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Sonnenenergie: Photovoltaik & Solarthermie

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PV-Strom selbst nutzen und speichern

Text: Dr. Andreas Piepenbrink, Tobias Terhaar, Peter Gutendorf, E3/DC Fotos: E3/DC
Dezentral gelingt Energieversorgung am besten, wenn der erzeugte Strom vor Ort genutzt wird. Für die sichere Versorgung mit Solarstrom vom Dach ist ein Energiespeichersystem unerlässlich. Praktisch, wenn das Energiemanagement sogar einzelne Verbraucher ansteuern kann.

Die Deckung des Energiebedarfs mit selbst erzeugtem Strom funktioniert nur mit einem Speichersystem, das den Strom dann zur Verfügung stellt, wenn er gebraucht wird. Kraftwerke für Zuhause mit leistungsfähigen Lithium-Ionen-Batterien können hier eine Lösung sein. Denn sie sind genehmigungs- und wartungsfrei - im Gegensatz zu Bleibatterien, die im Haus einen anmelde- und abnahmepflichtigen Batterieraum erfordern, der gegen Auslaufen und Entgasen gesichert werden muss (VDE-510).

Die Batterie wird bei einem solchen Kraftwerk tagsüber über Solarmodule geladen und speichert den Strom. Der nicht selbst verbrauchte und nicht speicherbare Strom wird ins Netz eingespeist. Nachts speist die Batterie den Strom wieder aus. Nur zusätzlich benötigter Strom wird aus dem Netz bezogen.

Das E3/DC-Hauskraftwerk S10 beispielsweise ist für private Eigenheime und Kleinstbetriebe ausgelegt und modular aufgebaut. Die Speicherung erfolgt jeweils für den Bedarf eines Tages, was nach Abzug des Direktverbrauchs einer Energiemenge von 4 kWh entspricht. Hier wird ein Drei- bis Vier- Personenhaushalt mit Jahresstromverbrauch von 1000 kWh pro Person zugrundegelegt. Mit Hilfe des Kraftwerkes lässt sich der Jahresstromverbrauch eines Einfamilienhauses von 2500 kWh bis 4000 kWh durch eine 5-kWh-Li-Ionen Batterie bis zu 75 % decken. Die Vergütung erfolgt weitgehend durch Einsparung von Stromkosten und zu einem kleinen Teil durch die Förderung der Einspeisung.

Das System misst den Stromverbrauch dreiphasig und reagiert dank eines Energiemanagements eigenständig auf alle Wetterschwankungen sowie auf das individuelle Verbrauchsverhalten. Dabei mischt es automatisch Netzstrom, Batterie- und Solarstrom. Bei einem Netzausfall garantiert eine Notstromversorgung dem Haus weiterhin den Grundstrom. Mit einer Software kann das System weltweit überwacht und gesteuert werden - per PC von daheim, im Webbrowser oder über ein Smartphone.

Eine schaltbare Steckdose (Haushaltsdose oder Drehstromdose) kann vom S10 so ein- und ausgeschaltet werden, dass abhängig von der Zeit, Last oder von der Solarproduktion der jeweilige Verbraucher versorgt wird. Ein Gefrierschrank würde so zum Beispiel nachts abgeschaltet und dafür tagsüber stärker gekühlt; eine Elektroheizung würde tagsüber geladen. Bei einem Elektrofahrzeug nutzt die Schaltung jede zur Verfügung stehende Energie aus, um die Fahrzeugbatterie schubweise, auch über mehrere Tage, zu laden.

Über das Touch-Display, auf dem alle Informationen zu Solarleistung, Batteriezustand, Stromeinspeisung und -bezug abzulesen sind, können wichtige Funktionen angesteuert werden.

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