Innovativ

Am 9. Juni stimmen wir über das Bundesgesetz für eine sichere Stromversorgung ab. Projekte mit erneuer­baren Energiequellen wie Wasser, Wind, Solar und Biomasse sollen dadurch einfacher und schneller realisiert werden. Obwohl alle Techno­logien längst etabliert sind, schlummert noch viel Innovationsgeist in ihnen. Zum Beispiel hat ein Unternehmen aus Dübendorf (ZH) das Windrad neu erfunden. Die von Agile Wind Power ent­wickelte Windturbine verfügt über Rotorblätter, die nicht waagrecht abgehen, sondern in die Vertikale ragen. Im Vergleich zu herkömmlichen Windrädern versprechen die «Vertical Sky»-Windturbinen, leiser, effizienter und wartungsärmer zu sein. Zudem würden sie sich besser in die Landschaft integrieren, den Schlagschatten reduzieren sowie ein geringeres Risiko für Vögel und Fledermäuse darstellen. Laut Hersteller eignen sie sich vor allem für die Vor-Ort-Stromproduktion für Gewerbe, Industrie und Gemeinden – idealerweise in Kombination mit Solarenergie und Wasserkraft. Der Anstellwinkel der Rotorblätter wird per Echtzeit-Pitch-Steuerung mehrere hundertmal pro Sekunde optimiert. ­Dadurch kann ein höherer ­Wirkungsgrad erzielt werden als bei bisherigen Windturbinen. Dank der niedrigen Drehzahl werden ausserdem die Lautstärke und die Belastung gering gehalten. Vertical Sky ist bis zu 147 Meter hoch und hat einen Durchmesser von bis zu 48 Metern. Ein vertikales Rotorblatt misst rund 65 Meter. Damit soll eine maximale Leistung von ­einem Megawatt produziert werden können.

Statt des üblichen Siliziums können Solar­module auf Perowskit basieren. Das Mineral steht zurzeit im Fokus der Empa, die an ­Zellen mit zwei Perowskit-Schichten forscht. Jede Schicht fängt unterschiedliche Lichtphotonen ein, was den Wirkungsgrad erhöht. Solarzellen aus Perowskit können auf leichten, flexi­blen Folien statt auf Glasplatten produziert werden. Dies würde zum Beispiel den Einsatz auf Auto­dächern oder Bauten mit geringer Tragkraft ermöglichen.

Turbine für jedes Bächlein
Die Schweiz verfügt über 61 000 Kilometer Flüsse und Bäche. Praktisch überall in diesen Gewässern würde sich die Isik-Wasserturbine eignen. Anders als konventionelle Turbinen wird diese Erfindung aus Winterthur vollständig eingetaucht und mechanisch betrieben. Die Fliessenergie kann so ohne grosse Eingriffe in die Natur genutzt werden.

Biosolarzelle mit Durchblick
Das Karlsruher Institut für Technologie forscht an einer neuen Generation von Solarzellen. Statt kristalliner Materialien sollen sie auf Basis organischen Kohlenstoffs relativ günstig und ökolo­gisch gedruckt werden können. Und: Durch ihre transparente Beschaffenheit wären sie beispielsweise an Fenstern oder Gewächshäusern anwendbar.

Energiesparendes Silizium
95 Prozent eines Solarmoduls können recycelt werden. Auch das Silizium – nach Sauerstoff das zweithäufigste Ele­ment der Erde – kann durch einen chemischen Reinigungsprozess (Ätzen) gelöst und wiederverwendet werden. Der Vorteil: Das rezyklierte Silizium benötigt nur rund dreissig Prozent der Energie im Vergleich zu «neuem» Silizium.

Innovationslabor «gibt Gas»
Unter dem Namen «GreenGas» werden im 2023 eröffneten Labor des Energieversorgers Gaznat in Aigle (VD) gleich zwei vielversprechende Energieneu­heiten unter industriellen Bedingungen getestet: ein Methanisierungsreaktor zur Herstellung von CO₂-neutralem Synthesegas sowie eine Membran, um CO₂ aus Verbrennungsgasen abzuscheiden.

Text: Dominic Graf
Fotos: Frank Wiedemeier