Alpine Photovoltaik-Anlagen liefern wohl mehr Strom als erwartet

Elektro

Die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften hat den Stromertrag alpiner Photovoltaik-Anlagen untersucht. Das Forschungsteam kam zum Schluss, dass die vom Bund empfohlene Software die prognostizierten Erträge der Anlagen unterschätzt.

Die ZHAW installierte die flexible, mehrreihige Miniaturanlage auf der Totalp in Davos, um verlässliche und allgemeine Daten zu sammeln. (Source: zVg)

Der Solarexpress des Bundes soll den Ausbau von alpinen Photovoltaik-Anlagen beschleunigen und somit entscheidend zur Stromversorgungssicherheit der Schweiz beitragen. Die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) stellt in einer Analyse fest, dass die erwarteten Stromerträge eher unterschätzt werden.

Das Bundesamt für Energie empfiehlt, für Ertragsberechnungen im Rahmen des Solarexpress die Software "PVSyst" mit Wetter- und Albedo-Daten (ein Wert für den Anteil des Sonnenlichts, der vom Untergrund, z.B. vom Schnee, reflektiert wird) von Meteonorm zu nutzen. Laut ZHAW konnte man diese Berechnungen im alpinen Raum bisher kaum validieren.

Um im Winterhalbjahr 2023/24 eine Vielzahl unterschiedlicher Kombinationen aus Modulneigungen, Reihenabständen und Hangneigungen untersuchen zu können, installierte die ZHAW für die Bereitstellung verlässlicher und allgemeiner Daten im Sommer 2023 auf der Totalp in Davos eine flexible, mehrreihige Miniaturanlage. Bei über 100 verschiedenen Kombinationen aus Modulneigungen, Reihenabständen und Hangneigungen sammelte sie 850'000 Messungen.

Mehrertrag von rund 25 bis 35 Prozent

Mit den lokal erhobenen Wetterdaten aus dem Winterhalbjahr 2023/24 führte die ZHAW Ertrags-Simulationen mit der PVSyst-Software durch und legte ein spezifisches Augenmerk auf die monatliche Albedo. Der Wert habe einen entscheidenden Einfluss auf den Ertrag der steil angestellten, bifazialen Modulen alpiner Photovoltaik-Anlagen.

Der Vergleich der Messdaten und der Simulationen zeige, dass die Albedo-Werte von Meteonorm grundsätzlich zu tief seien und daher tendenziell auch der Ertrag um bis zu 16 Prozent unterschätzt werde.

Das Forschungsteam habe die gemessenen Werte der Miniaturanlage anhand der gleichzeitig erhobenen Daten der bestehenden Versuchsanlage am selben Standort validiert und eingeordnet können. Zudem habe sich herausgestellt, dass rückseitige Einstrahlung bei einem bifazialen Panel situativ zu einem Mehrertrag von rund 25 bis 35 Prozent führe.

Die Empa entwickelt einen neuen Solarzellentyp. Die Tandem-Solarzellen auf Perovskit-Basis sollen einen höheren Wirkungsgrad erzeugen als herkömmliche Zellen auf Silizium-Basis. Mehr dazu lesen Sie hier.