Ziegelrote Solarmodule

ziegelrote Solarmodule

Solarmodule jetzt auch in ziegelrot. Das Schweizer Forschungsinstitut CSEM hat gemeinsam mit dem Hersteller ISSOL rote Solarmodule entwickelt. Sie sind erstmals auf dem Dach eines Bauernhauses im Kanton Fribourg installiert worden und sollen künftig die nachhaltige Stromerzeugung mit dem Denkmalschutz versöhnen.

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Batteriesysteme und deren technische Unterschiede

Batteriesysteme und deren technische Unterschiede

Batteriesysteme und deren technische Unterschiede

Batteriespeichersystemen, die in Ein- und kleineren Mehrfamilienhäusern und kleineren Gewerbebetrieben eingesetzt werden können, sind meist als Komplettsysteme „von der Stange“ erhältlich. Das PV-Magazin hat von rund 40 Anbietern Informationen zu über 300 Systemen abgefragt (Stand Juni 2016). Die Angaben enthalten Details unter anderem zum Aufbau und zur Batterie.

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Qualitätsführer am Weltmarkt für Solarstrom

Fronius, Qualitätsführer am Weltmarkt für Solarenergie, hat im österreichischen Zwentendorf ein ganz besonderes Projekt umgesetzt: die Installation einer Photovoltaikanlage auf dem Gelände eines ehemaligen Atomkraftwerks (AKW). Wo einstmals Atomstrom produziert werden sollte, wird heute auf einer Fläche von 3.700 Quadratmetern saubere und sichere Energie aus natürlichen Ressourcen gewonnen. Das Projekt entspricht ganz dem Fronius Konzept 24 Stunden Sonne, einer Vision, bei welcher der gesamte Energiebedarf zu 100 Prozent durch erneuerbare Energiequellen gedeckt wird.
Fronius,
Qualitätsführer am Weltmarkt für Solarenergie, hat im österreichischen Zwentendorf ein ganz besonderes Projekt umgesetzt: die Installation einer Photovoltaikanlage auf dem Gelände eines ehemaligen Atomkraftwerks (AKW). Wo einstmals Atomstrom produziert werden sollte, wird heute auf einer Fläche von 3.700 Quadratmetern saubere und sichere Energie aus natürlichen Ressourcen gewonnen. Das Projekt entspricht ganz dem Fronius Konzept 24 Stunden Sonne, einer Vision, bei welcher der gesamte Energiebedarf zu 100 Prozent durch erneuerbare Energiequellen gedeckt wird.

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Für wen ist ein Speicher interessant?

Direkt vorab: ein Solarstromspeicher ist nicht für jeden Privathaushalt sinnvoll bzw. wirtschaftlich. Wer sich eine Photovoltaikanlage neu anschaffen will, für den ist es in jedem Fall sinnvoll, einen Speicher in die Planung mit einzubeziehen. Zum einen aufgrund des Missverhältnis von weniger als 13 Cent Einspeisevergütung und einem Haushaltsstrompreis von rund 28 Cent pro Kilowattsunde.

Anders gestaltet sich die Überlegung für einen Solarstromspeicher bei der Nachrüstung von PV- Anlagen, die in jüngster Vergangenheit oder bereits vor einigen Jahren gebaut wurden.

Photovoltaikanlagen mit einem Speicher nachrüsten

Noch vor einigen Jahren war die Sachlage bei einer privaten Photovoltaikanlage klar: möglichst viel des erzeugten Stroms ins Netz einspeisen. Denn die Einspeisevergütung lag noch vor wenigen Jahren deutlich über dem Preis von normalem Haushaltsstrom. Also nahezu den ganzen Strom teuer an den Netzbetreiber verkaufen und günstigeren Haushaltsstrom einkaufen. Ein klassisches Plus-Geschäft, wenn die Photovoltaik Anlage erst einmal abbezahlt war. Über das Speichern von Solarstrom dachte damals noch keiner nach.

Solarstrom speichern bei mehr als 30 Cent Einspeisevergütung?

Für Betreiber älterer Anlagen, die noch eine Einspeisevergütung von 30 Cent / kWh und mehr bekommen (Inbetriebnahme 2010 und früher), ist es wirtschaftlich nicht sinnvoll, den erzeugten Solarstrom zu speichern um ihn anschließend selbst zu verbrauchen. Denn der selbst erzeugte und selbst verbrauchte Strom ist in diesem Fall teurer bzw. mehr wert, als zugekaufter Haushaltsstrom. Ebenso ist die Wirtschaftlichkeitsberechnung dieser Anlagen darauf ausgelegt, den kompletten Strom einzuspeisen um die Anlage, die damals noch weitaus mehr gekostet hat als heute, über den Stromverkauf zu refinanzieren und ab diesen Zeitpunkt einen Gewinn zu erwirtschaften. Jede Kilowattstunde, die teuer selbst verbraucht wird anstatt sie billiger einzukaufen, macht die einstige Wirtschaftlichkeitsberechnung Stück für Stück zunichte.

Solarstrom speichern bei Eigenverbrauchsvergütung?!

Etwas anders gestaltet sich die Überlegung bei bestehenden Anlagen aus der Zeit, die zwischen dem 01.01.2009 und 31.03.2012 in Betrieb genommen wurden. Diese Anlagen bekommen noch Geld für selbst verbrauchten Strom, die sog. Eigenverbrauchsvergütung. Diese ist gestaffelt in einen Eigenverbrauchsanteil unter 30 Prozent (mit geringerer Vergütung) und über 30 Prozent (mit höherer Vergütung). Strom zu speichern kann in diesem Fall sinnvoll sein, um bei einem höheren Eigenverbrauchsanteil mehr Geld für den selbst verbrauchten Strom zu bekommen.

Solarstrom speichern bei 13 Cent Einspeisevergütung und weniger!

Photovoltaik Anlagen, die seit April 2012 gebaut wurden, bekommen keine Eigenverbrauchs-vergütung mehr und eine Einspeisevergütung von heute weniger als 13 Cent / kWh. Strom von der Photovoltaikanlage zu speichern und selbst zu verbrauchen ist seither schon interessanter. Je weiter die Einnahmen aus der Einspeisevergütung und die Kosten für Haushaltsstrom (28 Cent / kWh und mehr) auseinander liegen, desto eher entsteht aus diesem Missverhältnis ein finanzieller Anreiz für einen Solarstromspeicher und den Eigenverbrauch des Solarstroms.

Fazit: Solarstromspeicher sind insbesondere für bei Anlagen ab Baujahr 2013 interessant

Diese Einschätzung spiegelt sich auch in der Förderpolitik der Bundesregierung wieder. Bundes- umweltministerium und KfW-Bankengruppe haben das KfW-Programm 275 entwickelt und fördern Solarstromspeicher, die entweder in Verbindung mit einer neu zu bauenden Photovoltaikanlage angeschafft werden. Oder Speicher, die eine bestehende Photovoltaikanlage nachrüsten, wenn die PV-Anlage nach dem 31.12.2012 in Betrieb genommen wurde. Die PV-Anlage, egal ob Neubau oder Bestand, darf allerdings nicht mehr als 30 kWp Nennleistung haben, um förderfähig zu sein. Dies zeigt noch einmal klar und deutlich die anvisierte Zielgruppe für Solarstromspeicher: private und kleingewerbliche Photovoltaikanlagen mit Inbetriebnahme 2013.

 

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Wie funktioniert ein Solarstromspeicher überhaupt?

Wie funktioniert nun ein solcher Solarstromspeicher überhaupt? Herzstück eines jeden Batterie- speichers ist eine intelligente Ladeelektronik. Diese steuert den Strom zwischen der Photovol- taikanlage, dem Haushalt, dem Speicher und dem öffentlichen Netz. Da hat die Elektronik ganz schön was zu tun. Erzeugt die Photovoltaikanlage Strom, dann wird zunächst der momentane Stromverbrauch im Haushalt gedeckt. Übersteigt die Stromproduktion den momentanen Bedarf, dann wird der Batteriespeicher geladen. Erst wenn der Speicher voll geladen ist und der momentane Stromverbrauch im Haus gedeckt ist,
speist die Photovoltaikanlage den überschüssigen Strom ins Netz ein. So macht eine Photovoltaikanlage richtig Sinn! Und jeder Sonnenstrahl wird richtig genutzt.

Die Speicherkapazität wird dabei so ausgelegt, dass der Speicher den Haushalt möglichst bis zum nächsten Ladevorgang, wenn die PV-Anlage wieder Strom produziert, mit gespeichertem Strom versorgen kann. Tritt zwischenzeitlich eine höhere Spitzenlast auf, wenn z.B. der Herd und andere stromintensive Elektrogeräte gleichzeitig betrieben werden, dann wird zusätzlich Strom aus dem Netz bezogen. Besser ist es dann natürlich die großen Verbraucher der Reihe nach zu schalten. Denn nicht immer wenn gekocht wird, muss auch gleichzeitig gewaschen werden.

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Eigenverbrauchsanteil vs. Autarkiegrad

Welchen praktischen Nutzen ein Solarstromspeicher für einen Haushalt hat, lässt sich anhand von zwei Kenngrößen ablesen: dem Autarkiegrad und dem Eigenverbrauchsanteil. Wirklich relevant
ist im Alltag jedoch nur der Autarkiegrad. Er sagt aus, inwieweit sich ein Haushalt gemessen an seinem Jahresstromverbrauch selbst mit Strom von der Photovoltaikanlage versorgen kann.

Der Eigenverbrauchsanteil ist eher eine technische Größe, die angibt, wieviel erzeugter Strom von der Photovoltaikanlage selbst verbraucht werden kann. Inwieweit der Strombedarf des Hauses damit gedeckt werden kann, lässt sich anhand des Eigenverbrauchsanteils also nicht ablesen.

Welcher Autarkiegrad und welcher Eigenverbrauchsanteil möglich ist, muss die fachkundige Be- ratung durch einen Solarteur ergeben, der die Größe der PV-Anlage und die Größe des Speichers anhand des Jahres-Lastpro ls im Haushalt genau aufeinander abstimmt. Fachpublikationen haben Autarkiegrade von 70 – 80 Prozent errechnet. Eigenverbrauchsanteile sind praktisch bis zu 100 Prozent möglich, wenn die Speichergröße die PV-Leistung um das drei- bis fünffache übersteigt. Ob dies ratsam ist, sollte ebenfalls die Beratung bei einem Solarteur klären.

 

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Wozu braucht man überhaupt einen Solarstromspeicher?

Solarstromspeicher haben in Verbindung mit einer Photovoltaikanlage den Zweck, den selbst erzeugten Strom vom eigenen Hausdach zwischenspeichern zu können. Ohne einen Batteriespei- cher muss der erzeugte Strom bislang entweder sofort verbraucht oder augenblicklich ins Netz eingespeist werden. Sprich: der Strom muss, wenn er erzeugt wird, irgendwo hin.

Stromverkauf wird zum Stromverbrauch

War bis vor wenigen Jahren noch das hauptsächliche Ziel Solarstrom für das öffentliche Netz zu erzeugen, ist es heute der Eigenverbrauch der bedient werden muss. Selbst verbrauchen können den Strom tagsüber meist nur der Kühlschrank, der Tiefkühlschrank sowie Elektrogeräte mit Akku oder Standby-Funktion. Mehr als 10 Prozent des Stroms von der Photovoltaikanlage lässt sich in einem normalen Haushalt tagsüber fast nicht verbrauchen, wenn keiner zu Hause ist. Der Rest wird also an den Netzbetreiber verkauft.

Die Herausforderung besteht nun darin, die Verbraucher entweder an die Stromerzeugungszeiten anzupassen, oder den Strom zu speichern. Solarstromspeicher ermöglichen es nun, dass mehr selbst erzeugter Strom auch selbst verbraucht werden kann. Und zwar dann, wenn der Strom auch gebraucht wird: Abends, Morgens und am Wochenende. Aktuell kann mit einer Solarstromanlage Strom für weniger als die Hälfte der derzeitigen Bezugskosten selbstliebe produziert werden. Ausschließlich einzuspeisen ist in den meisten Fällen nicht mehr wirtschaftlich.

Deswegen ist es beim Neubau einer PV-Anlage wirtschaftlicher, sich das Geld für den Haus- haltsstrom zu sparen, und möglichst viel des selbst erzeugten Stroms auch selbst zu verbrauchen. Zum Vergleich: bei einem durchschnittlichen Stromverbrauch von rund 4.000 kWh und einem Strompreis von 28 Cent / kWh bezahlt ein durchschnittlicher Vier-Personen-Haushalt heute rund 1.120 € Stromkosten im Jahr. Und ohne weitere Strompreissteigerung rund 22.400 € in 20 Jahren. Geld, was sich bei einer Betriebsdauer einer PV-Anlage von bereits 20 Jahren leicht auszahlt.Meist sogar schon in weniger als der Hälfte der Zeit.

Solarstromspeicher lohnen sich. Nicht nur finanziell. Auch der Umwelt! Zudem werden Lastspitzen in den Stromnetzen entsprechend abgemildert. Denn meist sind die Stromverbräuche in Wohn- oder Industriegebieten bei den einzelnen Nutzern ähnlich.

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Batterie der Zukunft

Forschung für die Batterie der Zukunft

Lithium-Ionen-Batterien sind aus unserem
Alltag kaum wegzudenken: Sie versorgen Smartphones, Notebooks oder Elektroautos mit Energie. Trotzdem suchen Forscher in der Ulmer Wissenschaftsstadt mit Hochdruck nach hochleistungsfähigen Nachfolgern. Denn zum einen haben Lithium-Ionen-Batterien ihre maximale Speicherkapazität bereits erreicht und zum anderen ist der Lithium-Vorrat begrenzt.

Grund genug für die Ulmer Universitätsgesellschaft dem Forschungsschwerpunkt „Energiespeicherung und -wandlung“ der Universität einen Vortrag in ihrer Jubiläumsreihe zu widmen.

Am Samstag, 4. Februar um 11.00 Uhr referiert Professor Axel Groß, Leiter des Instituts für Theoretische Chemie an der Uni Ulm, über Batteriekonzepte der Zukunft. Denn die Energiewende und die Umstellung auf die Elektromobilität können nur mit leistungsfähigen Batterien und Brennstoffzellen gelingen.

In der Ulmer Wissenschaftsstadt ist ein unvergleichliches Umfeld für die Erforschung neuartiger Batterien und Brennstoffzellen entstanden. Neben der Universität mit ihrer langen Tradition in der Elektrochemie decken das Helmholtz-Institut Ulm für elektrochemische Energiespeicherung (HIU) sowie das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) das gesamte wissenschaftliche Spektrum ab – von Computersimulationen elektrochemischer Prozesse bis zu Test- und Pilotfertigungsanlagen. Im Zentrum stehen so genannte Post-Li-Systeme, über die Professor Groß in seinem Vortrag sprechen wird. Künftig soll der Ladungsträger Lithium nämlich durch alternative Materialien wie Natrium, Magnesium, Aluminium oder Chlor ersetzt werden. In der neuen Kundenhalle der Sparkasse informiert Groß über Herausforderungen und Chancen dieser Batteriesysteme, die von Universität, HIU und ZSW gemeinsam beforscht werden. Der Eintritt ist frei!

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