Sonnenstrom aus dem Sixpack-Speicher

Chemnitzer Doppelschichtkondensator speichert solare Energie

Forscher der TU Chemnitz haben eine intelligente Lösung entwickelt, um das schwankende Energieangebot bei Sonnenenergie auszugleichen. Dies ist dann der Fall, wenn sich die Sonne den ganzen Tag nicht blicken lässt und vorüberziehende Wolken dafür sorgen, dass für einige Augenblicke nur Schatten auf die Solarzellen fällt und so das Energieangebot fluktuiert. Um das stetige Mehr- oder Minderangebot an Sonnenenergie auszugleichen, wurde ein Speichersystem auf Basis eines Doppelschichtkondensators entwickelt, das in der Lage ist, Energie für kurze Zeit zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben.

„Dieser Puffer ist eine Basis für ein intelligentes Energiemanagement-System der Zukunft“, erläutert der wissenschaftliche Mitarbeiter Mirko Bodach. Zum einen werde keine Primärenergie vergeudet, zum anderen eine gleichbleibende Elektroenergieversorgung gesichert. Das Speicherprinzip ist allerdings nicht neu, wurde aber wesentlich in Leistung und Lebensdauer verbessert.

Gehirn des neuartigen Energiespeicher ist ein so genannter Microcontroller. Der Minicomputer erfasst das von den Solarzellen bereitgestellte Energieangebot und zieht sofort die Konsequenzen. Trifft zum Beispiel für einige Zeit mehr Energie im so genannten Umrichter-System ein, als tatsächlich benötigt wird, leitet er dieses Überangebot zum Herzstück der Anlage weiter – einem „Sixpack“-Speicher, der aus sechs in Reihe geschalteten Doppelschichtkondensatoren besteht und der Größe einer Autobatterie entspricht. Dieses Kondensatoren-Paket ist in der Lage, überschüssige Solarenergie zu speichern und dem System bei Totalausfall der Photovoltaik wieder zuzuführen. Damit kann der Lastbetrieb für maximal fünfzehn Minuten gepuffert werden. D.h., solange es Energie im Überfluss gibt, werden Reserven für schlechtere Zeiten angelegt. Dank dieses Puffers ist es möglich, eine gleichbleibende Stromversorgung auch in wolkenverhangenen Momenten sicherzustellen.

Bislang steht ein solches Speichersystem nur als Prototyp in den Chemnitzer Uni-Laboren. „Noch ist diese Technologie nicht ausgereift“, erklärte Bodach. Der Doppelschichtkondensator habe sich aber bereits bei einer Vielzahl kleinerer Anwendungen bewährt wie z.B. in solarbetriebenen Uhren. Derzeit eignet sich der Doppelschichtkondensator auch nur als Kurzfristspeicher. „Vielleicht ist es uns ja möglich, durch entsprechende Weiterentwicklung des Verfahrens einem wirklich universalen Energiespeicher den Weg zu bereiten“, so Bodach. Auch die Kosten stehen der Anwendung des Doppelschichtkondensators noch im Weg. Allein die Kondensatoren kosten als Sixpack-Speicher fast 1.500 Euro, weil sie heute noch in Handarbeit hergestellt werden. Bodach ist sich aber sicher, dass „dies der Markt regeln wird.“