeren und Flüssen

Auch auf Teichen oder auf See kann Solarstrom erzeugt werden: Mit schwimmenden Modulen, oder Solar-Unterbauten auf Stelzen. Im letzten Jahr wurde vor der Küste der chinesischen Stadt Dongying das weltweit größte Solarkraftwerk im offenen Meer fertiggestellt. Es kann ein Gigawatt Strom produzieren und ist damit so leistungsstark wie ein modernes Atomkraftwerk.

In Deutschland beispielsweise ließe sich allein auf den gefluteten Tagebauflächen, Kiesgruben und Stauseen laut einer Studie von Fraunhofer ISE rund sieben Prozent des Strombedarfs produzieren.   

6. Photovoltaik aus dem Weltall?

Solarmodule machten in den 50er Jahren die Stromversorgung für Satelliten möglich. Auch die ISS und andere Raumfahrzeuge setzen heute auf Solarenergie. Und schon lange gibt es auch den Traum den Solarstrom nicht nur im All zu nutzen, sondern ihn auch von dort zur Erde zu senden.

Eine Idee: Im Weltall riesige Solarsegel zu installieren, den Strom dort in Mikrowellen umzuwandeln und in Richtung Erde zu schicken. Riesige Antennen mit mehreren Kilometer Durchmesser müssten die Mikrowellen dann einfangen und wieder in Strom verwandeln.

Doch diese außergewöhnliche Solartechnik ist noch lange nicht ausgereift, unglaublich teuer und würde Millionen Tonnen Weltraumschrott hinterlassen. Zwar gibt es in einigen Ländern Modellversuche und Forschung zu extratrerrestrischem Strom, darunter in den USA, China und Japan. Doch bisher ist fraglich, ob es sich je lohnen wird, Solarenergie aus dem All tatsächlich auf der Erde zu nutzen.