Gewächshäuser und Sonnenkollektoren müssen beide in Gebieten mit viel Sonnenlicht aufgestellt werden – warum also nicht beides kombinieren? Halbtransparente Solarzellen könnten in die Glasdachplatten von Gewächshäusern integriert werden und Licht mit Wellenlängen einfangen, die Pflanzen ohnehin nicht nutzen. Forscher der North Carolina State University entwickelten ein Modell, wie es funktioniert, und stellten fest, dass die Zellen in einigen Klimazonen genug Sonnenenergie produzieren könnten, um das Gewächshaus vollständig autark zu machen.
Le Solarzellen organisch (OSC) haben einige Vorteile gegenüber anderen Projekten. Sie gewinnen Energie aus Sonnenlicht, können aber flexibler, transparenter (oder zumindest halbtransparent) gemacht und so konfiguriert werden, dass sie nur bestimmte Lichtwellenlängen absorbieren. Dies macht sie möglicherweise perfekt für Gewächshausdächer: Sie können das meiste Licht für Pflanzen durchlassen und gleichzeitig genug ernten, um einen Teil des Energiebedarfs der Anlage auszugleichen.
„Pflanzen verwenden nur wenige Lichtwellenlängen für die Photosynthese, und die Idee ist, Gewächshäuser zu schaffen, die Energie aus diesem ungenutzten Licht ziehen und gleichzeitig den größten Teil des photosynthetischen Lichtbands durchlassen.“er sagt, Brendan O’Connor, Autor der Studie. „Bisher war jedoch unklar, wie viel Energie ein Gewächshaus mit diesen halbtransparenten organischen Solarzellen einfangen kann.“
Semitransparente Solarzellen: die Tests
Um diese Frage zu beantworten, berechneten die Forscher, wie viel Energie in einem Gewächshaus mit OSC auf dem Dach ankommen würde, verglichen mit dem Energieverbrauch, den es normalerweise verbrauchen würde. Die Idee war, den Punkt zu finden, an dem das Gewächshaus energieneutral wird – das heißt, es erzeugt genug Energie von der Sonne, um sich selbst vollständig mit Strom zu versorgen.
Für diese Studie wurden die Gewächshäuser nach der Energie modelliert, die zum Anbau von Tomaten an drei Standorten mit unterschiedlichen Klimazonen benötigt wird. Das Team fand heraus, dass die Auswirkungen auf die von Pflanzen empfangene Lichtmenge minimal sind, aber die Vorteile bei weitem überwiegen. An sonnigen Orten könnte beispielsweise ein Gewächshaus mit halbtransparenten Solarzellen energieneutral werden und nur 10 Prozent des Lichtbedarfs der Pflanzen blockieren. Dies sollte die Pflanzen nicht beeinträchtigen, sagt das Team.
An kälteren Orten wäre es nicht möglich, eine Energie-Neutralität zu erreichen, aber die halbtransparenten Paneele würden den Energiebedarf eines Gewächshauses um die Hälfte reduzieren.
