2020-08

Ein Batterie-Kleinspeicher für Balkon-Solaranlagen - Erhöhung der Wirtschaftlichkeit von Mikro-PV-Anlagen 

Um die Eigennutzungsquote bei kleinen Solaranlagen zu erhöhen, wird in diesem Projekt versucht, die Mikro-PV-Anlagen mit einem Batteriespeicher zu verknüpfen.

Drei Männer stehen auf einem Dach mit Sonnenkollektoren und Ausrüstung unter einem klaren blauen Himmel.
Projektdaten
ProjektnameEin Batterie-Kleinspeicher für Balkon-Solaranlagen - Erhöhung der Wirtschaftlichkeit von Mikro-PV-Anlagen
Projektnummer2020-08
ProjektartBau & Anwendung
ProjektträgerHochschule Offenburg
Laufzeit bis
Fördersumme145.277 €

Solarstrom für alle, auch ohne eigenes Dach

Mikro-PV-Anlagen hatten sich als kompakte Lösung für die dezentrale Stromerzeugung etabliert. Sie bestanden aus ein bis zwei Solarmodulen mit einer Leistung von 300 bis 600 Watt und konnten flexibel auf Balkonen, Terrassen, Carports oder an Fassaden installiert werden. Durch die einfache Einspeisung über eine Steckdose war es erstmals auch Mieterinnen und Mietern möglich, aktiv zur Energiewende beizutragen. Bei Sonnenschein und gleichzeitigem Stromverbrauch im Haushalt wurde der Netzbezug gesenkt, überschüssiger Strom wurde ins öffentliche Netz eingespeist. In Deutschland waren bereits rund 30.000 dieser Anlagen installiert.

Begrenzte Nutzung ohne Speicherlösung

Im Rahmen des Innovationsfonds-Projekts Mikro-PV wurde festgestellt, dass nur etwa die Hälfte des erzeugten Stroms direkt im Haushalt genutzt werden konnte. Die Ursache lag in der zeitlichen Verschiebung zwischen Stromproduktion und Verbrauch. Viele Nutzerinnen und Nutzer waren tagsüber nicht zu Hause, während Großverbraucher wie Waschmaschinen erst am Abend eingeschaltet wurden. Dadurch blieb ein großer Teil des Solarstroms ungenutzt oder wurde ins Netz abgegeben, ohne direkt zur Eigenversorgung beizutragen.

Batteriespeicher als Schlüssel zur Effizienz

Das Projekt, das im Juli 2020 gestartet war, verfolgte das Ziel, die Eigennutzung des erzeugten Stroms durch den Einsatz von Batteriespeichern zu erhöhen. Die Speicher sollten so dimensioniert sein, dass sie eine sinnvolle Ergänzung zur Mikro-PV-Anlage darstellten, ohne die Wirtschaftlichkeit zu gefährden. Bestehende Komponenten wie Mikro-Inverter und Einspeisesteckdose sollten weiterhin genutzt werden, um zusätzliche Kosten zu vermeiden. Als Batterielösungen wurden entweder robuste und kostengünstige Technologien oder bereits vorhandene Akkus aus Elektrokleinfahrzeugen wie E-Bikes oder E-Rollern in Betracht gezogen. Das Projekt zeigte, dass sich Mikro-PV-Batteriesysteme effizient und bezahlbar betreiben ließen und damit das Potenzial hatten, sich weiter zu verbreiten.

Drei wesentliche Projekterkenntnisse

  • Ein kommerzieller Lithium-Ionen-Batteriespeicher wurde erfolgreich in ein kommerzielles MikroPV-System integriert. Im Laborbetrieb wurde die Tag-Nacht-Speicherung und damit die Verkontinuierlichung der Versorgung mit regenerativen Energien demonstriert.

  • Mit Hilfe von Simulationen eines Jahresverlaufs konnte gezeigt werden, dass der Eigenverbrauch von MikroPV-Systemen und der Autarkiegrad des Haushalts durch die Integration einer Batterie erhöht werden. Der Vorteil kommt insbesondere bei großen MikroPV-Systemen (zwei Module) zum Tragen.

  • Ein universelles Montageset wurde entwickelt, welches auf über 70 % der Balkone eingesetzt werden kann. Mit Hilfe von massenproduktionstauglichen Fertigungsmethoden können die Kosten für das Montageset auf ein wirtschaftliches Niveau gesenkt werden.

Downloads und weitere Infos

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