Jona Pfenniger verdient sich einen deutschen Sonderpreis

«Mein Ziel war es, eine einfache Methode zum Wirkungsgrad von Solarzellen zu entwickeln. Wie viel kommt rein an Leistung, wie viel kann die Solarzelle verwerten?» Dabei stiess er auf die Solarkonstante, die bestimmt, wie viel Leistung die Sonne ausserhalb der Atmosphäre abgibt und die dann theoretisch bei uns eintreffen würde. «Diese Leistung können wir indes schwer messen, da sie beim Passieren der Atmosphäre eben abgeschwächt wird», erläutert der preisgekrönte Maturand aus Triengen.

Wetterlage beeinflusst Leistung

Wie viel Leistung Solarzellen tatsächlich erbringen, hängt stark von der Wetterlage ab: Bei bewölktem Himmel, so Jona Pfenniger, komme nur ein Bruchteil an Energie an. Am effizientesten seien Solaranlagen bei wolkenloser Witterung kombiniert mit der senkrecht stehenden Sonne.

Der naturwissenschaftlich topmotivierte junge Forscher spricht von 300 kW pro Quadratmeter im Schnitt, mit der wir auf der Erde rechnen dürften – rund 1000 kW weniger als ausserhalb der unsern Planeten umhüllenden Luftschicht abgegeben würden. «Mit meinem Gerät – direkt vor Ort einsetzbar – können Labormessungen ergänzt oder überprüft werden. Würden wir nun dessen Produktion automatisieren, könnten wir es direkt an Solaranlagen anhängen und eben messen, wie viel Leistung theoretisch ankäme.»

Schaffen wir die Energiewende?

Der Maturand plädiert dafür, noch abzuwarten, bis wir Solarzellen in grossem Massstab Strom erzeugen lassen. Erstens basiere deren Herstellung noch oft auf nicht erneuerbaren Energien, Kohle zum Beispiel. Zweitens zeichne sich ab, dass sich der momentan noch tiefe Wirkungsgrad von 5 bis 15 Prozent mit wirkungsvolleren sogenannten Konzentratorzellen, die das Sonnenlicht mit einer Lupe bündeln, doch erheblich steigern lasse. «Forschung an Konzentratorzellen birgt grosses Potential in sich», kommentiert Jona Pfenniger.

Ohnehin, lässt er durchblicken, müsse die Politik auf die grundlegenden klimatischen Verhältnisse Rücksicht nehmen. Er nennt Offshore-Windparks im eher wolken- und regendominierten Dänemark oder eben Solarpanels in sonnenverwöhnten südlichen Ländern. Auch tritt er für einen ausgewogenen Energiemix ein, der auf Kompromissbereitschaft gründen müsse: «Werden in der Schweiz Windräder projektiert, so sind Hausbesitzer mit Einsprachen rasch zur Stelle, da sie deren Geräusch stört oder aber das Rad ihre Aussicht versperrt.»

Chance Geothermie?

Erhebliches Potential ortet er im vermehrten Einsatz von Geothermie wie in Island als Musterbeispiel. «Mitunter sind wir ja in der Schweiz mit der Ausrede zur Hand, unser Beitrag zur Senkung des CO2-Ausstosses lohne sich ohnehin nicht: unser Land sei zu klein und weltweit besehen zu unbedeutend. Deshalb bin ich skeptisch, ob wir die Energiewende schaffen, zumal der Klimawandel für uns noch nicht existentiell bedrohlich ist.»