TU Wien Schwimmende Solaranlagen

Fußballfeld-große Plattformen, die stabil auf dem Wasser treiben
Fußballfeld-große Plattformen, die stabil auf dem Wasser treiben

Hundert Meter lange Sonnenkollektor-Plattformen, die im hohen Wellengang ruhig und stabil bleiben: Eine Leichtbaukonstruktion der TU Wien schafft auf dem Wasser neuen Platz für Solarenergie.

Sonnenkollektoren brauchen viel Platz. Warum sollte man für die Gewinnung von umweltfreundlichem Strom also nicht die großen Wasserflächen nutzen, die uns zur Verfügung stehen? Das entscheidende Problem dabei ist der Wellengang, der große schwimmende Anlagen auf dem Wasser in Gefahr bringt. 

Wissenschaftler der TU Wien haben nun eine neuartige Leichtbaukonstruktion entwickelt, mit der sich hundert Meter lange Plattformen bauen lassen, die auch bei hohem Wellengang ruhig und stabil an Ort und Stelle bleiben.

Stabil im hohen Wellengang

„Der entscheidende Trick ist, dass ‚Heliofloat‘ von offenen Schwimmkörpern getragen wird“, erklärt Prof. Markus Haider, vom Institut für Energietechnik und Thermodynamik. „Würde man eine Plattform einfach auf luftgefüllte geschlossene Container montieren, müsste die Konstruktion  entweder unwirtschaftlich schwer und robust ausgeführt werden,  oder sie würde einem starken Wellengang nicht lange standhalten.“

Die Auftriebskörper von Heliofloat hingegen kann man sich ähnlich vorstellen wie ein unten offenes Fass aus einem weichen, flexiblen Material, das im Wasser treibt. Im oberen Bereich befindet sich Luft, die nicht entweichen kann, daher schwimmt das Fass – aber nach unten hin hat die Luft direkten Kontakt zum Wasser. Es gibt keinen abgeschlossenen Luftposter, sondern die Luftsäule über dem Wasser wirkt wie ein Stoßdämpfer. Die flexiblen Seitenwände der „Fässer“  nehmen nur geringe horizontale Kräfte auf.

Von mehreren solchen nach unten offenen Luftbehältern wird Heliofloat getragen, oben entsteht eine große, ebene Nutzfläche. Wenn man die Luftbehälter richtig dimensioniert, können die Wellen unterhalb von Heliofloat hoch und nieder gehen, ohne die Plattform maßgeblich zu beeinflussen. Die Anlage schwebt ruhig über dem Wasser. Mit geschlossenen und steifen Luftpolstern wäre das unmöglich, sie würden die Wellenenergie in viel stärkerem Ausmaß aufnehmen, wild zu schwanken beginnen und die Plattform früher oder später zerstören.

Nicht nur für Sonnenenergie

Durch diese neue Konstruktion lassen sich auf recht einfache Weise fußballfeldgroße Flächen auf dem Wasser zur Verfügung stellen. Das Forschungsteam der TU Wien hat Konzepte erarbeitet, die Sonne über dem Wasser mit Photovoltaik oder mit Hilfe parabolisch geformter verspiegelter Rinnen zu nutzen – aber auch viele andere Anwendungsmöglichkeiten sind angedacht. 

„Für Entsalzungsanlagen oder Biomassegewinnung aus Salzwasser bieten Heliofloat-Plattformen ganz neue Möglichkeiten“, sagt Dr. Roland Eisl, Absolvent der TU Wien und Geschäftsführer der Heliofloat GmbH. „In heißen Ländern könnte man Seen durch Heliofloat-Plattformen vor dem Austrocken schützen.“ Die Verdunstungsfläche wird kleiner, Heliofloat-Plattformen können aber Sonnenlicht ins Wasser durchlassen, um das Leben im See nicht zu beeinträchtigen. 

Man könnte auf Heliofloat auch Aquafarming betreiben, sogar die Errichtung von Sportanlagen ist möglich – und in weiterer Zukunft eventuell auch der Bau von Wohnhäusern auf dem Wasser.

Das Forschungsteam der TU Wien und der TU-Spin-off Heliofloat ist  mit Interessenten und einschlägigen Behörden im Gespräch und sucht noch weitere Kooperationspartner und Investoren, die Heliofloat-Plattformen im großen Maßstab einsetzen wollen.