Solarbäume und Windbäume: Stromlieferanten der Zukunft?

Ist das Kunst oder gut fürs Klima? Solar- und Windbäume sind beides: ästhetisch ansprechende Designobjekte – und eine Möglichkeit, mitten in der Stadt grünen Strom zu erzeugen. Ob sie auch eine echte Alternative zu klassischen Solaranlagen darstellen und auch privat genutzt werden können, erfahren Sie im Folgenden.

Was ist ein Solarbaum und was ist ein Windbaum?

Solarbäume und Windbäume sind innovative Technologien, die Energiegewinnung mit ästhetischem Design verbinden. Sie dienen nicht nur als umweltfreundliche Stromquellen, sondern werten auch das Stadtbild oder den heimischen Garten auf.

Ein Solarbaum ist eine baumähnlich verzweigte Struktur, die Solarmodule als „Blätter“ aufweist. Ein Windbaum dagegen ist eine kleine Windkraftanlage. Seine Module in Blattform drehen sich im Wind und liefern so Energie.

Solarbäume werten öffentlichen Raum auf

Moderne Kunst trifft grüne Hightech: So lässt sich das Konzept „Solarbaum“ grob umreißen. Denn bei ihm handelt es sich nicht einfach um eine Photovoltaikanlage in der typischen rechteckigen Form, sondern um ein Designobjekt. Typisch ist die stählerne Konstruktion, die für den „Baum-Look“ sorgt: Von dem „Stamm“ im Zentrum gehen weitere Träger – die „Äste“ – ab. Auf ihnen befinden sich dann als „Blätter“ die einzelnen PV-Module mit den Solarzellen.

Häufig handelt es sich bei Solarbäumen um wahre Kunstwerke. Denn die Bäume sollen nicht einfach „nur“ wie eine normale PV-Anlage Strom erzeugen, sondern auch das Interesse an der Photovoltaik-Technologie als solcher wecken. Daher sind Solarbäume, die im öffentlichen Raum aufgestellt werden, bereits von Anfang an als echte Hingucker konzipiert, die die Aufmerksamkeit von Passant*innen auf sich lenken und sie von der Nützlichkeit von Sonnenstrom überzeugen sollen. Im Gegensatz dazu gibt es übrigens auch sogenannte Solarfassaden, die sich unauffällig ins Gesamtbild eines Hauses einfügen. Alle Infos dazu finden Sie in unserem Artikel zu innovativen Solar-Lösungen für Ihr Haus.

Weltweit sind in immer mehr Städten und Gemeinden Solarbäume zu finden, die erneuerbaren Strom bereitstellen.

Solarbäume weltweit im Einsatz

Mittlerweile finden sich rund um den Globus interessante und formschöne Solarbäume. Wie etwa im österreichischen Gleisdorf, wo 1998 der weltweit erste Solarbaum errichtet wurde. Mit 17 Metern Höhe und 140 Solarmodulen, die eine Leistung von 7 Kilowatt-Peak (kWp) erbringen und 70 Straßenlaternen versorgen, ist dieser Baum auch einer der größten. In der kanadischen Stadt London (Ontario) liefert ein sieben Meter hoher Solarbaum zumindest 0,5 Kilowatt-Peak für das benachbarte Tourismus-Zentrum.

Ein interessantes Konzept steckt hinter dem eTree, der von dem israelischen Startup Sologic entwickelt wurde. Das erste Modell kam 2014 auf den Markt und bietet einen WLAN-Hotspot, eine Ladestation für Handys sowie eine Quelle mit frischem Trinkwasser. Dank einer Leistung von 7 kWp sind sogar Video-Calls mit anderen eTrees möglich. 2017 wurde ein weiterer Solarbaum in der Stadt Nevers, in Frankreich, errichtet, an dem man auch E-Bikes laden kann.

Der „Energy Tree“ in Löchgau liefert Sonnenstrom für die E-Bike-Ladestation, die zu drei Mehrfamilienhäusern gehört. (© ASCA)

In Kleinwulkow (Sachsen-Anhalt) steht bereits seit 2002 ein ganzer Solarwald. Die Stadtwerke Osnabrück installierten 2011 einen Solarbaum mit 4,3 Kilowatt-Peak, der unter anderem das Laden von E-Autos auf dem Firmenparkplatz ermöglicht. 2023 folgte eine Solarblume am Klinikum Osnabrück. Dank integriertem Smart-Tracking – die Blume folgt automatisch dem Lauf der Sonne – kann die Stromproduktion noch mehr gesteigert werden. Und 2021 wurde in Löchgau (Baden-Württemberg) der 2,5 Meter hohe „Energy Tree“ errichtet, der unter anderem als E-Bike-Ladestation dient. Eine Besonderheit sind die grünen, organischen PV-Folien.

Doch nicht nur Städte und Gemeinden oder Firmen, die sich als Vorreiter für mehr Sonnenenergie positionieren wollen, profitieren von den ungewöhnlichen PV-Anlagen. Das Forschungsinstitut CMERI im indischen Durgapur hat den weltweit größten Solarbaum entwickelt, der speziell auf die Bedürfnisse von Kleinbauer*innen zugeschnitten ist. Mit einer Leistung von 50 Kilowatt (kW) lassen sich so leicht elektrische Wasserpumpen, Ackerfräsen und Traktoren versorgen.

Ein weiteres Beispiel findet sich in Dubai – und hier gehen die Funktionen noch einen Schritt weiter. 2015 wurden dort sogenannte „Smart Palms“ eingeführt: solarbetriebene Palmen, die erneuerbare Energien in den urbanen Raum integrieren und sich perfekt optisch an ihre Umgebung anpassen.

Smart Palms versorgen die Öffentlichkeit dank einer Vielzahl an Dienstleistungen optimal. Sie erzeugen nicht nur Strom, sondern bieten auch kostenloses WLAN, Schnellladestationen und Informationsdisplays (auf diesen können aktuelle Wetterdaten eingesehen, Nachrichten oder Infos zu öffentlichen Verkehrsmitteln nachverfolgt werden). Außerdem haben sie Notrufknöpfe und sorgen nachts dank grüner LED-Lampen für eine ästhetische und zur Umgebung passende Beleuchtung.

Den weltweit größten Solarbaum hat das indische Forschungszentrum CMERI entwickelt und 2020 vorgestellt. (© CMERI)

Ein Solarbaum für den Garten zu Hause?

Eine praktikablere Lösung für den Hausgebrauch stammt vom Unternehmen PentaSolar aus Saarbrücken. Dieser Solarbaum ähnelt weder einer Palme noch einem Laubbaum, sondern sieht eher wie ein Solar-Tannenbaum aus. Das liegt an den fünf PV-Modulen, die dreieckig sind und nach oben spitz zulaufen. Mit 2,2 Meter Höhe ist er etwas größer als die meisten Weihnachtsbäume. Alles, was Sie brauchen, um ihn aufstellen zu können, ist ein sonniger Platz im Garten.

Der tannenförmige Aufbau führt dazu, dass dieser Solarbaum von Anfang an über eine Ausrichtung von 360 Grad verfügt. Während reguläre, auf dem Dach aufgestellte PV-Anlagen vor allem in den Mittagsstunden Strom erzeugen, liefert der Solarbaum von PentaSolar Solarenergie auch in den Morgen- und Abendstunden – auch ohne Pufferspeicher. Im Sommer liegt die Leistung eines Baumes bei bis zu 0,75 Kilowatt-Peak, im Winter lassen sich immerhin noch 0,25 Kilowatt-Peak erreichen.

Der Solarbaum von PentaSolar kann aufgrund seiner tannenähnlichen Form länger Sonnenenergie einfangen als eine herkömmliche PV-Anlage. (© PentaSolar)

Laut Hersteller können Sie mit einem Solarbaum ungefähr 400 Kilowattstunden Sonnenstrom pro Jahr erzeugen. Bei mehreren Solarbäumen bzw. der Einbindung eines Batteriespeichers fällt der Ertrag natürlich noch größer aus. Der Preis für einen Solarbaum liegt bei 2.500 Euro zzgl. Mehrwertsteuer. PentaSolar gibt an, dass sich die Kosten innerhalb von zehn Jahren amortisieren. Eine Förderung ist allerdings meist nicht möglich.

Zum Kaufpreis kommen noch die Anschlusskosten ans Hausstromnetz durch einen Fachbetrieb dazu. Diese sollten sich aber in Grenzen halten, da der Solarbaum bereits komplett ausgerüstet und vorinstalliert ist. Als Selbstbauer*in müssen Sie lediglich – nach Anleitung – ein geeignetes Fundament im Garten einbringen und den Baum mit vier Muttern am Flansch befestigen. Zudem sollte Ihr vorhandener Zähler vom Energieversorger durch einen Zwei-Richtungszähler ausgetauscht werden. Entsprechend gilt es, ähnlich wie beim Balkonkraftwerk, den Solarbaum bei der Bundesnetzagentur als auch beim jeweiligen Netzbetreiber anzumelden.

Ein ähnliches Prinzip wird bei der „Smartflower“ genutzt: einer „Sonnenblume“ zur Stromerzeugung. Sie wendet sich, wie eine echte Blume, immer in Richtung Sonne (für eine maximale Energieerzeugung) und schließt sich zum Beispiel bei Sturm automatisch. Die Smartflower ist nicht nur für Unternehmen, sondern auch für Privatpersonen erhältlich. Damit können Sie sich intelligente Solarenergie nach Hause holen, ohne Solarmodule auf dem Dach integrieren zu müssen. Mit 2,3 Kilowatt-Peak erreicht die Smartflower selbst in unseren Breitengraden einen Jahresertrag von gut 5.000 Kilowattstunden.

Der „Solar Tree“ des britischen Designers Ross Lovegrade war einer der ersten in Serie produzierten Solarbäume der Welt. Mittlerweile ist bereits die zweite Generation erhältlich. (© Artemide)

Mit dem Windbaum Energie erzeugen

Eine Variante nachhaltiger Energiegewinnung, die in Sachen Ästhetik den Solarbäumen in kaum etwas nachsteht, ist der Windbaum. Auf den ersten Blick sieht der „Wind Tree“ des französischen Unternehmens New World Wind wirklich aus wie ein echter Baum: Er ist etwa zehn Meter hoch und acht Meter breit, mit einer Krone wie ein Laubbaum. Diese wird von den 36 grünen Windturbinen gebildet, die sich an den verzweigten Ästen befinden und wie hängende Blätter aussehen.

Laut Hersteller reicht bereits ein schwacher Wind (ab 2,5 Metern pro Sekunde), damit die „Aeroleafs“ fast geräuschlos Strom erzeugen. Die Turbinen sind jeweils rund einen Meter groß und arbeiten unabhängig voneinander. Dadurch liefert der Wind Tree auch dann Energie, falls eine Turbine ausfallen sollte. Ein kleiner Speicher fängt Stromspitzen auf. Sämtliche Kabel und Technik sind im Inneren versteckt. Insgesamt liefert bereits ein einziger Wind Tree laut Hersteller innerhalb eines Jahres ausreichend Energie für:

• Die Beleuchtung von Straßenlaternen
• Die Beleuchtung von Parkplätzen
• Ladestationen von Elektroautos

An den Windbäumen können ebenfalls Ladestationen installiert oder USB-Bänke angebracht werden, sodass sie nicht nur der Stromerzeugung dienen.

Auch ein Windbusch und eine Windpalme sind erhältlich. Das Design ähnelt dem Windbaum, aber die Modelle unterscheiden sich in Größe und Stromproduktion. Der Windbusch passt dank seiner Größe auch in kleinere Bereiche. Eine Installation ist so beispielsweise auch auf der Terrasse möglich – ein ideales Produkt für eine Anschaffung im Privatbereich.

Der Wind Tree des französischen Unternehmens New World Wind produziert fast geräuschlos Strom aus Windkraft. (© New World Wind)

New World Wind: Zum Windbaum kommt der Windbusch

Der erste Prototyp des Wind Tree wurde 2015 auf der Place de la Concorde in Paris aufgestellt und diente als Praxistest. Ein Jahr später startete die Serienproduktion. Mit Kosten von rund 50.000 Euro richtet sich der Windbaum von New World Wind in erster Linie an Kommunen und Firmen. Diese können ihr Modell weiter ausbauen und zusätzliche LED-Lichter, Ladestationen oder luftreinigende Blätter einbauen lassen. Auch die Farbe der Blätter und des Stammes ist individuell konfigurierbar. Neben Grün stehen auch Blau und Orange zur Auswahl.

Eine Variante, die sich stärker auch an Privathaushalte richtet, ist der sogenannte „WindBush“. Dieser besteht aus zwölf bis 16 Aeroleafs und zwölf Photovoltaik-Blättern, die Sonnenstrom liefern. Die kleinere Ausführung (mit einer Höhe von 5,50 Metern) ist laut Hersteller ideal für sonnige Flächen und hat nur einen geringen Platzbedarf. Zudem können die Windbüsche zu einer Hecke kombiniert werden, umso mehr Leistung zu erbringen. Ein Windbusch kostet ab 18.900 Euro. Zum Teil günstigere Alternativen für Windkraft für zu Hause stellen wir Ihnen in einem weiteren Artikel vor.

Zur Steigerung der Effizienz wird der Windbusch mittlerweile als Hybrid-Version angeboten. In dieser Variante sind Solarpaneele unter jedem „Aeroleaf“ bzw „Blatt“ des Busches angebracht. Durch die Zusammenarbeit von Windkraft und Solar soll die Kapazität der zu erzeugenden Energie gesteigert werden. Eine weitere spannende Option ist die Aero “WindPalm”, ein baumähnliches Stromerzeugungssystem, das aus 3 bis 5 Stahlstämmen und Ästen besteht und 18 bis 30 blattförmige Windturbinen sowie die Möglichkeit zur Integration von photovoltaischen Blättern bietet. Dieses System kann in verschiedenen Konfigurationen installiert werden und ist geeignet für sowohl urbane als auch natürliche Umgebungen.

Lohnen sich Wind- und Solarbäume?

Wind- bzw. Solarbäume stellen eine Bereicherung des öffentlichen Raums dar. Das spektakuläre Design sorgt für Aufsehen und macht erneuerbare Energie buchstäblich „begreifbar“. Aufgrund der hohen Kosten richten sie sich aber in erster Linie an Kommunen bzw. Firmen und weniger an Eigenheimbesitzer*innen oder Häuslebauer*innen. Für diese gibt es aber eine Reihe an Alternativen, zum Beispiel herkömmliche PV-Anlagen auf dem Dach, Balkonkraftwerke oder Mini-Windräder für den Garten.

Solar- und Windbäume gegenüber klassischen Solaranlagen

Solar- und Windbäume sind keine Alternative für klassische Solaranlagen. Sie können nicht als Ersatz angesehen werden, da sie weniger Strom produzieren. Klassische Solaranlagen, wie Dach- und Freiflächenanlagen, sind leistungsstärker und wirtschaftlicher.

Aber: Wind- und Solarbäume sind eine gute Ergänzung, vor allem bei Platzproblemen oder als Objekt, das zukunftsorientiertes Design und Funktion vermitteln soll. Sie lohnen sich daher vor allem im öffentlichen Raum.

Hier sind die Vor- und Nachteile von Solar- und Windbäumen im Vergleich zu klassischen Solaranlagen:

Fazit: Solar- und Windbäume – Ästhetik trifft Funktionalität

Solar- und Windbäume sind weltweit präsent, in zahlreichen Städten und Ländern; von Frankreich über Deutschland bis in die Schweiz und mehr. Sie bieten eine ästhetische und ansprechende Möglichkeit, erneuerbare Energie in den urbanen Raum zu integrieren. Mit der Kombination aus Funktion und Design tragen sie hervorragend zur nachhaltigen Stadtentwicklung bei: Durch ihre stilvolle Gestaltung fügen sie sich harmonisch ins Stadtbild ein und betreiben beispielsweise zugleich die Straßenbeleuchtung.

In ländlichen Regionen sind Windbäume ideal, um umweltfreundlich Energie zu gewinnen, ohne die Landschaft zu sehr zu belasten. Solar- und Windbäume könnten in Zukunft eine immer wichtigere Rolle bei der Energieversorgung spielen.

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