Technik

Kühlen und Strom erzeugen: Solarpanel mit Doppelnutzen

von
Carola Franzke

Solarpanels und Klimaanlagen: Bisher konnte die Sonnenenergie nur Strom liefern, doch eine Neuentwicklung sorgt gleichzeitig für Kühlung.

Shanhui Fan und Wei Li auf einem Hausdach.
Professor Shanhui Fan (links) mit dem Postdoktoranden Wei Li bei der Inbetriebnahme der kühlenden Solarpanels auf einem Häuserdach. Foto: Linda A. Cicero

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie die Universität Stanford neuartige Solarpanels mit Doppelfunktion entwickelt
  • Warum die Solaranlagen Strom erzeugen und gleichzeitig Gebäude kühlen können
  • Welche Herausforderungen noch auf die Technik warten

Eine Gruppe von Ingenieuren und Wissenschaftlern an der Universität von Stanford hat es geschafft, neuartige Solarpanels zu entwickeln, mit denen sich wie bisher Strom erzeugen lässt – und gleichzeitig das Gebäude kühlen, auf dessen Dach die Panels installiert sind.

Lesen Sie auch

Alternative Antriebstechnologien im Mittelpunkt

Nachhaltigkeit bei Audi

Alternative Antriebstechnologien im Mittelpunkt

Shanhui Fan, Professor für Elektrotechnik in Stanford: „Wir haben eine Anlage entwickelt, die eines Tages gleichzeitig Energie produzieren und einsparen könnte, indem sie zwei unterschiedliche Eigenschaften von Licht nutzt.“

Das Forschungsprojekt unter der Leitung von Shanhui Fan, Professor für Elektrotechnik und Physik in Stanford, wurde gefördert durch das globale Klima- und Energie-Projekt der Universität Stanford (GCEP) und die Forschungsbehörden der USA (NSF) und China (NSFC).

Strahlungswärme zur Kühlung

Bisher konnten Solarzellen zur Kühlung von Gebäuden bestenfalls beitragen, indem sie Strom zum Betrieb der Klimaanlagen erzeugten. Doch mit der neuen Entwicklung von Fans Team könnten Solarpanels zukünftig eine aktive Rolle in der Klimatisierung von Häusern spielen.

Vereinfacht gesagt nutzt Professor Fan Strahlungswärme, um darunter liegende Materialien zu kühlen. Warme Körper strahlen Wärme ab: So lassen sich beispielsweise Menschen nachts mit Infrarotkameras aufspüren. Auch Häuser strahlen Wärme ab – und durch die abgegebene Wärme sinkt die Temperatur des Körpers oder Gebäudes.

Das funktioniert aber nur eingeschränkt, denn die Erdatmosphäre liegt wie eine Art Decke über allem und hält die Wärme in der Nähe der ausstrahlenden Quelle. Nur wenige Infrarotwellenlängen können diese „Decke“ ungehindert passieren – die Wärmestrahlung in „richtiger“ Wellenlänge durchdringt die Atmosphäre und verschwindet in das kalte Weltall.

Solarpanel mit Zusatznutzen

Fan und seiner Forschungsgruppe ist es nun gelungen, ein Material zu entwickeln, das Wärmestrahlung umwandeln kann: Die von einem Gebäude abgestrahlte Wärme wird so umgewandelt und ins All abgegeben. Damit beschichten sie Solarpanels, die dann eine Doppelfunktion haben können.

Es ist allerdings noch einiges an Entwicklungsarbeit nötig, denn der existierende Prototyp hat gerade mal die Ausmaße einer Kuchenplatte. Zudem ist die Doppelfunktion bisher noch Theorie, denn der Prototyp kühlt zwar, produziert aber noch keinen Strom.

Technik

Updates abonnieren und Dossier "E-Mobility" gratis erhalten.

Es wird an vielen Stellen geforscht und entwickelt, um Solarpanels mit zusätzlichem Nutzen zu bauen. Ein Antrieb ist sicherlich der geringere Wirkungsgrad von Sonnenenergieanlagen – etwa im Vergleich mit Windkraftanlagen – und die aufwändige Produktion der Solarpanels mit teuren Rohstoffen sowie deren Haltbarkeit.

Da ist die gleichzeitige Produktion von Strom und Wasserstoff ein willkommener Bonus. Mancherorts ist es schon ein ausreichender Zusatznutzen, wenn die Solarpanels auf dem Wasser schwimmen um kostbare Landflächen zu sparen.

Auch interessant

Diese Website verwendet Cookies, um die Nutzerfreundlichkeit zu verbessern. Durch die weitere Nutzung der Website stimmen Sie dem zu. Um mehr über die von uns verwendeten Cookies zu erfahren und wie man sie deaktiviert, können Sie unsere Cookie-Richtlinie aufrufen.

Schließen