Unternehmen Solarstrom bei Tag und Nacht: Wie in Zukunft die Energiepreise fallen könnten

Solarmodule auf einem Dach.

Solarmodule auf einem Dach.© BSW-Solar/Upmann

Karlsruher Forscher verbinden Solarmodule, Batterien und intelligente Software zum bisher größten Solarstrom-Speicher-Park in Deutschland. Die Anlage soll der Photovoltaik neuen Schwung in der Energiewende geben.

Strom aus Sonnenenergie könnte nach Erkenntnissen aus einem Karlsruher Forschungsprojekt den Bedarf eines Privathaushalts zu 70 bis 80 Prozent decken – und das etwa zur Hälfte der bisherigen Stromrechnung. Ermöglicht wird dies durch den Preisrutsch bei Solarmodulen und eine neue Speichertechnik, die jetzt beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Betrieb genommen wurde.

Der Solarstrom-Speicher-Park verbindet Solarmodule mit Lithium-Ionen-Batterien und Wechselrichtern, also Geräten für die Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom. Er liefert auch dann Strom, wenn die Sonne nicht scheint. Mit mehr als 100 Modulen und einer Leistung von einem Megawatt sei die jetzt in Betrieb genommene Anlage die größte in Deutschland, sagt KIT-Projektleiter Olaf Wollersheim.

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„Wir sind fest davon überzeugt, dass die Solarstrom-Produktion dadurch neuen Schub bekommen wird, weil sie viel kostengünstiger ist als der Bezug von Strom aus dem öffentlichen Netz“, erklärt der Physiker. Mit einer Solarstrom Speicheranlage könnten Mehrfamilienhäuser und Betriebe bis zu 80 Prozent ihres Jahresstrombedarfs decken. Technisch wären auch 100 Prozent möglich, doch müssten dann die Batteriekapazitäten so sehr erhöht werden, dass sich die Sache nicht mehr rechnen würde.

Preisverfall durch Massenproduktion in China

Je nach Montagekosten müssten Verbraucher bei der Investition in Solarstrom-Speicher mit 6 bis 12 Cent je Kilowattstunde kalkulieren – der durchschnittliche Strompreis für Privathaushalte liegt zurzeit bei etwa 29 Cent.

Die Massenproduktion in China hat zu einem deutlichen Preisverfall bei Photovoltaik-Modulen geführt. Was die Solarmodul Hersteller in Deutschland in die Krise gestürzt hat, hilft vielen Verbrauchern bei der Entscheidung für Solarstrom. Dabei ist ein Umdenken nötig: Anstatt monatlich die Stromrechnung zu bezahlen, ist beim Umstieg auf Solarstrom auf einen Schlag eine hohe Investition erforderlich. Er erwarte, dass es dafür künftig spezielle Finanzierungsmodelle geben werde, sagt KIT-Experte Wollersheim.

Denkbar ist aber auch, dass die großen Stromversorger den Privathaushalten die Einrichtung von Photovoltaik-Anlagen anbieten. Bei der Karlsruher EnBW gehöre das derzeit noch nicht zum Angebot, sagt ein Firmensprecher, werde aber nicht ausgeschlossen.

Solar-Batterien sind bereits kommerziell verfügbar. Die Besonderheit der Anlage auf dem Campus Nord des KIT in Eggenstein Leopoldshafen besteht neben der Größe in der speziellen Kombination der Komponenten sowie in der besonderen Anordnung der Solarmodule in unterschiedliche Himmelsrichtungen sowie mit verschiedenen Neigungswinkeln zur Sonne.

Stromerzeugung mit Verbrauch in Einklang bringen

Vor allem aber hat das Projekt mit der Bezeichnung Competence E eine intelligente Batteriesteuerung entwickelt. Die dafür programmierte Software berücksichtigt unter anderem Temperatur, Ladezustände, Sonnenintensität und Batterie-Eigenschaften.

Im Zentrum der Entwicklung stand das Ziel, die Stromerzeugung mit der Verbrauchskurve des Haushalts oder Betriebs in Einklang zu bringen. Üblicherweise produzieren Solaranlagen beim höchsten Sonnenstand am Mittag den meisten Strom – wenn der Bedarf eher gering ist. Die KIT-Anlage vermeidet die Erzeugungsspitze am Mittag und gibt den Strom bei Bedarf abends, nachts oder morgens ab.

Im KIT soll der Solarstrom für den Betrieb von großen Forschungsgeräten verwendet werden. Damit könnten über das Gesamtjahr hinweg etwa zwei Prozent des Strombedarfs gedeckt werden, erklärt das Forschungszentrum. Die Anlage ist rentabel: Bei Investitionen von 1,5 Millionen Euro und einer erwarteten Lebensdauer von 20 Jahren kann sie pro Jahr 200.000 Euro an Stromkosten einsparen.

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