Jeder Tag ist Fischfangtag. Jedenfalls ist das so auf den Kapverdischen Inseln. Die Fischfangsaison dauert 365 Tage im Jahr. Das liegt an dem sonnigen Wetter, das aber wiederum dem Fisch nicht so gut bekommt, wenn er nicht mehr im Meer schwimmt.
Das Resultat: Trotz der direkten Verarbeitung der Fischarten verderben bisher mehr als 30 Prozent des Fangs. Eis ist deshalb an Bord der Fischerboote das A und O, damit die Ware möglichst frisch transportiert werden kann.
Die Firma Hummel Systemlösungen aus Hamburg tüftelt gemeinsam mit Biowatt Energy an einer Lösung. Die Ingenieure arbeiten im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projektes Solar Freeze daran, einen Prototyp für die Eisproduktion zu fertigen. Dafür nutzen sie die Sunoyster-Technologie.
Kältemaschine wandelt die Wärme um
Mit dem System wird aus Sonnenenergie Kälte erzeugt. „Diese Kälte wird genutzt, um Lebensmittel, die von Landwirten oder Fischern hergestellt werden, zwischenzulagern und dann in den Märkten zu verkaufen“, erläutert Erik Bochmann, der Chef von Hummel Systemlösungen.
Auf dem Firmengelände in Hamburg wurden bis August 2020 die ersten Messungen durchgeführt. Nun führen die Ingenieure die Tests vor Ort auf den Kapverden weiter.
Das System verfügt über eine konzentrierende Solartechnologie, die mit hohem Wirkungsgrad aus dem Sonnenlicht zeitgleich Strom und Wärme erzeugen kann.
Bis zu 75 Prozent des direkten Sonnenlichts können so umgewandelt werden. Die Parabolspiegel werden dafür auf zweiachsigen Trackern der Sonne nachgeführt, um das direkte Sonnenlicht auf einer Linie zu konzentrieren.
Ein Receiver konzentriert das Licht ein zweites Mal durch spezielle Glaslinsen auf Konzentrator-PV-Zellen mit einem Wirkungsgrad von 44 Prozent. Das Konzentratormodul erzeugt Sonnenstrom mit einem elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 30 Prozent.
Wie bei einer Muschel
Zudem erwärmen sich die Zellen. Die Wärme wird an ein Fluid abgegeben und zum Nutzer transportiert. Der thermische Wirkungsgrad beträgt immerhin bis zu 45 Prozent. Die Wärme wird dann mit einer Kältemaschine in Eis umgewandelt. Der Clou des Systems: Bei starkem Wind schließen sich die Parabolspiegel genau wie die Muschelschalen bei einer Auster.
Paradiesische Bedingungen
Auf den Kapverden findet die hybride Technologie insgesamt ideale Bedingungen. Zum Vergleich: Die Direktstrahlung ist etwa zwei- bis dreimal so hoch wie in Norddeutschland.
Hinzu kommt, dass sonst meist fossile Brennstoffe benutzt werden, um Strom und Wärme zu erzeugen. „Die Eismaschinen brauchen sowohl Strom als auch thermische Energie. Das Besondere ist: Die Sunoyster wird autark arbeiten und unabhängig von steigenden Energiekosten und Stromausfällen Energie produzieren“, ergänzt Biowatt-Chef Jan Dohrmann.
Aber nicht nur auf dem afrikanischen Archipel, sondern auch im Tiergarten in Nürnberg hinter dem Tapirhaus arbeitet bereits seit Ende 2019 ein Sunoyster-System. Es ist Teil der Strategie eines kohlendioxidneutralen Tiergartens 2030. Diesmal profitieren auch die Tiere, nicht nur der Mensch.