Batteriespeicher für Solarstrom sind dieses Jahr eines der großen Themen auf der Fachmesse Intersolar. Eine Reihe von Herstellern präsentiert Pufferspeicher für den Hausgebrauch. Für Simon Schwunk, Batterieexperte am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg, eine logische Entwicklung.
"Ich denke, das hat ganz massiv mit dem Ausbau der Erneuerbaren zu tun in Deutschland und der Welt. Natürlich ist es so, dass erneuerbare Energien fluktuierend sind. Das heißt, es gibt zwangsläufig eine Notwendigkeit, diese Energiemengen zu verschieben, hin zu den Verbrauchszeiten. Und dann kommt man um Energiespeichertechnik nicht drum herum."
Der Vormarsch der Speichertechnik soll es den Netzbetreibern erleichtern, die Stromnetze trotz wachsenden Sonnenstromanteils stabil zu halten. Und er ist auch im Interesse der Produzenten. Denn bei steigenden Preisen und sinkenden Einspeisevergütungen je Kilowattstunde lohnt es sich für Hausbesitzer mit Solardach immer weniger, einen Großteil ihres Photovoltaikstroms ins Netz zu speisen. Typischerweise verbrauchen Solardachbesitzer heute nur ein Fünftel ihrer Stromernte selbst – ganz einfach weil mittags, wenn der Ertrag am höchsten ist, die meisten bei der Arbeit sind und zu Hause keine Waschmaschine anstellen. Mit der passenden Batterie für die Zwischenspeicherung, das belegen die Untersuchungen der Fraunhofer-Forscher, lässt sich der Eigenverbrauch mehr als verdreifachen.
"Wir haben ein paar Simulationen gemacht, was realistisch ist, was man schon hinbekommt. 60 bis 80 Prozent, da hat man noch kein besonders großes Batteriesystem im Keller stehen. Das könnte eventuell tatsächlich auch finanzierbar sein."
Die Kosten der aktuellen Speichersysteme sind noch einer der Knackpunkte. Beim Batteriehersteller Varta zum Beispiel, der demnächst einen Lithium-Ionen-Speicher für Einfamilienhäuser auf den Markt bringen will, möchte man lieber noch gar keinen Preis nennen. Doch einen Einblick ins Innere des kühlschrankgroßen Gerätes gibt Entwickler Dr. Alexander Hirnet gerne. Hinter der weißen Fronttür, wo blaue Leuchtdioden den Ladezustand anzeigen, befinden sich insgesamt 30 quadratische Fächer mit grauen Einschüben darin.
"Das ist jetzt so ein Batteriemodul, von dem ich erzählt habe. Das ist Plug-and-Play, der Installateur schiebt es in den Slot, muss es am System anmelden, das Modul, und das System läuft. Das Entnehmen funktioniert genauso simpel: Entladevorrichtung einhaken, anziehen, und ich kann das Modul entnehmen."
Jedes der grauen Batteriemodule hat eine Kapazität von knapp einer halben Kilowattstunde. Je nachdem, wie viele eingesetzt sind, speichert der Schrank bis zu 13 Kilowattstunden Energie – mehr als genug, selbst für energiehungrige Haushalte. Verglichen mit Bleibatterien, auf die manch' konkurrierender Hersteller aus Kostengründen setzt, sind die Verluste minimal. Der Wirkungsgrad des Lithium-Ionen-Speicherschranks beträgt 95 Prozent. Mindestens 6000 Ladezyklen soll er durchhalten und über 20 Jahre Lebensdauer haben, sagt Alexander Hirnet.
"Und die ganze Entwicklung zielte eben genau auf diese Richtung ab: Lebensdauer, Kosten natürlich auch und eben Sicherheit. Und da sind wir eben zu diesem modularen Konzept gekommen, wo wir auch wirklich diese Module während des Betriebs tauschen können. Also wenn nach fünf Jahren ein Modul ausfällt, können wir es tauschen und können den Batterieschank reparieren. Wenn die Zündkerze kaputt ist, tausche ich nicht den Motorblock aus, sondern ich tausche nur die Zündkerze aus. Da haben wir unheimlich viel Gehirnschmalz rein gesteckt, um so ein Batteriemanagementsystem zu entwickeln, dass das alles bewerkstelligt."
Damit defekte Zellen nicht explodieren oder Feuer fangen können, verwendet Varta spezielle Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Die sind viel sicherer als jene klassischen Lithium-Ionen-Akkus, die schon manches Handy, Laptop und Elektroauto in Flammen aufgehen ließen. Hirnet:
"Das heißt, die hat eine hohe Eigensicherheit, um einen sicheren Betrieb im Haushalt zu gewährleisten. Dazu haben die Zellen auch noch gewissen Sicherheitsfeatures, die ergänzend zur Elektrochemie im Fehlerfall größeren Schaden verhindern sollen."
Anfang nächsten Jahres soll der Zwischenspeicher für Sonnenstrom in den Handel kommen. Da andere Anbieter an ähnlichem tüfteln, sollten potenzielle Käufer Preis und Leistung der Geräte sorgfältig vergleichen.
"Ich denke, das hat ganz massiv mit dem Ausbau der Erneuerbaren zu tun in Deutschland und der Welt. Natürlich ist es so, dass erneuerbare Energien fluktuierend sind. Das heißt, es gibt zwangsläufig eine Notwendigkeit, diese Energiemengen zu verschieben, hin zu den Verbrauchszeiten. Und dann kommt man um Energiespeichertechnik nicht drum herum."
Der Vormarsch der Speichertechnik soll es den Netzbetreibern erleichtern, die Stromnetze trotz wachsenden Sonnenstromanteils stabil zu halten. Und er ist auch im Interesse der Produzenten. Denn bei steigenden Preisen und sinkenden Einspeisevergütungen je Kilowattstunde lohnt es sich für Hausbesitzer mit Solardach immer weniger, einen Großteil ihres Photovoltaikstroms ins Netz zu speisen. Typischerweise verbrauchen Solardachbesitzer heute nur ein Fünftel ihrer Stromernte selbst – ganz einfach weil mittags, wenn der Ertrag am höchsten ist, die meisten bei der Arbeit sind und zu Hause keine Waschmaschine anstellen. Mit der passenden Batterie für die Zwischenspeicherung, das belegen die Untersuchungen der Fraunhofer-Forscher, lässt sich der Eigenverbrauch mehr als verdreifachen.
"Wir haben ein paar Simulationen gemacht, was realistisch ist, was man schon hinbekommt. 60 bis 80 Prozent, da hat man noch kein besonders großes Batteriesystem im Keller stehen. Das könnte eventuell tatsächlich auch finanzierbar sein."
Die Kosten der aktuellen Speichersysteme sind noch einer der Knackpunkte. Beim Batteriehersteller Varta zum Beispiel, der demnächst einen Lithium-Ionen-Speicher für Einfamilienhäuser auf den Markt bringen will, möchte man lieber noch gar keinen Preis nennen. Doch einen Einblick ins Innere des kühlschrankgroßen Gerätes gibt Entwickler Dr. Alexander Hirnet gerne. Hinter der weißen Fronttür, wo blaue Leuchtdioden den Ladezustand anzeigen, befinden sich insgesamt 30 quadratische Fächer mit grauen Einschüben darin.
"Das ist jetzt so ein Batteriemodul, von dem ich erzählt habe. Das ist Plug-and-Play, der Installateur schiebt es in den Slot, muss es am System anmelden, das Modul, und das System läuft. Das Entnehmen funktioniert genauso simpel: Entladevorrichtung einhaken, anziehen, und ich kann das Modul entnehmen."
Jedes der grauen Batteriemodule hat eine Kapazität von knapp einer halben Kilowattstunde. Je nachdem, wie viele eingesetzt sind, speichert der Schrank bis zu 13 Kilowattstunden Energie – mehr als genug, selbst für energiehungrige Haushalte. Verglichen mit Bleibatterien, auf die manch' konkurrierender Hersteller aus Kostengründen setzt, sind die Verluste minimal. Der Wirkungsgrad des Lithium-Ionen-Speicherschranks beträgt 95 Prozent. Mindestens 6000 Ladezyklen soll er durchhalten und über 20 Jahre Lebensdauer haben, sagt Alexander Hirnet.
"Und die ganze Entwicklung zielte eben genau auf diese Richtung ab: Lebensdauer, Kosten natürlich auch und eben Sicherheit. Und da sind wir eben zu diesem modularen Konzept gekommen, wo wir auch wirklich diese Module während des Betriebs tauschen können. Also wenn nach fünf Jahren ein Modul ausfällt, können wir es tauschen und können den Batterieschank reparieren. Wenn die Zündkerze kaputt ist, tausche ich nicht den Motorblock aus, sondern ich tausche nur die Zündkerze aus. Da haben wir unheimlich viel Gehirnschmalz rein gesteckt, um so ein Batteriemanagementsystem zu entwickeln, dass das alles bewerkstelligt."
Damit defekte Zellen nicht explodieren oder Feuer fangen können, verwendet Varta spezielle Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Die sind viel sicherer als jene klassischen Lithium-Ionen-Akkus, die schon manches Handy, Laptop und Elektroauto in Flammen aufgehen ließen. Hirnet:
"Das heißt, die hat eine hohe Eigensicherheit, um einen sicheren Betrieb im Haushalt zu gewährleisten. Dazu haben die Zellen auch noch gewissen Sicherheitsfeatures, die ergänzend zur Elektrochemie im Fehlerfall größeren Schaden verhindern sollen."
Anfang nächsten Jahres soll der Zwischenspeicher für Sonnenstrom in den Handel kommen. Da andere Anbieter an ähnlichem tüfteln, sollten potenzielle Käufer Preis und Leistung der Geräte sorgfältig vergleichen.