Solarenergie in Berggebieten

Mit Pilotanlagen erschliesst Solarspar das Potenzial alpiner Solarenergie

Der Ausbau der Photovoltaik ist ein zentraler Pfeiler der Schweizer Energie­wende. Eine besondere Heraus­forderung stellt dabei der wachsende Bedarf an Winter­strom dar – ein Problem, das im Mittel­land nur begrenzt lösbar ist. Alpine PV-Anlagen bieten hier eine wirkungs­volle Ergänzung: Sie liefern auch in den Winter­monaten hohe Erträge. Solarspar engagiert sich seit Jahren in der Forschung und Praxis, um dieses Potenzial gezielt zu nutzen.

Die Winterstromlücke – also das Miss­verhältnis zwischen Strom­bedarf und -produktion in der kalten Jahres­zeit - zählt zu den grössten Heraus­forderungen der Schweizer Energie­versorgung. Während im Sommer oft Strom­überschüsse anfallen, reicht die inländische Produktion im Winter nicht aus, um den Bedarf zu decken.

Alpine PV-Anlagen stellen hier eine vie­versprechende Lösung dar. Dank ihrer Höhen­lage profitieren sie von intensiver Sonnen­ein­strahlung, da die klare und dünne Berg­luft weniger Licht filtert. Zudem steigern niedrige Temperaturen die Effizienz der Solar­module. Besonders bedeutend ist der Albedo-Effekt: Neu­schnee reflektiert bis zu 90 % der Sonnen­ein­strahlung, wodurch auch die indirekte Strahlung zur Strom­produktion genutzt werden kann.

Trotz dieses Potenzials bringen alpine Anlagen auch Heraus­forderungen mit sich. Hohe Schnee­lasten, starke Winde oder erschwerte Zugänglich­keit stellen hohe Anforderungen an Technik und Logistik. Auch die Installations­kosten fallen meist höher aus und geeignete Standorte sind begrenzt - nicht zuletzt aufgrund der Anliegen des Natur- und Landschafts­schutzes.

Um diese Heraus­forderungen systematisch anzugehen, betreibt Solarspar seit 2012 gemeinsam mit der Zürcher Hoch­schule für Angewandte Wissen­schaften (ZHAW) praxis­orientierte Forschung. In mehreren Pilot­anlagen - darunter Winterthur, Arosa und Jakutsk (RU) - wurden neue Konstruk­tions­weisen, Modul­technologien und Montage­systeme unter realen Bedingungen getestet.

Im Zentrum der Forschung steht der Einsatz bifazialer Module, die Sonnen­licht von Vorder- und Rückseite zur Strom­produktion nutzen. Die Pilotan­lagen zeigten, dass diese Module in senk­rechter Ost-West-Aus­richtung die Erträge besonders in den Rand­zeiten des Tages steigern und so das Netz zur Mittags­zeit entlasten. Durch ihre erhöhte, senk­rechte Montage bleiben sie auch bei hoher Schnee­lage weitgehend schnee­frei, was Ertrags­einbussen effektiv reduziert. Zudem konnte nach­gewiesen werden, dass durch weiss beschichtete Untergründe der Albedo-Effekt auch in schnee­freien Sommer­monaten genutzt werden kann.

Die Praxistests von Solarspar zeigte: Optimal montierte PV-Anlagen liefern selbst unter extremen alpinen Bedingungen zuverlässig Strom und leisten so einen wichtigen Beitrag zur Schliessung der Winter­strom­lücke. Besonders von Februar bis April übertreffen ihre Erträge jene konven­tioneller Flach­dach­anlagen im Mittelland deutlich.