Solarskulpturen

PV-Effizienzplus dank Smartflower und Solarbaum

Eine Sonnenblume, die Strom erzeugt? Das gibt es wirklich. Das in Österreich ansässige Unternehmen Smartflower hat eine Photovoltaikanlage entwickelt, die sich immer der Sonne zuwendet. Genau wie eine Sonnenblume. Der Solarbaum der deutschen PentaSolar ist völlig anders konstruiert, den wechselnden Sonnenstand macht er sich aber ebenfalls zunutze. Beide Innovationen werden – ganz folgerichtig – im Garten aufgestellt. Entdecken Sie die jeweiligen Besonderheiten und welche Variante sich für welchen Gartenbesitzer eignet.

Vorbild Natur für Photovoltaikanlagen

Schon mal was von Heliotropismus gehört? Hinter diesem komplizierten Wort verbirgt sich eine schnell erklärte „Funktion“. Gebildet aus hélios (griechisch für Sonne) und tropé (griechisch für Wendung) wird damit die sonnenstrahlenbedingte Bewegungsrichtung einer Pflanze oder eines Tieres bezeichnet. Wendet sich das Lebewesen der Sonne zu, ist es positiv heliotrop, wendet es sich ab, negativ heliotrop. Bei Pflanzen ist ersteres natürlich die Regel – wie auch bei der Sonnenblume. Dieses Prinzip nutzt die Smartflower.

Im Gegensatz zu einer Blume ist ein Baum (nahezu) statisch, für sein Wachstum braucht er aber ebenfalls Sonnenlicht. Da der gesamte Organismus auf ein langes Leben ausgelegt ist, passt sich die Baumkrone den Tages- und Jahreszeiten an. Statt das Sonnenlicht vorrangig aus einer Richtung zu beziehen, setzen Bäume auf den Erdumlauf, also den kontinuierlich wechselnden Sonnenstand. Dieses Prinzip nutzt der Solarbaum.

Herkömmliche Konstruktionen zur Ertragsverbesserung

Die PV-Module nach dem Stand der Sonne auszurichten, ist keine neue Idee. Die Nachführungssysteme genannten Konstruktionen werden im großen Stil bereits eingesetzt. Dabei bewegt ein Tracker die Paneele in ein oder zwei Richtungen. Unterschieden werden ein- und zweiachsige Nachführsysteme. Einachsige Modelle können der Sonne im Tagesverlauf von Osten nach Westen folgen (horizontale Nachführung) oder sind in eine Himmelsrichtung ausgerichtet und folgen dem Sonnenstand (vertikale Nachführung). Zweiachsige Systeme kombinieren die horizontale und vertikale Nachführung, können sich also ganzjährig stets der Sonne zuwenden.

Warum sich diese Nachführungssysteme für den Privatgebrauch nur eingeschränkt eignen, hat gleich mehrere Gründe:

• Für eine Dachmontage ist meistens der Installationsaufwand zu groß.
• Auf dem Grundstück aufgestellt, benötigen die Systeme sehr viel Platz.
• Da neben den Modulen auch ein Motor (oder zwei), eine Steuerungseinheit und ein Windsensor benötigt werden, wird die Investition teuer.
• Aus der recht hohen Störanfälligkeit resultiert ein hoher Wartungsaufwand.

Solarmodule in mehrere Himmelsrichtungen zu positionieren, ist ebenfalls kein neuer Gedanke. Bei Steildächern bleibt wenig Spielraum, weil Azimut und Neigungswinkel vorgegeben sind. Bei Flachdächern dagegen kann eine doppelseitige Aufständerung sinnvoller sein als eine strikte Süd-Justierung. Dabei werden die Module weniger stark geneigt und zum einen Teil nach Osten, zum anderen nach Westen ausgerichtet.

Eine gute Lösung, doch sie

• benötigt viel Montagematerial, was die Anschaffung verteuert,
• steigert den Montageaufwand und damit auch die Kosten,
• erschwert das Reinigen, da die Module nicht leicht erreichbar sind.

Eine weitere Grafik einfügen?

Vorteile von Smartflower und Solarbaum

Ob sie sich unterm Strich rechnen, sei einmal dahingestellt. Solarflower und Solarbaum sind jedoch zweifellos im Handumdrehen, also kostengünstig, installiert. Beide Systeme werden einfach im Garten aufgestellt, sicher im Erdboden verankert und per Plug-and-Play angeschlossen. Beide sind Komplettsysteme mit eingebautem Wechselrichter und integrierten Solarkabeln.

Doch werfen wir nun einen Blick auf die Besonderheiten.

Smartflower: Laut Hersteller bis zu 40 % mehr Strom

Funktion der Smartflower

Auf der Website beziffert der Hersteller der Smartflower die folgenden technischen Spezifikationen:

• eine Nennleistung von 2,50 kWp (nach den Standard Testbedingungen STC),
• ein wetter- und standortabhängiger Leistungsertrag von 4.000–6.200 kWh pro Jahr,
• eine Montage mit 4 Erdschrauben oder Betonfundament,
• ein Platzbedarf von 5,20 m x 5,20 m x 5,20 m,
• ein Gewicht von 703 kg und
• zwei Sicherheitspositionen bei >54 und >63 km/h Windgeschwindigkeit.

Noch mehr beeindruckt das Video: Bei Sonnenaufgang entfalten sich die 12 Solarmodule zu einen 18 m² Modulfächer – um sich bei Sonnenuntergang wieder zusammenzufalten. Während des Tages sorgt ein zweiachsiges Nachführsystem für die kontinuierliche Ausrichtung zur Sonne, um so viel wie möglich der solaren Energie einzufangen. Das Schließen über Nacht verringert Schmutzablagerungen und fördert die Leistungsfähigkeit.

Clever ist auch der automatische Windschutz: Bei über 54 km/h (Windstärke 7) dreht sich die Smartflower in eine sichere Position, bei über 63 km/h Windgeschwindigkeit (Windstärke 8) nimmt sie selbsttätig die Ruheposition ein.

Effizienz und Platzbedarf der Smartflower

Der stets optimale Winkel der Modulelemente zur Sonne wirkt sich natürlich positiv auf die Stromproduktion aus. Nach Angaben des Herstellers summiert sich die Stromerzeugung auf ein Mehr von „bis zu 40 Prozent“ (im Vergleich zu einer herkömmlichen Dachanlage). Das klingt enorm, schließt jedoch auch zwei Faktoren mit ein:

• Die Kühlung freistehender PV-Module sorgt für eine bessere Leistung. Bei Dachanlagen kann der Wärmestau zu 5–10% Ertragsverlust führen.
• Integrierte Bürsten beseitigen leistungsmindernde Ablagerungen beim Zusammenklappen. Diese Selbstreinigung verhindert übliche 5%ige Ertragsverluste durch Staub, Blätter, Schnee und Eis.

Der Platzbedarf ist allerdings nicht ohne: 5,20 m im Quadrat bedeuten etwa 27 m² unverschattete Stellfläche. Neben Imagegründen ist dies sicher auch ein Grund, warum Solarflower bisher vorwiegend vor Hotelanlagen und Privatkliniken zu finden sind.

Drei Modelle für drei Ansprüche

Der österreichische Hersteller bietet sein „All-in-One-Solarsystem“ Smartflower in drei Versionen an:

• Smartflower: Die klassische Ausführung setzt auf Eigenverbrauch. Im Prospekt des Vorgängermodells „POP“ wird ein Eigennutzungsgrad von 60% angegeben. (Zum Vergleich: Aufdachanlagen erreichen im Mittel rund 30%.)
• Smartflower +Plus: Bis zu 100% Unabhängigkeit genießen Anlagenbetreiber mit der erweiterten Ausführung. Das „+Plus“ steht für ein voll integriertes Speichersystem. Diese All-in-One-Variante wurde konzipiert für entfernte Standorte ohne Netzzugang.
• Smartflower EV: EV für Electro Vehicle resp. E-Auto. Mit der leistungsstarken Stromtankstelle Smartflower EV wendet sich der Hersteller weniger an Privatpersonen als an Unternehmen, Gemeindeverwaltungen etc.

So viel Komfort hat natürlich seinen Preis. Über dessen Höhe schweigt sich der Hersteller auf seiner Website aus und fordert stattdessen zur Kontaktaufnahme mit einem Smartflower-Vertreter auf.

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Solarbaum: Zahlt sich schon nach 10 Jahren aus

Im Garten steht ein abstrahierter Tannenbaum, der tagsüber Photovoltaik-Module erkennen lässt und sich nachts in eine LED-beleuchtete Skulptur verwandelt. So oder so ähnlich könnte ein Nachbar den aufgestellten Solarbaum beschreiben. Tatsächlich besteht er aus einem „Stamm“ und einer pyramidenförmigen „Baumkrone“ mit fünf spitz nach oben zulaufenden Solarflächen. Diese haben eine Kantenlänge von 100 cm und eine Höhe von 167 cm. Die Gesamthöhe des Solarbaums beträgt 2,20 Meter.

Ähnlich wie bei der Solarflower ist die Installation denkbar einfach. Das komplette und vorinstallierte System enthält bereits alle Komponenten (Module, Wechselrichter und Verkabelung) und muss bloß auf einem Fundament montiert und an die Hauselektrik angeschlossen werden.

Für diese stromerzeugende Gartenskulptur gibt das Unternehmen PentaSolar auf seiner Website einen Preis von 2.500 Euro netto und eine Nennleistung von 500 Wp an. Also 0,5 kWp, was etwa ein Fünftel der Nennleistung der Solarblume ist. Je nach Standort können in Deutschland damit jährlich 350–450 Kilowattstunden Solarstrom erzielt werden. Laut Hersteller amortisiert sich der Solarbaum damit nach etwa 10 Jahren. Hinzu kommt der ökologische Nutzen, denn in 25 Jahren wird ein Ausstoß von ca. 5,5 t CO₂ vermieden.

Fazit: Smartflower oder Solarbaum?

Die technischen Gemeinsamkeiten von Solarbaum und -blume haben wir oben schon genannt: All-in-One-System sowie einfach zu montieren und ans Hausnetz anzuschließen. Das können auch die immer beliebter werdenden Balkonkraftwerke – die jedoch wenig ansehnlich sind. Wer einen eigenen Garten besitzt (und noch ein geeignetes Plätzchen darin frei hat), installiert mit dem Solarbaum eine attraktive Stromquelle. Bei der Gartenparty liefert er Gesprächsstoff, in der Weihnachtszeit eine saisonal passende Beleuchtung. Und: Seine Ausrichtung nach fünf Seiten versorgt Leuchten und kleinere Elektrogeräte bei jedem Sonnenstand, von morgens bis abends, sommers wie winters.

Die Solarflower setzt hier noch eins drauf: Fünfmal so viel Sonnenstrom reichen auch für Großgeräte und mehr. Für dieses beeindruckende Powerpaket dürften die meisten Grundstücke jedoch etwas zu klein sein. Wer ein großes Anwesen sein eigen nennt (und über ein stattliches Budget verfügt), sorgt mit der Solarflower für einen Wow-Effekt. Selten wurden Funktion und Design so gut vereint wie in dieser Gartenskulptur.

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