Von Franz Frisch

Wie oft scheint denn in diesen Breiten schon die Sonne", fragen viele, wenn es darum geht, unseren Strombedarf dereinst zu einem guten Teil mit Solarenergie zu decken. In der Tat haben heute alle Systeme, die Sonnenlicht in Elektrizität umwandeln, eines gemein: Ohne direkte Sonnenstrahlen funktionieren sie schlechter oder überhaupt nicht.

Bei direkter Strahlung haben es die Forscher nämlich leichter. Nicht, daß diffuses Sonnenlicht durch Dunst oder Wolken etwa zu wenig Energie liefern würde. Aber mit dem direkten Licht lassen sich zum Beispiel bei Solarzellen höhere Wirkungsgrade der Energieumwandlung erzielen. Und direktes Licht läßt sich überdies mit Spiegeln oder Linsen auf kleine Flächen konzentrieren. Darauf kommt es an, wenn der Sonnenstrom ökonomisch fließen soll.

Was bislang nur bei blauem Himmel funktionierte, soll aber jetzt möglich werden, auch wenn die Sonne nicht zu sehen ist: Mit einer neuen Technik läßt sich auch diffuses Licht auf kleinste Flächen konzentrieren, auf wenige Quadratzentimeter hochwertiger Sonnenzellen, die das Licht mit hohem Wirkungsgrad in Strom umwandeln.

Für Länder wie die Bundesrepublik bedeutet dies, daß Sonnenstrom in der Energiebilanz schon in absehbarer Zukunft eine erhebliche Rolle spielen könnte. Experten halten es jetzt durchaus für denkbar, daß der Anteil der Solarenergie im Jahr 2000 nicht höchstens ein bis zwei Prozent betragen wird, sondern auf den zehnfachen Wert hochschnellt.

Im Rahmen der diesjährigen Photovoltaic Specialists Conference, die im Sommer in Washington stattfand, kam die neue Technik erstmals vor einem großen Expertenforum zur Sprache. Ihr Prinzip ist raffiniert einfach: Das diffuse Sonnenlicht fällt auf eine dünne, transparente Plexiglasplatte. In der Platte wird es durch Farbstoffmoleküle absorbiert, die die aufgenommene Energie als Fluoreszenzlicht wieder abstrahlen. Dieses neue Licht wird nicht mehr absorbiert, aber es bleibt auf Grund des Brechungsgesetzes zu etwa 75 Prozent in der Platte gefangen – so lange, bis es an einer der schmalen Kanten austritt. Hier trifft es konzentriert auf die Solarzellen.

In den USA experimentieren heute vier Institute mit derartigen Fluoreszenz-Kollektoren (neben dem Ford Research Laboratory und dem California Institute of Technology (Caltech) auch die Forschungslabors der Firmen Owens und Mobil-Tyco). Die Nase vorn haben dürften allerdings die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für angewandte Festkörperphysik in Freiburg, die in Europa bisher die einzigen sind, die an der neuen Solartechnik arbeiten: Wenige Wochen nach dem Washingtoner Forschertreffen erhielten Professor Adolf Goetzberger und seine Mitarbeiter das US-Patent für ihren Mehrschichtenkollektor – vielleicht die interessanteste Möglichkeit, die neue Technik zu nutzen.