Auch die seit 2012 veranstalteten Landshuter Energiegespräche gehen Corona bedingt neue Wege: Erstmals wird die Reihe in diesem Semester online als Webinar angeboten. Und beim Auftakt am Montag, 25. Mai 2020, bei dem Prof. Dr. Josef Hofmann über seine eigenen Erfahrungen mit Bau und Betrieb einer Stromversorgung im Einfamilienhaus mit Photovoltaik und Batteriespeicher berichtete, konnten man sich über rund 170 online zugeschaltete Teilnehmer/-innen freuen.
„Die Hochschule steckt voller positiver Energie“, erklärte Hochschulpräsident Prof. Dr. Fritz Pörnbacher mit einem Augenzwinkern in seiner Begrüßung. Das Thema Energie sei seit langem ein Kernthema an der Hochschule. Ob beim Technologiezentrum Energie, dem 2012 gegründeten eigenen Forschungsschwerpunkt oder verankert in den Studiengängen: Gerade die Nutzung von nachwachsenden Energiequellen und die Speicherung von Energie seien hier wichtige Themen. Dies gilt auch im neuen Studiengang „Systems Engineering und technisches Management, den Prof. Dr. Marcus Jautze, Dekan der Fakultät Maschinenbau, vorstellte. Darin wird die Profilierungsrichtung Energiesystemtechnik angeboten, in dem auch Referenten der Landshuter Energiegespräche lehren.
Potenzial der Solarenergie mit Batteriespeicher im Eigenheim nutzen
Die Sonne biete ein enormes Energiepotenzial: 357 111 Mrd. kWh stünden uns in Deutschland jährlich zur Verfügung, der Primärenergiebedarf liege in Deutschland bei ca. 4 Mrd. kWh/Jahr wie Prof. Dr. Josef Hofmann, Sprecher des Forschungsschwerpunktes Energie der Hochschule Landshut einführend erklärte. Anfangs seien Photovoltaikanlagen nur genutzt worden, um Strom ins Netz einzuspeisen, moderne Anlagen ermöglichen heute einen Inselbetrieb im Einfamilienhaus, um selbst Strom nutzen zu können. Doch um tägliche und jahreszeitliche Unterschiede in der Sonnenstrahlung ausgleichen zu können, sei es nötig, Strom zu speichern oder auch extern zu beziehen. Seine erste PV-Anlage hatte Prof. Dr. Hofmann bereits 1999 in Betrieb genommen, die im Mittel 5000 kWh pro Jahr erzeugte, was in etwa dem Strombedarf im 4-Personen-Haushalt entsprach. 2011 wurde die Anlage durch eine weitere Dach-Anlage mit 3,68 kW sowie eine in das Balkongeländer integrierte Anlage mit 0,8 kW Leistung ergänzt. Es stellte sich für Prof. Dr. Hofmann die Frage, ob man nicht Strom im eigenen Haus in einem Batteriespeicher puffern könnte. Eine Überlegung laute auch, Im Winter zusätzlich über ein Blockheizkraftwerk Heizwärme zu erzeugen. Argumente für die Stromspeicherung waren auch der Auslauf der EEG-Förderung, Stromausfälle, die den-Wunsch nach einer Notstromversorgung hervorriefen oder auch die mögliche Betankung eines E-Fahrzeugs mit Solarstrom. Zusätzlich könnte ein Fahrzeug mit E-Antrieb, das ja eher ein „Stehfahrzeug“ sei, auch als mobiler Stromspeicher genutzt werden, der Energie bei Bedarf wieder ins Haus zurückspeist.
Kostengünstiges Batteriesystem in PV-Anlage einbinden
Zuerst stellte sich die Frage nach einem geeigneten zukunftsfähigen und erschwinglichen Batteriesystem, bei dem Ersatzteile zu erhalten sind, die es nicht erfordern, das gesamte Modul auszutauschen. Auf Empfehlung von Prof. Dr. Karl-Heinz Pettinger, Batterieexperte am Technologiezentrum Energie der Hochschule, entschied sich Prof. Dr. Hofmann für den Kauf von 2 Batteriebänken mit je 20 Nickel-Cadmium-Zellen mit je 1,2 Volt, zusammen also 2x 24 Volt. Der Wirkungsgrad sei mit 70 % nicht besonders hoch, es handle sich aber um eine bewährte und haltbare Technologie, bei nur einmal im Wasser etwas entionisiertes Wasser nachgefüllt werden müsse. Nachdem dieser Batterietyp in gängigen PV-Systemen nicht vorgesehen und auch keine passenden Wechselrichter verfügbar waren, musste Prof. Dr. Hofmann auf Handarbeit und Improvisation setzen. Dabei konnte er sowohl bei der Elektronik als auch bei der Programmierung der Anlage glücklicher Weise auf die Unterstützung aus dem Familienumfeld bauen. Die Anlage verfüge nach wie vor über eine Koppelung ans Stromnetz, es sei aber auch eine Inselversorgung möglich. Die gewonnene Energie werde im eigenen Haus genutzt, gepuffert oder ins Netz eingespeist. Ein digitaler Stromzähler im Haus zeigt die im Haus benötigte Leistung, auch wie viel Energie aus dem Netz bezogen oder eingespeist wird, werde erfasst. Ebenso werde die Menge der erzeugten Energie gemessen. Für das Auslesen der Zählerdaten, des Hausstromzählers sowie der Wechselrichter wurden Raspberry Pi-Computer installiert. So könne der Hausstrombedarf mit der durch die PV-Anlage erzeugten Energie gedeckt werden. Rund 0,5 KW Dauerleistung seien im Haus nötig, hinzu kämen natürlich Spitzen z.B. Durch die Nutzung eines E-Herds etc. Auch die Programmierung der Anlage für den Vorrang für PV-Stromnutzung, die Beladung der Akkus, die Warmwasserversorgung, Smart Grid oder das Laden eines E-Fahrzeugs mussten bedacht werden.
Bei der Anschaffung einer PV-Anlage Recherche empfohlen
Die Anlage sei heute ein funktionierendes Unikat, das viel individuelle Kenntnisse und Arbeit erfordert habe, es habe auch Rückschläge gegeben, und sie sei auch noch nicht fertig. Beispielsweise denkt Prof. Dr. Hofmann daran auch ein Bockheizkraftwerk zu integrieren. Insgesamt empfiehlt er interessierten Hausbesitzern, nicht unbedingt den Eigenbau eines Systems, sondern bei heute verfügbaren Anlagen intensiv über die verfügbaren Funktionen zu recherchieren, ob es z.B. möglich sei, E-Kfzs richtig zu laden. Prof. Dr. Pettinger ergänzt, Smart-Home-Manager seien heute für 500-800 Euro mit enormer Funktionalität erhältlich. Die Kombination PV und Batteriespeicher sieht Prof. Dr. Hofmann als Schritt auf dem Weg, um seine Vision umsetzen zu können: sehr viele Batteriespeicher bzw. Inselnetze zu Netzinseln zusammenschalten, um so die Energieversorgung mit Sonnenergie ausbauen zu können. Im Anschluss an den Vortrag nutzten viele Teilnehmer/-innen die Gelegenheit Fragen zu stellen. Moderiert wurde die Fragerunde von Hans Stanglmair, Vorsitzender der Solarfreunde Moosburg, die ebenso die Landshuter Energiegespräche unterstützen wie das Technologiezentrum Energie und der Freundeskreis Maschinenbau der Hochschule Landshut. In Kürze soll die aufgezeichnete Veranstaltung über die Homepage der Landshuter Energiegespräche online gestellt werden. Die nächste Veranstaltung der Landshuter Energiegespräche findet am Montag, 22. Juni 2020, 18.30 ebenfalls als Webinar statt. Prof. Dr. Hehenberger-Risse (Hochschule Landshut) wird sich mit dem Thema „DENU – Digitales Energiemanagementsystem – am Beispiel smarte Hochschule“ befassen. Weitere Informationen und Anmeldung unter:
www.haw-landshut.de/la-energiegespraeche.-PP-
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