Im Rahmen des deutsch-französischen Forschungsprojektes „Sol-Ion“ haben Wissenschaftler am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) in Stuttgart ein neues Speichersystem für Solarstrom entwickelt. Damit konnten sie in einem Testgebäude den Eigenverbrauch von Solarstrom um 26 Prozent erhöhen. Die in dem neuen System gespeicherte Energiemenge deckt den durchschnittlichen Strombedarf eines Einfamilienhaushaltes mit vier Personen in den Abendstunden ab, wie das ZSW berichtet. Damit werde aus dem flukturierenden, erzeugungsabhängigen Solarstrom eine abrufbare nachfrageorientierte Energiequelle, lautet das Resümee der Stuttgarter Forscher.
So groß wie eine Kühltruhe
Das Sol-Ion Speichersystem hat etwa die Größe einer normalen Haushaltskühltruhe. Sie enthält unter anderem die üblichen Wechselrichter für eine Solarstromanlage und einen Batterieladegleichrichter. Beide haben eine Nennleistung von fünf Kilowatt. Außerdem steckt in der Anlage eine Elektronik zur Gerätesteuerung. Die Forscher optimierten diese und erfassten die Daten während verschiedener Langzeittests über einen Zeitraum von sechs Monaten, die schon seit dem letzten Jahr auf dem Solartestfeld des ZSW in Widderstall auf der Schwäbischen Alb und in Privathaushalten laufen. Herzstück der Speicheranlage sind aber die verwendeten Lithium-Ionen-Batterien, die über eine genutzte Speicherkapazität von sechs Kilowattstunden verfügen.
Weg von der Rendite, hin zur Investition
Bei den Langzeittests konnten die Forscher eine hohe Auslastung der Batterie nachweisen. Eine Anlage mit einer Leistung von 5,1 Kilowatt auf einem Carport lieferte den Strom. Als Verbraucher baute man ein Testfeldgebäude. „Selbst in den Monaten Februar bis Mitte April 2012 konnte der Speicher im Schnitt täglich mit vier Kilowattstunden Sonnenenergie beladen werden, oft war er auch voll“, sagt Michael Powalla, Leiter des Geschäftsbereiches Photovoltaik am ZSW. „Wir sind gespannt auf die Ergebnisse im Sommer. Bei langer Sonnenscheindauer kann die gespeicherte Energie vom späten Abend bis zum erneuten Sonnenaufgang reichen“, schätzt der Professor.
Der Eigenverbrauch von Solarstrom vor allem aus kleineren Anlagen rückt immer mehr in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit, vor allem seit die Bundesregierung den Plan verfolgt, nur noch 80 Prozent des produzierten Solarstroms zu vergüten. Der Rest sollte möglichst selbst verbraucht werden. Beispielrechnungen bestätigen, dass sich damit die Investition in eine Photovoltaikanlage auf dem eigenen Hausdach durchaus lohnt, unabhängig von den Renditen, die man mit der Einspeisevergütung erzielen kann. Denn bei einer Absenkung der Einspeisetarife auf 19,5 Cent pro Kilowattstunde wird der Solarstrom vom Dach billiger als der Strom von Lieferanten, der mit durchschnittlich 23 bis 25 Cent pro Kilowatt zu Buche schlägt. Diese Rechnung wird um so besser, je weiter die Förderung für Photovoltaikstrom sinkt.
Speicher sind bisher der Flaschenhals
Bisher ist aber die Stromspeicherung der Flaschenhals, da die Speicher noch sehr teuer sind. Die Gewinne aus dem Eigenverbrauch können bisher die Stromspeicher noch nicht finanzieren. Auch sich dieses Problem aufgrund fallender Preise für Batteriespeicher in den nächsten Jahren lösen wird, ohne Speicher wird es schwierig, mehr Strom aus der eigenen Photovoltaikanlage zu verbrauchen. „Die mangelnde Gleichzeitigkeit zwischen Erzeugung und Verbrauch beschränken den Eigenverbrauch ohne Batterie auf rund 30 Prozent“, erklärt Michael Powalla, Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik am ZSW. Das gilt vor allem, wenn zwar die Jahresproduktion an Solarstrom für die Versorgung des Haushalts ausreichen würde, aber man keine Last steuernden Maßnahmen wie Wäschewaschen bei Sonnenschein vornimmt. Mit Batteriespeichersystemen dagegen ist ein deutlich größerer Eigenverbrauch möglich. Teile des am Mittag anfallenden Ökostroms werden dann für Verbrauchszwecke am Abend und in der Nacht gespeichert. (Sven Ullrich)
