Solar-Testanlage in Davos

Modell der Solar-Testanlage auf der Totalp in Davos. Mit Blick auf die Berge im Nordosten.
Modell der Solar-Testanlage auf der Totalp in Davos. Mit Blick auf die Berge im Nordosten.
Modell der Solar-Testanlage auf der Totalp in Davos. Mit Blick auf die Berge im Südosten.
Modell der Solar-Testanlage auf der Totalp in Davos. Mit Blick auf die Berge im Südosten.

Ausgangslage

Schon heute importiert die Schweiz im Winter Strom aus den umliegenden Ländern, während im Sommer Strom exportiert werden kann. Durch die Ausserbetriebsetzung der Kernkraftwerke, dem Auslaufen der Stromlieferverträge mit Frankreich und der zunehmenden Substitution von fossilen Energieträgern mit Strom (Einsatz von Wärmepumpen und Elektrofahrzeugen) wird sich diese Situation in Zukunft noch verstärken. Es sind deshalb zunehmend Technologien gefragt, welche aus erneuerbaren Energieträgern während dem Winterhalbjahr Strom erzeugen können. Aus heutiger Sicht sind dies primär die Umwandlung von Strom aus PV im Sommer in flüssige oder gasförmige Energieträger («Power to X») und/oder die Erzeugung von Strom im Gebirge,  wo neben sehr hohen spezifischen Jahreserträgen auch Winteranteile von 50% oder mehr erzielt werden können. Während PV-Anlagen auf Dächern im Mittelland nur ca. 20 bis 30% ihrer Jahresproduktion im Winterhalbjahr produzieren, steigt dieser Anteil für alpine PV-Anlage auf über 50%. Zudem ist der Gesamtertrag für alpine Anlagen in derselben Grössenordnung wie für PV-Anlagen in Äquatornähe. Deshalb stellen grosse, alpine Solaranlagen eine interessante Option für die Schweiz dar.

Alpenstrom

In mehreren Forschungsprojekten befasst sich die Forschungsgruppe Erneuerbare Energien der ZHAW Wädenswil mit der Erzeugung von Solarstrom im Winter. Es gibt aber noch viele Wissenslücken. Deshalb soll beim Totalpsee im Parsenn-Gebiet von Davos während max. 5 Jahren eine Versuchsanlage bestehend aus ca. 35 Solarmodulen (Leistung insgesamt max. 10 kWp, Fläche ca. 65 m2), einem Container und 3-4 je ca. 6 m hohe Messmasten aufgestellt und betrieben werden. Dabei soll u.a. abgeklärt werden, 

  • wie die Reflexion des Lichtes an der Schneeoberfläche prognostiziert und genutzt werden kann
  • wie der tageszeitabhängige Ertrag einer PV-Anlage in den Alpen abgeschätzt werden kann (Vergleich von Rechenmodellen mit effektiven Erträgen)
  • wie lange Schnee auf den Modulen haften bleibt, beziehungsweise wie man ihn effizient zum Abrutschen bringen kann (Tests mit verschiedenen Verfahren)
  • wie bifaziale Module im Gebirge eingesetzt werden können und welche Mehrerträge sie liefern
  • wie sich die extremen klimatischen Bedingungen auf die Lebensdauer der Komponenten auswirken.

Die Versuche und Projekte werden in Zusammenarbeit mit dem SLF Davos beziehungsweise der ETH Lausanne (Prof. Dr. M. Lehning) durchgeführt. Die Versuchsanlage wird im Rahmen eines vom Bund mitfinanzierten KTI-Projektes aufgebaut, es sind aber weitere Forschungsprojekte in Zusammenarbeit mit SLF/ETHL beziehungsweise EKZ und Zenna AG geplant.