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Kyocera kombiniert Photovotaik mit Stromspeichern und Brennstoffzelle

(18.6.2012, Intersolar-Bericht) Private Solaranlagenbetreiber profitieren durch sinken­de Vergütungen immer weniger von der Einspeisung von selbsterzeugtem Strom aus Photovoltaikanlagen in das öffentliche Stromnetz. Alternative Lösungen zur effektive­ren eigenen Nutzung der Energie - auch unabhängig von der direkten Sonneneinstrah­lung - sind daher gefragt. Der Technologie-Konzern und Solarpionier Kyocera stellte auf der Intersolar ein „All-in-One“-Konzept vor, das Photovoltaik mit einer Lithium-Ionen-Batterie, einer Brennstoffzelle und einem Energiemanagement-System (EMS) kombiniert.

Kyocera setzt auf die Kombination von drei wesentlichen Be­standteilen - nämlich Photovoltaik, Energiespeichersystem und Kraft-Wärme-Kopplung: Photovoltaikmodule auf dem Dach pro­duzieren Solarenergie. Diese kann mit Hilfe einer Lithium-Ionen-Batterie gespeichert und unabhängig von der Sonneneinstrah­lung verbraucht werden. Ist der Solarstrom nicht ausreichend, produziert eine im Haus installierte Brennstoffzelle elektrische Energie und Wärme aus Erdgas, die zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung genutzt wird. Über das Energie­management-System werden die Energieflüsse zwischen Ener­gieerzeugern, -verbrauchern und dem öffentlichen Stromnetz geregelt.

Sonnenenergie speichern, Wärme erzeugen

Laut Kyocera ist die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie ca. fünfmal so hoch wie die herkömmlicher Bleibatterien und das bei einer Kapazität von 7,1 kWh. Das Spei­chermedium wiegt rund 200 Kilogramm, misst 120x90x35cm und speichert sowohl den Solarstrom wie auch die elektrische Energie aus der Brennstoffzelle - während sie Wärme zur Warmwasserbereitung und für die Heizung erzeugt.

Die Brennstoffzelle (SOFC-System) hat Kyocera in Zusammenarbeit mit den Unter­nehmen Osaka Gas, Aisin, Chofu und Toyota entwickelt. Das Kraft-Wärme-Kopplungs-System umfasst eine Warmwasserversorgungs- und Heizeinheit und soll einen Wir­kungsgrad von 46,5%¹) erzielen - den wohl weltweit höchsten²) einer Brennstoffzelle für kleintechnische Einsätze. Die Gesamtenergieeffizienz des Systems betrage 90%¹). Erreicht wird dies durch den Einsatz von Keramik für den energieerzeugenden Brenn­stoffzellenstack. Dadurch wird eine hohe Betriebstemperatur von 700-750°C in der Zelle erzielt; diese Wärmeenergie wird genutzt, um Brauchgas in Wasserstoff umzu­wandeln.

Energiemanagementsystem regelt Energieflüsse

Das Energiemanagement-System regelt die Energieflüsse zwischen Photovoltaikanlage, Lithium-Ionen-Batterie, Brennstoffzelle sowie dem öffentlichen Stromnetz - individuell nach Energieerzeugung und -bedarf des Haushaltes. Das bedeutet z.B., dass in Zeiten des Spitzenverbrauchs erst der gespeicherte Solarstrom verbraucht wird, bevor Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen wird. Darüber hinaus hält das Energiemanage­ment-System auch bei Stromausfällen die Stromversorgung aufrecht.

Das EMS ist das Ergebnis langjähriger Forschung und Entwicklung. Derzeit arbeitet Kyocera daran, das System an die Anforderungen im europäischen Markt anzupassen.

¹) Angabe für den unteren Heizwert (Lower Heating Value - LHV). Heizwert exklusive des Brennwerts der latenten Wärme für die Kondensation von Dampf, der bei einer vollständigen Verbrennung von Brenngas entsteht.
²) Für Brennstoffzellen-Kraft-Wärme-Kopplungs-Systeme für den kleintechnischen Einsatz. Stand 13 März 2012, basierend auf Forschungen von Osaka Gas.

Weitere Informationen können per E-Mail an Kyocera-Solar angefordert werden.

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