Die höchste Solarstromanlage der Welt

Biel - In den Schweizer Alpen bietet die Forschungsstation des Jungfraujochs auf 3.500 Metern Höhe Forschern aus ganz Europa die Infrastruktur für wissenschaftliche Untersuchungen. Ärzte der Universität München erforschen die praktische Behandlung des Höhenlungenödems. Mitarbeiter der Schweizer Eidgenossenschaft überwachen die Radioaktivität in der Luft. Wissenschaftler des belgischen Instituts für Atmosphärenforschung untersuchen die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre.

Seit 11. Januar 2008 trägt das höchste Sonnenkraftwerk der Welt zur Stromversorgung der Forscher bei. In einer aufwändigen Montage hat die Schweizer Firma sol-E Suisse AG Solarmodule mit einer Gesamtfläche von 82 Quadratmetern in die Fassade der Forschungsstation integriert. Bis 2009 will sie zwei bis drei weitere Teilanlagen auf verschiedenen Fassadenflächen errichten. Im Endausbau soll das System 25 Kilowatt leisten.

Alpine Forschung für Piccards Solarflugzeug

Neben den Klimaforschern und Ärzten werden künftig auch Solaringenieure auf dem Jungfraujoch wissenschaftlich arbeiten. ‘Wir erforschen hier, wie sich die Witterung, die Höhe, die Temperatur und die Luftdichte auf ein Photovoltaiksystem auswirken’, erklärt Sebastian Vogler, Unternehmenssprecher des Schweizer Energieversorgers BKW FMB Energie AG und deren Tochterfirma sol-E Suisse. ‘Die Daten sind relevant für das SolarImpulse-Projekt von Bertrand Piccard.’

Der Abenteurer Piccard will, so ist momentan geplant, 2011 allein mit der Kraft der Sonne um die Welt fliegen. Erste Testflüge sind für 2009 geplant. SolarImpulse soll das erste bemannte Solarflugzeug sein, das über Nacht in der Luft bleibt. Der Erfolg des Projekts hängt unter anderem davon ab, wie sich die Solarenergie in der Höhe optimieren lässt. Der Schweizer Wechselrichterhersteller Sputnik Engineering stellt dafür als offizieller Lieferant des ambitionierte Projekts neben Sponsorengeldern sein Fachwissen im MPP-Tracking zur Verfügung.

Nur mit einem idealen MPP-Tracking kann Piccard die maximale Leistung aus den Solarzellen herausholen. MPP-Tracker passen in Wechselrichtern die Betriebsspannung des Solargenerators an den optimalen Arbeitspunkt (MPP) an. Im Wesentlichen bestehen sie aus einem vor die Wechselrichtereinheit geschalteten Gleichspannungswandler. Beim Solarflugzeug ist er das Batteriemanagementsystem integriert.

‘Auf dem Jungfraujoch kann man die Umgebungsbedingungen, die das Solarflugzeug aushalten muss, gut untersuchen’, erklärt Vogler. Die Messwerte vergleicht die BKW FMB Energie AG mit den Daten von Solaranlagen im Schweizer Mittelland. Auf dem Jungfraujoch setzt das Unternehmen daher den gleichen Solarzellentyp ein wie bei seiner 1,3-Megawatt-Anlage auf dem Berner Fußballstadion Stade de Suisse.

Wie bei der weltweit größten stadionintegrierten Solaranlage hat sich der Energieversorger auch bei dem hochalpinen System für Wechselrichter der Marke SolarMax entschieden. ‘Sie eignen sich am besten für dieses Projekt: Die Geräte müssen extreme Temperaturschwankungen aushalten können, zuverlässig arbeiten und gute Erträge liefern. Mit SolarMax-Wechselrichtern haben wir gute Erfahrungen gemacht’, erklärt BKW-Sprecher Antonio Sommavilla. Auf dem Jungfraujoch arbeiten vier neue Geräte der SolarMax-S-Wechselrichterserie vom Typ SolarMax 3000 S.





Weil sich das Wetter in der Höhe des Jungfraujochs schnell ändern kann, müssen die Wechselrichter über eine gute Regelcharakteristik verfügen. Hier macht sich das hervorragende MPP-Tracking der SolarMax-Wechselrichter bezahlt. Die Geräte finden auch bei schnellen Wechseln der Einstrahlungsbedingungen jederzeit den optimalen Arbeitspunkt des Solargenerators.



Das Alpenklima beansprucht die Geräte. Der Wind pfeift mit mehr als 200 Kilometern in der Stunde. Die Temperaturen erreichen Werte von -35 ° Celsius. Den SolarMax-Wechselrichtern macht das nichts aus – sie wurden für Umgebungstemperaturen von -20 bis 60 ° Celsius konzipiert.



Die Solaranlage profitiert aber auch vom Alpenklima. ‘In 3.500 Metern Höhe haben wir weniger Dunst. Die Luft ist dünner und reiner. Die permanente Reflexion des Schnees sorgt für eine höhere Strahlungsintensität. Zudem erhöht sich der Wirkungsgrad der Siliziumzellen durch die tieferen Temperaturen’, erklärt Vogler.



Der dreiwöchige Testbetrieb hat es bereits bestätigt: Der spezifische Energieertrag der Solaranlage auf dem Jungfraujoch lag rund 70 Prozent höher als bei vergleichbaren Anlagen im Schweizer Mittelland.



Das Jungfraujoch liegt im Herzen des UNESCO-Weltkulturerbes Jungfrau-Aletsch-Bietschhorn in den Berner Alpen. Jährlich wird es von hunderttausenden Gästen aus aller Welt besucht. 2007 kamen erstmals mehr als 700.000 Besucher mit der Jungfraubahn, deren Endstation am Sphinx-Observatorium der höchstgelegene Bahnhof Europas (Top of Europe) ist, oder auf Skiern zum Gipfel. Seit 1931 betreibt die Internationale Stiftung Hochalpine Forschungsstation Jungfraujoch und Gornergrat hier eine ständig betreute Forschungsstätte, die durch die Jungfraubahn mit dem Stromnetz verbunden ist.