2023 Autor: Luccile Osborne | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-22 02:10
Da der Preis für Solarmodule gesunken ist, steigt die Menge an weltweit erzeugtem Solarstrom. Dennoch macht Solarenergie immer noch weniger als 2% der gesamten Stromkapazität der Welt aus.
Jeder Quadratmeter Solarpanel erzeugt rund 145 Watt Strom, genug, um nur zwei oder drei Glühbirnen einzuschalten. Das bedeutet, dass Sie die National Mall in Washington, DC fünf- oder sechsmal abdecken müssen, um die Spitzenkapazität eines großen Kraftwerks mit fossilen Brennstoffen zu erreichen. Darüber hinaus muss jedes dieser Panels von Hand installiert werden.
Jetzt entwickeln Unternehmen wie PV Kraftwerker und Gehrlicher in Deutschland mobile Roboter, die bei jedem Wetter Tag und Nacht automatisch bodenmontierte Solarmodule installieren können. Der Roboter von PV Kraftwerker wurde für die Montage von Solarmodulen in Kraftwerksqualität entwickelt, die viermal so groß sind wie die, die Sie in einem Haus sehen würden.
Die Hauptidee ist es, Geld für Arbeitskräfte zu sparen, was einen wachsenden Anteil der Kosten für Solarenergie ausmacht, wenn Module billiger werden. Laut PV Kraftwerker, einem auf Solarparks spezialisierten Bauunternehmen, können Installationen, für die früher 35 Arbeiter benötigt wurden, jetzt mit nur drei Arbeitern in einem Achtel der Zeit durchgeführt werden.
Für eine 14-Megawatt-Solaranlage könnte die manuelle Installation der Module nach Schätzungen des Unternehmens etwa 2 Millionen US-Dollar kosten. Mit dem Roboter könnten diese Kosten um fast die Hälfte gesenkt werden. Das Unternehmen sagt, dass sich der Roboter, der 900.000 US-Dollar kostet, in weniger als einem Jahr Dauerbetrieb amortisieren könnte.
Roboterhilfe könnte angesichts der ehrgeizigen Pläne Deutschlands, innerhalb von acht Jahren ein Drittel seines Stroms aus erneuerbaren Quellen und bis 2050 zu 80% aus erneuerbaren Quellen zu beziehen, von Vorteil sein (siehe: Das große deutsche Energieexperiment). Deutschland war 2011 weltweit führend bei Solaranlagen. Es stellte Module auf, die eine Leistung von rund 7,5 Gigawatt erzeugen und eine geschätzte Fläche von 50 Quadratkilometern Boden und Dächer abdecken.
PV Kraftwerker baute seinen Roboter aus japanischen Standardkomponenten. Die Maschine besteht aus einem Roboterarm, der an einem Geländewagen mit panzerartigen Schienen montiert ist. Saugnäpfe greifen die Glasfläche der Sonnenkollektoren und der Arm schwenkt sie in Position, geführt von Kameras, die dem Roboter eine dreidimensionale Ansicht der Szene ermöglichen.
Die Einschränkungen des Roboters geben einen Eindruck davon, wie schwierig es sein wird, den Installationsprozess vollständig zu automatisieren. In Deutschland wird viel Sonnenenergie durch Dachanlagen erzeugt, aber die Form und Ausrichtung der Dächer ist zu unterschiedlich, als dass Roboter damit umgehen könnten. Selbst für kleine Solarparks und solche mit normalgroßen Paneelen sind menschliche Mitarbeiter schneller und billiger als der Roboter, sagt Markus Gattenlöhner, Marketingleiter bei PV Kraftwerker.
Christian Hoepfner, wissenschaftlicher Direktor am Fraunhofer-Zentrum für nachhaltige Energiesysteme (siehe: Neugestaltung von Solarenergie), stimmt zu, dass die Rolle von Robotern begrenzt sein wird.
"Aber ich kann die Schönheit davon für große, bodenmontierte Installationen sehen", sagt er. "Wenn Sie an riesige Felder denken, die mit identischen Paneelen bedeckt sind, denken Sie: 'Warum nicht einen Roboter das tun lassen?' Mit zunehmender Größe der Installationen ist dies unvermeidlich."
Bisher kann der PV-Kraftwerker-Roboter nur eines tun: Paneele auf einen Metallrahmen legen, den Menschen bereits installiert haben. Zwei Personen, die neben dem Roboter entlang gehen, schrauben die Paneele an den Rahmen und stellen elektrische Verbindungen her.
Die Installation von Robotern kann jedoch häufiger werden, wenn andere Komponenten an die Automatisierung angepasst werden. PV Kraftwerker und andere Unternehmen entwickeln ebenfalls Roboter, die mithilfe von GPS Stangen in den Boden schlagen und dann Paneele darauf montieren können, sodass die Mitarbeiter keine Rahmen mehr installieren müssen. Neuere Solarmodule können eingerastet oder eingeklebt werden, anstatt eingeschraubt zu werden. Spezielle Stecker können es Robotern sogar ermöglichen, die elektrischen Verbindungen herzustellen (siehe: Neue Solarmodul-Designs machen die Installation billiger).
Roboter wie diese könnten nützlich sein, um Strom in unwirtliche Umgebungen zu bringen. Die japanische Regierung beauftragte PV Kraftwerker mit der Entwicklung einer Version ihres Roboters, mit der ein Solarkraftwerk weitgehend allein in radioaktiven Gebieten in der Nähe des Ortes der Katastrophe des Kernkraftwerks Fukushima installiert werden kann. Laut Gattenlöhner will Japan den Roboter innerhalb von sechs Monaten.
Bild mit freundlicher Genehmigung der Gehrlicher Solar AG
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Dieser Artikel wurde ursprünglich bei MIT Technology Review hier veröffentlicht
