FLAPTrack: Eine Solaranlage, die bei Unwetter zusammenklappt und der Sonne folgt

Ein neues Konzept für die Photovoltaik

Ein Forschungsteam der Technischen Universität (TU) Graz hat ein innovatives Photovoltaik-System vorgestellt, das den Namen FLAPTrack trägt. Die Abkürzung steht für „Face-to-Face Lay-Down Anti-Degradation Protection“. Das System zeichnet sich durch eine duale Funktionalität aus: Es richtet die Solarmodule kontinuierlich nach dem aktuellen Sonnenstand aus und bietet gleichzeitig eine Schutzfunktion bei widrigen Wetterbedingungen. Entwickelt wurde das Projekt unter der Leitung von Armin Buchroithner vom Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik.

Funktionsweise und technische Besonderheiten

Das Herzstück der Anlage ist ein patentierter linearer Aktuator. Dieses Bauteil übernimmt zwei Aufgaben: Zum einen steuert es die vertikale und horizontale Ausrichtung der Module, um den Ertrag zu maximieren. Zum anderen ermöglicht es den Faltmechanismus. Bei drohendem Unwetter, starkem Wind oder Hagel falten sich die Module automatisch in einer „Face-to-Face“-Position zusammen und legen sich flach ab. Dies schützt die empfindlichen Oberflächen vor mechanischen Schäden.

Ein weiterer Vorteil des Faltmechanismus ist die Schneefreiheit. Da sich die Module in der Schutzposition zusammenlegen, kann sich Schnee kaum festsetzen, was insbesondere in den Wintermonaten zu einer höheren Verfügbarkeit der Anlage beitragen kann. Zur Absicherung der Rückseiten kann zudem ein Hagelnetz verwendet werden. Gesteuert wird dieser Prozess durch eine Kopplung mit lokalen Wetterstationen und entsprechenden Vorhersagemodellen.

Ertragssteigerung und Netzentlastung

Nach Angaben der TU Graz bietet das System deutliche Vorteile gegenüber herkömmlichen, fest installierten Solaranlagen. Die kontinuierliche Ausrichtung zur Sonne führt im Durchschnitt zu einem um knapp 40 Prozent höheren Stromertrag. An einzelnen Tagen konnte das System sogar eine Mehrproduktion von bis zu 56 Prozent erzielen.

Besonders relevant ist die Leistung in den Tagesrandzeiten. Morgens und abends, wenn der Energiebedarf in Haushalten häufig höher ist, liefert FLAPTrack nach Angaben der Entwickler mehr als doppelt so viel Strom wie konventionelle Anlagen. Dies könnte einen wichtigen Beitrag zur Entlastung der Stromnetze leisten, da die Produktion besser mit den Lastspitzen korreliert.

Kontext: Tracking-Systeme im Marktvergleich

Die Idee der Sonnennachführung ist in der Branche nicht völlig neu. Einachsige Tracker sind bereits in großen Solarparks etabliert, und auch zweiachsige Systeme werden weltweit eingesetzt. Eine Analyse des Energiewirtschaftlichen Instituts (EWI) der Universität Köln im Auftrag von Nextpower deutet darauf hin, dass solche Tracking-Anlagen auch in Deutschland wirtschaftlich sinnvoll sein könnten. Die Studie prognostiziert für Tracking-Systeme einen um 43 Prozent höheren Marktwert, da sie gerade in den sogenannten Schulterstunden – also den Randzeiten des Tages – mehr Strom produzieren, wenn die Marktpreise tendenziell höher sind.

Auch im Bereich der kleineren Solaranlagen gibt es Bestrebungen, die Effizienz durch Nachführung zu steigern. So experimentieren Hobby-Entwickler und Maker bereits mit mikrocontrollergesteuerten Lösungen, etwa auf Basis von Arduino-Plattformen, um Sonnenfolger für Minikraftwerke zu realisieren.

Aktueller Stand und Ausblick

Derzeit befindet sich eine 1,8-kWp-Pilotanlage auf einem Bürogebäude am Campus der TU Graz im praktischen Einsatz. Das System ist mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet, die Daten zu Wetterbedingungen, Erträgen, Verschleiß und auftretenden Windkräften sammeln. Diese Informationen dienen dazu, den autonomen Betrieb weiter zu verfeinern und das Design, etwa durch Leichtbauweise, zu optimieren.

Ob sich FLAPTrack gegenüber den bereits etablierten, oft kostengünstigeren einachsigen Trackern langfristig wirtschaftlich durchsetzen kann, bleibt abzuwarten. Die Ergebnisse der laufenden Langzeittests werden hierfür eine entscheidende Grundlage bilden.