Der Sonne auf ihrer Bahn folgend

Die beiden Entwickler Forian Zellmer und Florian Boeff sitzen vor dem Einachsentracker mit den Solarmodulen.

Florian Zellmer (l.) und Florian Boeff haben einen „Einachsentracker“ konzipiert, aus Schrott gebaut und auf dem Dach der Hochschule installiert. Über eine horizontal gelagerte Drehachse kann der Tracker die auf ihm befestigten Solarmodule dem Sonnenstand nachführen und so mehr Lichtausbeute zur Stromgewinnung bereitstellen. Foto: WH/BL

Seit Jahrtausenden bauen Menschen Vorrichtungen, um dem (scheinbaren, aber erlebten) täglichen Sonnenlauf zu folgen. Etwa um Jahreszeiten zu datieren. Oder um die Tageszeit zu messen. Zwei Masterstudenten der Elektrotechnik haben jetzt eine technische Vorrichtung fertiggestellt, die Solarmodule um eine Achse drehen und so der Spur der Sonne den Tag über folgen kann: ein Einachsentracker.

(BL) Eigentlich war es „nur“ das übliche Praxisprojekt, das alle Master-Studierenden machen. Bei Florian Zellmer und Florian Boeff hat es sich jedoch zu einem außergewöhnlichen Projekt entwickelt, wie Prof. Dr. Andreas Schneider von der Gelsenkirchener Abteilung Elektrotechnik betont: „Hier wurde nicht nur ein theoretisches Ingenieurprinzip entwickelt, sondern auch in der analogen Realität gebaut und installiert. Und das so günstig, wie die Industrie es nicht hätte liefern können.“ Es gibt zwar Industriestandards für Achsentracker, „die hätten aber im fünfstelligen Eurobereich gelegen und waren daher für die Hochschule nicht finanzierbar“, so Schneider. Die beiden Florians dagegen kamen mit einem 1.000-Euro-Budget aus, um ihr Konzept zu verwirklichen. Um Geld zu sparen, begaben sie sich zur Einkaufstour auf den Schrottplatz. Mit rund einer halben Tonne Alteisen kamen sie zurück. Das geringe Budget haben sie durch Arbeit und viel Zeit wettgemacht, etwa dem dreifachen Zeitaufwand wie für ein übliches Praktikumsprojekt, hat Schneider mitverfolgt.

Im Makerspace „Halle1“ haben Zellmer und Boeff den alten Stahl geschliffen, geschweißt, gegen Korrosion geschützt, anschließend noch nett grün lackiert und dann zu einem Apparat zusammengebaut, der ein wenig wie ein völlig überdimensionierter Spanferkelgrill aussieht. Statt des Ferkels rotieren die Solarmodule auf der Drehachse. Es folgten Sensoren, die den Einfallswinkel der Sonne messen, und ein leistungsstarker Motor, der die Mittelachse des Trackers um 180 Grad drehen kann, um so die Solarmodule auf dem Rücken des Trackers dem Sonnenlauf nachzuführen. Ein mit dem Internet verbundener Kleinstcomputer sorgt ausgefeilt programmiert für die notwendige maschinelle Intelligenz bei der Steuerung.

Der Tracker kann bis zur Windstärke 6 der Beaufort-Skala betrieben werden, was übersetzt „starker Wind“ heißt. Wird es stürmischer, geht er in eine windneutrale Schutzstellung. „Unser Tracker hat schon etwas von einem kleinen Panzer“, bewertet Florian Zellmer die Stabilität ihres Produkts.

Inzwischen haben die Nachwuchswissenschaftler ermessen, dass die Nachführung der Solarmodule zu einem energetischen Mehrgewinn von bis zu 15 Prozent führt, auch wenn man den Strombedarf für Elektronik und Mechanik abzieht. „Das ist ein großer Erfolg“, wertet Schneider den Projektausgang, „sowohl was die inhaltliche und praktische Leistung als auch die Rendite durch mehr Strom betrifft.“

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