Das Projekt PV-Host soll den Ökostromanteil im Stromnetz erhöhen. Denn mit Solarstromspeichern lassen sich mehr Photovoltaikanlagen in bestehende Netze einbinden. So ist künftig weniger Leistung aus fossilen Kraftwerken nötig.
Wie müssen stationäre Speicher mit einer Kapazität von bis zu zehn Kilowattstunden beschaffen sein, um wirtschaftlich zu arbeiten? Und den erzeugten Strom effizient ins Netz zu bringen? Das aktuelle Forschungsprojekt „PV Home Storage System“, oder kurz PV-Host will das beantworten. Ziel ist es, die dezentralen Batteriespeicher technisch und ökonomisch zu verbessern. Dazu vergleichen drei Forschungspartner systematisch die Solarspeicher-Technologien, die für Einfamilienhäuser in den nächsten Jahren in Frage kommen. Die Forscher wollen herausfinden, mit welcher Betriebsstrategie ein Speicher möglichst netzdienlich arbeitet. Das heißt: Der Speicher soll nicht nur den Eigenbedarf des Haushalts decken, sondern auch Einspeisespitzen reduzieren. Und so dafür sorgen, dass das Netz insgesamt mehr Strom aus Solaranlagen aufnehmen kann.
Derzeit gibt es rund eine Million Aufdachanlagen in Deutschland. Der Strom, den sie erzeugen, muss bedarfsgerecht in die Stromnetze eingespeist werden. Schon heute sind die Netze manchmal überlastet. Batteriespeicher für Gebäude mit Photovoltaikanlage können helfen. Sie glätten die so genannten Einspeisespitzen und erhöhen damit die Kapazität der Versorgungsnetze. Aber: Derzeit verfügen weniger als ein Prozent der Einfamilienhäuser mit Photovoltaikanlage über einen Solarstromspeicher. Die Investition in solche Speicher wird von der stattlichen KfW-Bank gefördert.
Vergleich der Batterietypen
Im Vergleich zu zentralen Speichern haben Batteriespeicher den Vorteil, dass die Investitionshürde niedriger ist. Der Bosch-Konzern leitet das Forschungsprojekt, an dem zwei weitere Partner beteiligt sind: das Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA) an der RWTH Aachen University und der Netzbetreiber Münster-Netz. PV-Host hat im Juli 2013 begonnen und läuft vier Jahre. Das Projekt wird vom Energieministerium mit drei Millionen Euro gefördert.
Die Projektpartner bewerten vier Batterietypen: Lithium-Ionen-, Blei-, Hochtemperatur- und Redox-Flow-Batterien. Für jeden Typ arbeiten die Forscher das technisch und wirtschaftlich erreichbare Potenzial heraus. Darüber hinaus untersuchen sie drei weitere Punkte: die optimale Konfiguration des gesamten Photovoltaik-Speichersystems. Hier spielen Größe Leistung, die Betriebsstrategie für den Batteriespeicher und die Einbindung der dezentralen Speicher ins Stromnetz eine Rolle. Insbesondere Lithium-Ionen-Batterien will das Team sowohl im Labor als auch im Feld umfangreich testen. Hochtemperatur-Batterien werden mit dem Ziel erforscht, die Wärmeverluste zu minimieren und damit den Wirkungsgrad zu verbessern. (Niels H. Petersen)