Die saudi-arabische NEOM, ein Eckpfeiler der Vision 2030, geht an die Grenzen der städtischen Energiewende. In dieser 26 500 km² großen Megastadt, für die 500 Mrd. USD bereitgestellt wurden, ist jedes Gebäude mit gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV) ausgestattet, die 2 200 kWh/m² jährlicher Sonneneinstrahlung nutzt, um ein vollständig erneuerbares Stromnetz zu gewährleisten. Von Perowskit-Solarfenstern bis hin zu intelligenten Netzsystemen, die durch maschinelles Lernen optimiert werden – NEOM ist dabei, das Design nachhaltiger Städte neu zu gestalten.

BIPV-Richtlinie und strukturelle Innovation

Perowskit-Solarfenster: Verschmelzung von Aussehen und Leistung

Die NEOM-Strukturen sind mit Perowskit-Solarfenstern ausgestattet, die einen Wirkungsgrad von 18 % bei einer Transparenz von 70 % aufweisen. Diese im Tintenstrahldruckverfahren hergestellten Zellen, die in Zusammenarbeit mit Unternehmen wie Panasonic entwickelt wurden, verringern den Kühlungsbedarf um 25 % im Vergleich zu Standardverglasungen und erzeugen gleichzeitig Strom. Erste Modelle in den intelligenten Gebäuden von Osaka bestätigen ihre Praxistauglichkeit in Wüstengebieten, wo die Beherrschung der Hitze entscheidend ist.

Adaptive PV-Beschattungsmechanismen

Integrierte photovoltaische Beschattungssysteme (PVSDs) sorgen für ein Gleichgewicht zwischen Stromerzeugung, Tageslichtsteuerung und thermischem Komfort. Projekte wie die Sonnenschirme von Saules Technology aus Polen – mit Perowskit-Modulen und automatischer Nachführung – prägen die Entwürfe von NEOM. Diese Geräte passen den Lamellenwinkel während der Fahrt an und senken den Kühlbedarf bei den extremen Wetterbedingungen in Riad um 24 %.

Die Linie: Ein Null-Emissions-Plan

Die 170 km lange lineare städtische Zone von NEOM, The Line, zeigt, wie BIPV die Emissionen sowohl in der Mobilität als auch in der Infrastruktur verringern kann:

• Vertikale Solarfarmen: Gebäudefassaden dienen als Energieerzeuger, wobei die ersten Pläne auf 1,5 GW durch PV-integrierte Hochhäuser abzielen.
• Hochgeschwindigkeitsbahn: Ein vollständig solarbetriebenes Schienennetz verbindet städtische Bereiche miteinander, wodurch Autos überflüssig werden und die Verkehrsemissionen sinken.
• Durch maschinelles Lernen optimierte Grid-Systeme: Fortschrittliche Algorithmen prognostizieren den Energiebedarf und sorgen für einen Ausgleich zwischen Solaranlagen auf Dächern, Windturbinen und Wasserstoffspeichern.

Groß angelegte Infrastruktur für erneuerbare Energie

Hybridisierung von Sonne und Wind

ENOWA, die Stromversorgungssparte von NEOM, baut in Tabuk und Duba auf einer Fläche von 420 km² Solarparks mit einer Leistung von 20 GW auf. In Zusammenarbeit mit Assystem werden diese Anlagen 65 % des Strombedarfs von NEOM decken und durch zusätzliche 1,2 GW an Windkraftkapazität ergänzt werden. Dieser kombinierte Ansatz garantiert erneuerbare Energie rund um die Uhr – auch bei Sandstürmen oder in Zeiten mit geringer Sonneneinstrahlung.

Grüne Wasserstoffproduktion

Das 8,4 Milliarden Dollar teure Helios-Werk, ein Joint Venture mit ACWA Power und Air Products, soll bis 2026 täglich 650 Tonnen grünen Wasserstoff produzieren. Elektrolyseure, die mit dem Solar-/Windmix von NEOM betrieben werden, werden Industrien mit Strom versorgen und Exportmärkte beliefern.

Politische Maßnahmen und Kooperationen als Motor für die Übernahme

Regulatorische Strukturen

• 100% BIPV-Anforderung: Jedes Gebäude muss Solarkomponenten enthalten – von fußgängerfreundlichen Pflastersteinen auf der Sindalah-Insel bis hin zu den mit Steinen verkleideten Wänden von Mitrex in Industriegebieten.
• Grüne Initiative Saudi-Arabiens: Steuerliche Anreize und staatliche Unterstützung in Höhe von 2,1 Milliarden Dollar beschleunigen die Einführung privater BIPV-Projekte.

Globale Allianzen

• Onyx Solar: Die transparenten PV-Dachfenster des Nori-Forschungszentrums produzieren 5,9 Millionen kWh über 35 Jahre.
• SwissINSO: Kromatix-farbige BIPV-Paneele zieren das Forschungs- und Entwicklungszentrum der Dewa und vereinen Effizienz mit einem unverwechselbaren Aussehen.

Hürden und Antworten

Anpassung an trockene Umgebungen

• Staubbeständigkeit: Nanobeschichtete Solarmodule weisen Sand ab und halten den Wirkungsgrad bei trockenen Bedingungen wie in Muğla bei 95 %.
• Hitze-Toleranz: Phasenwechselmaterialien in PVSDs absorbieren überschüssige Wärmeenergie und senken die Spitzentemperaturen um 1,8 °C.

Netzstabilität

Die Smart Energy Platform (DEP) von NEOM verbindet über 500 Umspannwerke und ermöglicht einen Lastausgleich in Echtzeit zwischen verteilten BIPV-Systemen und zentralen Solar-/Windanlagen. Pilotnetze für den Austausch von Fahrzeugen zwischen Netzen (Vehicle-to-Grid, V2G) in Hidden Marina ermöglichen einen wechselseitigen Energietransfer mit Elektrofahrzeugen und glätten plötzliche Nachfragespitzen.