Tag und Nacht von der Energie der Sonne profitieren

Speicher

Bei einer Photovoltaik-Anlage werden Sonnenstrahlen mittels Solarzellen in elektrische Energie umgewandelt, die dann für den sofortigen Verbrauch genutzt werden kann. Allerdings ist diese Art der Energiegewinnung auch von der Dauer und Intensität der Sonneneinstrahlung abhängig und somit schwer beeinflussbar. Besonders in den Abendstunden hat man auch in der Schweiz meinst den klassischen Fall, dass viel Strom benötigt, aber nur wenig gewonnen wird. Ähnlich verhält es sich bei Regentagen oder im Winter. Um diese Zeiträume zu überbrücken, empfiehlt sich die Anschaffung eines Stromspeichers. Dieser speichert die gewonnene Energie und stellt sie für den späteren Verbrauch zur Verfügung. Dadurch steigern Sie den Eigenverbrauch Ihrer PV-Anlage von 30 auf 60 bis 90 Prozent und erhöhen die Unabhängigkeit. Die Preise für fertig installierte Batteriespeicher beginnen heute bereits bei ungefähr 10’000 Franken.

Gleichstrom und Wechselstrom

Zunächst ist es wichtig zu wissen, dass bei Stromspeichern grundsätzlich zwischen zwei Systemen unterschieden wird, denen mit Wechselstrom (AC) und denen mit Gleichstrom (DC). Bei Wechselstrom wird die Polung des Stroms 50 mal pro Sekunde (= 50 Hz) gewechselt, sodass ein Gleichgewicht aus positiver und negativer Richtung entsteht. Photovoltaikanlagen produzieren Gleichstrom, aus unseren Steckdosen fliesst jedoch Wechselstrom. Um den Strom ins gewünschte «Format» umzuwandeln kommen sogenannte Wechselrichter beziehungsweise Transformatoren zum Tragen. Im Wesentlichen unterscheiden sich AC- und DC-Systeme also in ihrer Ankopplung ans Stromnetz des Haushaltes und in ihrem Aufbau: Im Falle eines DC-Systems werden in der Regel Batteriewechselrichter und PV-Wechselrichter miteinander vereint, bei einem AC-System hingegen ist der Batteriewechselrichter direkt ans Hausnetz angeschlossen.

Lithium-Ionen-Speicher

Lithium-Ionen-Speicher sind vor allem bei tragbaren Elektrogeräten wie Smartphones oder Tablets bekannt, wird jedoch auch für kleinere Solaranlagen häufig genutzt. Diese Speicher bestehen aus Metalloxiden an der positiven Elektrode und Graphit an der negativen Elektrode, die durch einen Separator unterteilt sind. Die Lithium-Ionen-Zellen können im Gegensatz zu den Elektronen durch den Separator gelangen. Bei Entladung werden während der Oxidation Elektronen abgegeben und bei der anderen Elektrode entsprechend aufgenommen. Dabei fliesst Strom durch den äusseren Stromkreis, der dann in Geräten verwendet werden kann. Im Vergleich zum Blei-Akku ist dieser Speicher aufgrund der teuren Materialien relativ kostenintensiv. Vorteilhaft sind jedoch ein hoher Wirkungsgrad, ein geringes Gewicht sowie eine vergleichsweise höhere Lebensdauer.

Sonstige Lösungen

Die Lithium-Ionen-Speicher sind für den Hausgebrauch ausgelegt. Darüber hinaus gibt es aber technisch noch deutlich mehr Lösungen, um Strom zu speichern – diese kommen in normalen Einfamilienhäusern jedoch seltenst zum Einsatz. Für industrielle Anwendungen kann Strom so zum Beispiel auch mittels Wasserstoff, in Pumpspeicher- kraftwerken, mit Druckluft, in Salzwasserlösungen oder auch in einem Schwungradspeicher „gelagert“ werden.