Saubere Energie neu gedacht: Wie Drohnen zur Reinigung von Solarmodulen beitragen

Der rasante Aufschwung im Sektor der erneuerbaren Energien, insbesondere in der photovoltaischen Stromerzeugung, stellt Betreiber von Solarparks vor eine dringende Herausforderung: die Instandhaltung der Anlagenreinheit. Die Ablagerung von Staub und Schmutz auf den Oberflächen der Solarmodule kann die Effizienz um bis zu 25 Prozent mindern. Regelmäßige Reinigung ist daher ein Muss, besonders in geografisch anspruchsvollen Zonen wie Wüstenregionen oder Gebieten mit felsigem Gelände, wo Sandstürme häufig auftreten.

Herkömmliche manuelle Reinigungsmethoden sind an solchen Standorten nicht nur ineffizient, sondern bergen auch erhebliche Gefahren für das Personal, bedingt durch extreme Hitze und widrige Wetterbedingungen. Als Reaktion auf diese Schwierigkeiten setzt die Branche verstärkt auf robotische und unbemannte Systeme, um die Wartung zu automatisieren und die Sicherheit zu erhöhen. Ein zukunftsweisender Ansatz ist der Einsatz spezialisierter Drohnen zur Säuberung der Solarpaneele, was den menschlichen Eingriff minimiert und die Betriebskosten optimiert.

Ein Beispiel hierfür ist die Kooperation israelischer Firmen wie Solar Drone und Airobotics, die gemeinsam ein „Drone-in-a-Box“-System entwickelt haben. Dieses System umfasst einen Quadrocopter und eine geschützte Basisstation, die für die automatische Aufladung sowie das Nachfüllen der Reinigungslösung zuständig ist. Das Gerät zeichnet sich durch den Einsatz von Lidar-Technologie und Kameras für eine präzise Positionsbestimmung aus. Dies gewährleistet eine berührungslose Behandlung der Module und reduziert somit das Risiko mechanischer Beschädigungen. Andere technologische Ansätze konzentrieren sich auf die Trockenreinigung, was in ariden Zonen, wo Wassereinsparung oberste Priorität hat, besonders relevant ist.

Der italienische Startup Reiwa Engine hat in Zusammenarbeit mit dem Energieriesen Enel Green Power den Roboter SandStorm konzipiert. Dieser Roboter bewegt sich autonom entlang der Modulreihen und nutzt speziell entwickelte Bürsten, die sich an Unebenheiten anpassen können. Nach erfolgreichen Tests auf einem 1-Megawatt-Abschnitt einer Solaranlage in Totana, Spanien, hat Enel Green Power einen Auftrag über die Lieferung von 150 dieser Roboter für ihre spanischen Standorte Totana und Las Corchas erteilt, die zusammen eine Leistung von 135 MW erbringen. Auch der SandStorm-Roboter kann selbstständig zur Ladestation zurückkehren.

Über die reine Reinigung hinaus spielen unbemannte Flugsysteme eine wichtige Rolle bei der Inspektion und Diagnose von Solarkraftwerken. In Russland nutzte die Unternehmensgruppe „Chavel“ erstmals Drohnen zur Überprüfung der Maiminskaja-Solaranlage nahe Gorno-Altaisk. Mittels thermografischer Luftaufnahmen konnten thermische Anomalien aufgespürt werden. Der Einsatz dieser unbemannten Luftfahrzeuge (UAVs) verkürzte die Prüfzeit des Equipments um das 15-fache im Vergleich zur herkömmlichen visuellen Inspektion. Unternehmen wie Enel Green Power North America und Raptor Maps arbeiten ebenfalls an Plattformen für maschinelles Lernen, die Drohnendaten integrieren, um eine breite Palette von Defekten zu identifizieren und so die Diagnosezeit von Tagen auf wenige Stunden zu reduzieren.

Der Markt für autonome Systeme zur Wartung von Solaranlagen verzeichnet ein stetiges Wachstum. Der US-Entwickler Hylio hat beispielsweise die Drohne AG-210 auf den Markt gebracht, die in einem von einer zentralen Bodenstation gesteuerten Schwarm operieren kann. Obwohl Herausforderungen wie die Abhängigkeit von den Wetterbedingungen und hohe Anfangsinvestitionen bestehen bleiben, deutet der allgemeine Trend klar auf eine Verschiebung hin zu stärker automatisierten und präziseren Wartungsmethoden hin – eine unabdingbare Voraussetzung für die Skalierung der Solarenergie.