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Intelligent und dezentral

Innovative Puffer im Stromnetz

Weitgehend dezentral lässt sich die Sonnenenergie erzeugen. Am Karlsruher Institut für Technologie

(KIT) nimmt ein Eigenheim, das sich selbst mit Strom versorgt, bereits konkrete Gestalt an. Energy Smart Home Lab heißt das intelligente Haus. Darin werden die Lebensbereiche Wohnen (Smart Home), Verkehr (Elektromobilität) und Energie (Smart Grid) so kombiniert, dass erneuerbare Energiequellen bestmöglich genutzt werden – und dabei gleichzeitig der Wohnkomfort steigt.

Energy Smart Home: Das ans Haus angeschlossene Elektrofahrzeug dient zeitweise als Pufferspeicher. © Holger Prothman / AIFB-KIT

Elektroauto als Strompuffer

Die Bewohner geben zum Beispiel an, wann sie mit dem Elektroauto losfahren wollen oder wann die Wäsche gewaschen sein soll. Erzeugung, Speicherung und Verbrauch der Energie werden dafür aufeinander abgestimmt. Das Smart Home erzeugt seinen Strom über eine Photovoltaikanlage sowie ein Blockheizkraftwerk selbst.

Als Pufferspeicher, der beispielsweise die Sonnenenergie aus der Mittagszeit für die Verbrauchsspitze am Abend speichert, dient unter anderem das Elektrofahrzeug. Weil es diese Funktion allerdings nicht allein erfüllen kann – schließlich ist die Akkukapazität bislang zu gering, und natürlich wird das Fahrzeug regelmäßig genutzt –, widmen sich die Helmholtz-Forscher am KIT in einem anderen Projekt der Speicherung in größerem Maßstab.

Mit dem Solar-Speicher-Park am Campus Nord des KIT werden neue Technologien für die Energiewende erprobt. © Markus Breig/ KIT

Der größte Solarstrom-Speicherpark Deutschlands

Am Campus Nord in Karlsruhe erproben sie den größten Solarstrom-Speicherpark Deutschlands. „Dort arbeiten Solarzellen, Batterien und Wechselrichter zusammen, um Sonnenstrom zu speichern und jederzeit verfügbar zu machen“, sagt Olaf Wollersheim, Leiter des KIT-Projekts Competence E. Mit seinen Kollegen geht es ihm darum, das Zusammenspiel dieser Komponenten fein auszutarieren und so zu ermitteln, welche Kombination besonders netzverträglich und kostengünstig ist. „In der Forschungsanlage sind über 100 verschiedene Systemkonfigurationen aufgebaut“, sagt Wollersheim.

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Für eine der großen Herausforderungen der Batterietechnik, die Senkung der Produktionskosten, haben die Wissenschaftler des KIT im Jahr 2014 einen Weltrekord aufgestellt: Dank ihrer Forschung kann ein wichtiger Bestandteil der Batterien – die sogenannte Elektrodenfolie mit absatzweiser Beschichtung – nun deutlich schneller hergestellt werden als früher. „Mit der neuen Technologie“, sagt Wollersheim, „verdreifacht sich die Produktion von Elektrodenfolie bei nahezu gleichbleibenden Investitionskosten.“

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Lars Klaaßen / Helmholtz Perspektiven)
Stand: 27.05.2016

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Energiespeicher der Zukunft
Alte Äpfel, künstliche Inseln und atmende Batterien

Hohlkugeln als Energiedepots
Forscher erproben Pumpspeicher der neuen Art

Intelligent und dezentral
Innovative Puffer im Stromnetz

Optimierte Batterien
Ungewöhnliche Lösungen für bessere Akkus

Neuartige Speicher
Salz, Kalk und künstliche Fotosynthese

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