Solarenergie | ZHAW Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen IUNR

Wir fokussieren uns auf innovative Photovoltaik-Projekte wie alpine Modellanlagen zur Ertragsoptimierung, Agro-Photovoltaik und die Integration von Hybridkollektoren zur gleichzeitigen Strom- und Wärmeerzeugung. Durch Forschungsprojekte und Simulationen verbessern wir Solaranlagen in komplexen Umgebungen und untersuchen ihre regionalen Effekte.

Photovoltaik Versuchsanlage Alpenstrom am Walensee — Photovoltaik-Versuchsanlage: Alpenstrom am Walensee

Photovoltaik Versuchsanlage Campus Grüntal — Photovoltaik-Versuchsanlage auf dem Campus Grüntal

Im Bereich Photovoltaik werden weiterhin bedeutende Entwicklungen erwartet: Einerseits werden die heute vorhandenen Technologien in der Produktion kostengünstiger, so dass spätestens dann, wenn der Solarstrom und der vom lokalen Stromversorger eingekaufte Strom gleich teuer sind (sogenannte Netzparität), eine grosse Nachfrage nach Photovoltaik-Anlagen einsetzen wird. Immer günstiger werdende Speicher ermöglichen es, den Eigenverbrauch des Stroms zu erhöhen. Andererseits befinden sich Technologien in der Entwicklung, welche Strom aus Solarenergie auf den unterschiedlichsten Oberflächen produzieren können (zum Beispiel in Fassaden oder in Fenstern integriert, auf Kleidungsstücken, als dünne Schicht auf metallischen Oberflächen, und viele mehr).

Forschungsschwerpunkte

Ertragsschätzungen und Ertragsoptimierungen (Morgen-/Abendstrom beziehungsweise Winterstrom) für komplexe Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen), zum Beispiel im alpinen Raum unter Berücksichtigung einer optimalen Integration in die Umgebung. Entwicklung von neuen Tools zur Auslegung.
Tests, Simulationen und Erarbeitung von optimalen Konzepten für den Einsatz von Hybrid-Modulen (PVT-Module).
Kurz- und mittelfristige Bedarfsprognosen und Produktionsprognosen für Strom und Wärme.
Optimaler Betrieb von PV-Anlagen (Eigenverbrauch, Wartung, Überwachung, Reinigung, vorzeitiger Ersatz von Komponenten).

Kompetenzen / Dienstleistungen

Messung und Auswertung der solaren Einstrahlung während dem Tag beziehungsweise der Abstrahlung während der Nacht mit energieautarken, gebirgstauglichen Messeinrichtungen.
Energiekonzepte für die optimale Integration von erneuerbaren Energien.
Beurteilung, Ertragsschätzung und Auslegung von Fotovoltaikanlagen.
Plusenergie-Gebäude mit Solarstrom-, Solarthermie- und Hybrid-Modulen: Konzepte, Messungen, Optimierungen.
Simulation der Blendwirkung von Solaranlagen.
Regionale Wertschöpfung von Projekten mit Photovoltaik und/oder Solarthermie

Projekte

Realisierung einer alpinen Modell Photovoltaik Anlage um Ertragsabschätzungen und Optimierungen für alpine Solarinstallationen mittels Messungen der Solarstrom-Erträge unter Variation verschiedener Einstellungsparameter, durchführen zu können. Alpine Modell Photovoltaik Anlage

Bestimmung des Photovoltaik Potenzial auf Schweizer Dächern im Auftrag des Bundesamtes für Energie. Photovoltaik Potenzial auf Dachflächen in der Schweiz

Untersuchung eines Heiz- und Kühlkonzeptes für unterschiedlich grosse Wohngebäude und -quartiere, welches Hybridkollektoren (PVT-Kollektoren) und einen gedämmten, nach unten offenen Erdspeicher als Puffer- und Langzeitspeicher nutzt. ExSolStore

Untersuchung von Möglichkeiten für die Regeneration von Erdwärmesonden mit solarthermischer Energie in Wohnquartieren mittels Simulationen. SolSeasStore

In Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Insolight haben die beiden Forschungsgruppen Erneuerbare Energien und Hortikultur eine Agro-Photovoltaik-Versuchsanlage auf dem Campus Grüental in Wädenswil erstellt. Agro-Photovoltaik-Versuchsanlage

Untersuchung eines Heizungssystems mit Wärmepumpe, welche als alleinige Wärmequelle Hybridkollektoren nutzt, die gleichzeitig Strom und Wärme erzeugen (PVT-Kollektoren). L-Sol

Photovoltaik-Versuchsanlage in Davos. Zur Untersuchung der Lichtreflexionen des Schnees sowie dessen Haftung auf den Solarmodulen. Solar-Testanlage in Davos

Auf dem Dach der linth-arena sgu wird eine eidg. Demonstrationsanlage u.a. mit ca. 180 PVT-Modulen betrieben. PVT-Solarkraftwerk linth-arena sgu

An der ZHAW in Wädenswil wird mittels einer PVT-Versuchsanlage die Eignung von Hybrid-Modulen für verschiedene Anwendungsgebiete untersucht. PVT-Versuchsanlage, ZHAW Wädenswil

Zur Simulation und Planung von grossen PV-Anlagen in Berggebieten wird ein Software-Tool entwickelt. Zusammen mit den EKZ betreibt die ZHAW eine Photovoltaik-Versuchsanlage in einem alten Steinbruch am Walensee. Alpenstrom

Simulationstool zur Beurteilung der Blendwirkung von Photovoltaik-Anlagen anhand von 3D-Gebäude- und Geländemodellen. Blendwirkung von PV-Anlage