Photovoltaik-Anlagen, die nicht blenden

Der Pilot ist im Landeanflug, als ihn plötzlich gleißendes Licht blendet – hervorgerufen durch eine großflächige Photovoltaikanlage, in der sich die Sonne spiegelt. In Flughafennähe stellen solche Blendungen ein großes Sicherheitsrisiko dar.

Auch in der Nähe von Autobahnen erhöhen sie die Unfallgefahr. Bevor eine Photovoltaikanlage gebaut werden darf, berechnen Ingenieure daher für einige ausgewählte Beispieltage im Jahr, wann und wo die störenden Lichtreflexionen auftreten – insbesondere dann, wenn Flughäfen, Autobahnen oder größere Wohngebiete in der Nähe liegen.

Künftig soll das einfacher gehen – und umfassender: Mit einer Software, die Blendungen auf Knopfdruck dreidimensional darstellt. Entwickelt wird sie von Forschern des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnik FIT in Sankt Augustin gemeinsam mit ihren Kollegen des Landesamts für Umwelt, Naturschutz und Geologie in Mecklenburg-Vorpommern und verschiedenen Solarplanern. »Die Software erstellt eine 3D-Ansicht von allen Seiten zu jeder beliebigen Uhr- und Jahreszeit«, sagt Alexander Wollert, Wissenschaftler am FIT. »Dabei rekonstruieren wir die ganze Szene in einem dreidimensionalen Raum, mit Karte, Höhenprofil, Sonne, dreidimensionalen Gebäuden und Photovoltaikanlagen.« Die Forscher simulieren also den Sonnen- und Blendverlauf für jede beliebige Zeiteinheit und in beliebiger Richtung. Dabei berücksichtigen sie sowohl die Höhe verschiedener Bodenflächen als auch Hindernisse wie Bäume oder Lärmschutzwände.

Reflexionen ermitteln

Die Planer können die PV-Anlage am Monitor beliebig verschieben und erfahren sofort, wann und wo es dadurch Konflikte gibt. Bei welchem Sonnenstand, zu welcher Tagesund Jahreszeit blenden die Solarmodule? In welcher Richtung treten die Reflexionen auf – sind beispielsweise auch Menschen betroffen, die nicht in Richtung des Sonnenkraftwerks schauen? Und was kann man tun, damit die Blendungen ausbleiben? So können die Anlagenplaner beispielsweise die Ausrichtung und den Neigungswinkel der Elemente ändern. Reicht das nicht aus, um die Störeffekte zu vermeiden, lässt sich die Software auch um andere Modelle von Photovoltaikmodulen mit einer matteren Oberfläche erweitern. Sie reflektieren die Sonne zwar weit weniger als übliche Module, sind allerdings auch teurer.

Für die Region um den Frankfurter Flughafen haben die Forscher die Software bereits erstellt und getestet. Darauf aufbauend entwickeln sie nun eine Version, die Photovoltaikbetreibern in ganz Deutschland weiterhelfen soll. »Die Software bezieht ihr Kartenmaterial dynamisch vom Bundesamt für Kartographie und Geodäsie«, erklärt Wollert. »Von dort lädt sie automatisch das benötigte Kartenmaterial herunter sowie passende Karten zur Höheninformation. Diese Informationen kombiniert sie zu einer dreidimensionalen Ansicht der jeweiligen Umgebung, die die Basis für alle weiteren Berechnungen bildet.« Im kommenden Jahr, erwartet Wollert, dürfte die Software einsatzbereit sein.

Interessant ist die Anwendung auch für private Anlagen: Denn mitunter kommt es zu Gerichtsverfahren, wenn Nachbarn sich durch das Blenden belästigt fühlen. Mit der Software ließe sich dieses Problem künftig umgehen – und der nachbarschaftliche Frieden bliebe erhalten.