Zuverlässig, kostengünstig und sicher: Unter Koordination der Leibniz Universität Hannover (LUH) haben sich sieben Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft in dem Projekt Voyager-PV zusammengefunden, um an neuen technologischen Lösungen für Photovoltaikanlagen zu forschen. Die Grundidee hinter dem Forschungsvorhaben ist, Wechselrichter und digitale Technik in das Solarmodul zu integrieren und dadurch die Effizienz zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten zu senken. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Vorhaben mit rund 2,2 Millionen Euro. Neben der LUH sind das Institut für Solarenergieforschung in Hameln (ISFH), die Universität Stuttgart und vier Industriepartner beteiligt.
Bisher sind konventionelle Lösungen – mit gemeinsamem Stringwechselrichter für mehrere Solarmodule – hinsichtlich Kosten, Sicherheit und Zuverlässigkeit noch deutlich überlegen. Nun könnten erstmals die sogenannten Wechselrichter, die Gleichspannung in Wechselspannung umwandeln, bereits während der Fertigung in die einzelnen Solarmodule integriert werden. Koordinator Prof. Dr.-Ing. Jens Friebe erklärt dazu: „Ziel von Voyager-PV ist es, einen Durchbruch bei der anwendungstauglichen Integration von Stromumrichtern in die Solarmodule zu erreichen. Diese neuen Module müssen dabei flexibel in einer hochautomatisierten Produktion integriert werden können und höchste Anforderungen an Sicherheit, Zuverlässigkeit und Effizienz von PV-Kleinanlagen erfüllen. Wir wollen durch die Skaleneffekte einer einheitlichen Elektronik Kosten- und Qualitätsvorteile nutzbar machen.“
Der Hintergrund für das Projekt ist, dass die Kosten für Komponenten von Solaranlagen in den vergangenen Jahren stetig gefallen sind, sodass sie immer günstiger in riesigen Stückzahlen produziert werden können. Die besonders günstige Aufstellung und Betrieb dieser Anlagen sind derzeit jedoch nur in der Freifläche möglich. Das kann dazu führen, dass Solaranlagen außerhalb von Städten weit entfernt von den Verbrauchern stehen. Zudem sind die Flächen in Ländern wie Deutschland stark begrenzt und stehen in Konkurrenz zu anderen Nutzungsarten wie Siedlungsflächen oder Flächen der Agrar- und Forstwirtschaft.
Solaranlagen auf Dächern oder in Fassaden bieten sich als zusätzliches Flächenpotenzial an. Zudem sind sie nahe am Verbraucher, entlasten dadurch das Stromnetz und führen baulich bereits genutzte Flächen einer weiteren Nutzung zu.
Solaranlagen im urbanen Umfeld werden in Deutschland allerdings noch zu selten aufgebaut, da kleinteilige Gebäudehüllen die Kosten erhöhen, individuelle Montagelösungen benötigen und zudem den Energieertrag bei nicht optimal ausgerichteten Modulen verringern. Auch werden Gebäude über die typische Lebensdauer einer Solaranlage von etwa 25 Jahre hinaus geplant, was hohe Kosten für Reparatur und Ersatz mit sich bringen kann.