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Wissenschaft·2 Min. Lesezeit

Magenta Solarmodule in Schweden: Brokkoli wächst, aber 25 Tage länger

Unter halbtransparenten magentafarbenen Solarmodulen erreichte Brokkoli in Schweden die gleiche Endgröße wie in voller Sonne, brauchte aber 25 Tage länger bis zur Reife.

Rows of semi-transparent magenta solar panels above broccoli plants growing in a field.
Bild: genbeta.com

Brokkoli unter halbtransparenten magentafarbenen Solarmodulen ist am Ende ähnlich groß geworden wie Brokkoli in voller Sonne, hat aber 25 Tage länger bis zur Reife gebraucht. Das zeigt ein Feldversuch der Universität Mälardalen in Schweden.

Die Module lassen einen Teil des Lichts zu den Pflanzen durch, aus einem Teil des übrigen Lichts wird Strom erzeugt. Sie sind so ausgelegt, dass rote und blaue Wellenlängen passieren, die von den Chlorophyll-Pigmenten aufgenommen werden. So soll das Verschattungsproblem abgemildert werden, das die verfügbare Lichtmenge verringern kann.

Zwei Transparenzstufen im Vergleich

Die Forschenden verglichen Brokkoli auf einer unbedeckten Fläche mit zwei Varianten unter Modulen mit nomineller Transparenz von 50 und 70 Prozent. Sie erfassten Umweltgrößen, Ertrag und Nährstoffzusammensetzung und untersuchten sogar die photosynthetische Reaktion.

Die Strahlungsnutzungseffizienz, also das Verhältnis von oberirdischer Trockenmasse zur aufgenommenen photosynthetisch aktiven Strahlung, lag bei den 50-Prozent-Modulen 4,5-mal und bei den 70-Prozent-Modulen 2,8-mal höher als in voller Sonne. Mit weniger Licht wurde also eine ähnliche Ernte erzielt, allerdings mit 25 Tagen Verspätung. Laut Ma Lu in der Mitteilung der Forschenden verhalten sich die Pflanzen in beiden Fällen ähnlich. Die Ergebnisse gelten nur für die Versuchsbedingungen und müssen über mehrere Saisons und in anderen Fällen bestätigt werden.

Der Preis beim Strom

In den Modulen stecken Cadmiumtellurid-Zellen, die undurchsichtige Streifen auf dem Glas bilden. Je dichter diese Streifen, desto mehr Licht fangen sie für die Stromerzeugung ein, desto weniger erreicht aber die Pflanzen.

Ramesh Rayudu, Experte für Elektrosysteme an der Victoria University of Wellington, beziffert die Erzeugung während der Anbauperiode auf geschätzte 224,7 Megawattstunden pro Hektar. Das sind rund 100 MWh pro Hektar weniger als bei der herkömmlichen Referenz. Zum Ausgleich wären je nach Strom- und Erntepreisen zusätzlich 1,2 bis 3,2 Tonnen Brokkoli pro Hektar nötig.

Ma Lu sieht Anwendungen eher in Gemeinschaftsgärten oder auf Gewächshausdächern. Das Team testet bereits Module in Magenta, Rot und Blau unter kontrollierten Bedingungen, um den Effekt der spektralen Lichteigenschaften von anderen Versuchsvariablen zu trennen.

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