Verschmutze Photovoltaikanlagen können die Energieausbeute massiv beeinträchtigen. Vielerorts werden die Paneelen deshalb regelmäßig mit Wasser gereinigt. Doch Wasser ist ein knapper Rohstoff. Eine neue Technologie verspricht jedoch Photovoltaikanlagen, die sich selbst reinigen können.
Man sieht sie inzwischen fast überall: auf Dächern, neben der Autobahn oder auch in Wüsten. Die Rede ist von Solaranlagen, die Energie aus der Sonne gewinnen und in den vergangen Jahren stark zugenommen haben. Das liegt neben sinkenden Kosten auch an deren Notwendigkeit.
Schließlich müssen wir unsere Energiegewinnung in diesem Jahrhundert umstellen. Aber wie sieht es eigentlich mit der Pflege und Wartung von Photovoltaikanlagen aus?
Diese Frage dürfte den meisten Menschen gar nicht in den Sinn kommen. Doch Forschungsergebnisse legen schon seit Längerem nahe, dass die Leistung von Solaranlagen stark nachlässt, sobald sich auf den Paneelen ein Staubfilm gebildet hat. Und dieser Verlust ist bei Weitem nicht unerheblich.
Photovoltaikanlage: Staub hat erheblichen Einfluss auf die Leistung
Gerade einmal fünf Milligramm Staub pro Quadratzentimeter Fläche reichen aus, damit die Paneelen von Photovoltaikanlagen nur noch die Hälfte ihrer ursprünglichen Leistung liefert. Das betrifft Anlagen weltweit. Dennoch sind vor allem Solarparks in der Wüste betroffen, denn Sandkörner können sich schnell auf den Paneelen ablagern und die Energiegewinnung einschränken.
Stand heute werden die Anlagen daher regelmäßig mit Wasser gereinigt. Doch Wasser wird immer mehr zu einem wertvollen Rohstoff. Deshalb haben sich Forscher:innen zusammengetan und überlegt, wie sich Solarpaneele auch anderweitig reinigen lassen. Die Lösung liegt in elektrischen Feldern.
Elektrische Felder können Wasserverbrauch reduzieren
Dazu wird ein Metallstab auf dem Solarpaneel montiert, der eine Elektrode enthält. Durch diese laden sich in der Folge Staubpartikel elektrisch auf. Gleichzeitig wird das Paneel mit der gleichen positiven oder negativen Ladung geladen. Da sich gleiche Ladungen gegenseitig abstoßen, setzt eine Bewegung der Staubpartikel weg von den Paneelen ein.
Die Methode funktioniert dabei bei einer Luftfeuchtigkeit ab 30 Prozent, ein Wert, der auch in der Wüste herrscht. Die Forschungsergebnisse machen die Wassereinsparung durch diese Methode eindrucksvoll deutlich. Bei einer globalen PV-Kapazität von 500 Gigawatt, würde die Verschwendung von 37,85 Milliarden Liter Wasser vermieden. Das reicht aus, um zwei Millionen Menschen zusätzlich zu versorgen.
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