Strom von Nachbars Dach dank Blockchain

Mit dem Projekt «Quartierstrom» geht im September 2018 in Walenstadt der erste lokale Strommarkt der Schweiz in Betrieb.

Die Bewohner des Quartiers «Schwemmiweg» in Walenstadt können ab September Strom untereinander handeln. Im Rahmen eines Leuchtturmprojekts des Bundesamts für Energie BFE verkaufen Besitzer von Photovoltaikanlagen ihren überschüssigen selbstproduzierten Strom nicht mehr nur dem lokalen Energieversorgungsunternehmen, sondern auch direkt in der Nachbarschaft. Über 30 Familien haben sich bereits für eine Teilnahme am Projekt entschieden. Die Begeisterung ist gross. «Die Idee ist genial. Die künftige Energieversorgung muss über Quartierverbunde passieren», meint etwa Peter Stutz, einer der Teilnehmer.

Der Handel mit dem Strom wird automatisch über eine Blockchain abgewickelt. Der Strompreis richtet sich nach Angebot und Nachfrage. Die Beteiligten definieren dazu in einer eigens für das Projekt entwickelten App, zu welchen Bedingungen sie Strom kaufen oder verkaufen möchten. Sie können etwa bestimmen, ob sie möglichst viel Solarstrom beziehen möchten oder ob der Strom möglichst günstig sein soll. Um Stromverbrauch und -produktion zu messen, werden die Haushalte mit einem Smart Meter ausgerüstet. Wenn das Angebot an Solarstrom aus dem Quartier hoch ist, kann das Gerät z. B. auch Batteriespeicher oder Elektroboiler steuern und diese automatisch einschalten.

Unterstützt wird das Projekt vom Wasser- und Elektrizitätswerk Walenstadt, das sein Verteilnetz zur Verfügung stellt und bei Engpässen die Energieversorgung aufrechterhält. Das Projekt wird dabei von der ETH Zürich begleitet, um zu untersuchen wie sich die Beteiligten verhalten und welche Bedingungen nötig sind, damit ein lokaler Strommarkt längerfristig funktioniert.

Quelle: energeiaplus.com

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Preiswerte Speicher

Wie lassen sich große Energiemengen schnell, preiswert und gegebenenfalls auch über einen längeren Zeitraum speichern? In dem Querschnittsprojekt GigaStore arbeitet das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) an der Weiterentwicklung von Strom- und Wärmespeichern für jeden Einsatzbereich. Zudem werden Methoden für Computersimulationen erarbeitet, mit denen die Wissenschaftler neue Speichertechnologien schneller entwickeln und erproben werden können. Insgesamt forschen elf DLR-Institute übergreifend an dem Projekt, das eine Laufzeit von vier Jahren und ein Finanzvolumen von zirka 13 Millionen Euro hat.

Im Querschnittsprojekt Gigastore erforscht das DLR unterschiedliche Speichertechnologien: In der Batterieforschung werden neuartige Konzepte mit hoher Speicherdichte entwickelt, die im Stromnetz, im Verkehr und auch im Luft- und Raumfahrtbereich zum Einsatz kommen. Geforscht wird auch an Power-to-X-to-Power-Speichern, die elektrische Energie in Wärme, Druckluft und Gas wandeln und bei Bedarf wieder in Strom zurückwandeln können. Diese Speicher haben den Vorteil, dass sie große Energie im Giga-Maßstab preisgünstig und über den Zeitraum von Stunden bis Monaten nahezu verlustfrei speichern können. "Energiespeicher sind eine grundlegende Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende. Mit dem Querschnittsprojekt Gigastore erarbeitet das DLR wichtige Lösungen für das Energie- und Verkehrssystem der Zukunft", betont Prof. Pascale Ehrenfreund, Vorstandsvorsitzende des DLR.

"Mit Batterie und Power-to-X-to-Power-Speichern decken wir ein sehr breites Spektrum des Speicherbedarfs ab", sagt Prof. Andre Thess, Leiter des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik und Projektkoordinator. "Durch die gemeinsame Entwicklung im Querschnittsprojekt können wir die Möglichkeiten und Grenzen der Technologien besser einordnen und Speicher für jeden Anwendungsbereich weiterentwickeln."

Eine weitere Säule des Querschnittsprojekts Gigastore ist die Methodenentwicklung auf dem Gebiet der Energiespeichersimulation. Wie in allen Innovationsbereichen kann die Entwicklungsarbeit mit Hilfe von Computersimulationen und virtuellem Design wesentlich beschleunigt werden. "Auf diesem Gebiet können wir von der Luftfahrtforschung im DLR lernen, die Simulationen bereits erfolgreich bei der Entwicklung neuer Luftfahrttechnologien einsetzt. Damit kann das DLR diese disruptive Innovation sehr schnell auch bei der Speicherentwicklung einsetzen", erläutert Thess. Die Methode soll dabei sowohl im Nanobereich von Batterien, als auch bei großen Batteriesystemen zum Einsatz kommen. Auch auf dem Gebiet der Energiesystemanalyse spielen Simulationen eine große Rolle. Hier können DLR-Forscher auf langjährigen Erfahrungen aufbauen.

Weniger Treibhausgase durch passgenaue Speicher

Batteriesysteme kommen bereits bei vielen Windkraft- und Photovoltaikanlagen zum Einsatz. "Die fluktuierende Stromerzeugung von Windkraft- und PV-Anlagen wird immer häufiger durch Batteriesysteme gepuffert. Wenn es aber darum geht, Energie über mehrere Tage, zum Beispiel während Dunkelheit und Flaute, zu speichern, braucht es wesentlich größere Kapazitäten. Für solche Anforderungen entwickelt das DLR Strom-Wärme-Strom Speicher", so Thess. Speicher im Giga-Maßstab können den Anteil der erneuerbaren Energien im Stromnetz wesentlich erhöhen und zu einer Emissionsminderung beitragen. Forschungsarbeiten im Querschnittsprojekt GigaStore sind eng abgestimmt mit dem Projekt FutureFuels, ebenfalls ein DLR-Querschnittsprojekt, in dem die Herstellung synthetischer Kraftstoffe erforscht wird.

Quelle: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

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Juli mit plus 13 Prozent

Der sonnige Juli führte zu Rekorderträgen bei den Photovoltaikanlagen in der Schweiz. Unter dem Strich resultierte ein Mehrertrag von 35 Gigawattstunden oder 13 Prozent gegenüber dem langjährigen Durchschnitt*. Es stand insgesamt Solarstrom für mehr als eine Million Einfamilienhäuser zur Verfügung.

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Der Juli 2018 war im Durchschnitt etwa 18 Prozent sonniger als im Schnitt der Jahre 1996 bis 2015. Die Karte zeigt deutliche Unterschiede innerhalb der Schweiz - besonders stark waren die Abweichungen vom Mittelwert im nördlichen Voralpengebiet, wo die sonst um diese Jahreszeit typischen Gewitter ausblieben. 

Aber auch die durchschnittliche tägliche Maximaltemperatur lag rund vier Grad Celsius über dem langjährigen Mittelwert. Grosse Hitze reduziert die Leistung von Photovoltaik- (PV) - Anlagen, wie in den letzten Tagen in den Medien zu vernehmen war. Das stimmt zwar, aber der Effekt ist geringfügig. Berechnungen zeigen, dass die hohen Temperaturen den Mehrertrag der Anlagen durch die hohe Sonneneinstrahlung nur gerade um 4,5 Prozent reduzierte. Der Temperatureffekt ist somit rund viermal kleiner als der Effekt des sonnigen Wetters. 

In Zahlen ausgedrückt: In der Schweiz ist zurzeit eine PV-Leistung von rund zwei Gigawatt installiert. Im langjährigen Durchschnitt produzieren diese Anlagen im Juli rund 273 Gigawattstunden (GWh), im Juli 2018 hingegen rund 308 GWh, also 13 Prozent mehr (Vergleich mit einem Durchschnittsjuli bei gleicher installierter Leistung). Im vergangenen Monat lieferten die Solaranlagen somit Strom für mehr als eine Million Einfamilienhäuser. Auch die vorhergehenden Monate lagen deutlich über den Mittelwerten: April + 16%, Mai + 12%, Juni +15%.

Dieser Mehrertrag kam genau zum richtigen Zeitpunkt: Einerseits stieg der Stromverbrauch vermutlich durch den vermehrten Einsatz von Klimaanlagen (Zahlen liegen noch nicht vor), andererseits sank die Produktion der Flusskraftwerke wegen des tiefen Wasserstands um zwei bis fünf Prozent. Das AKW Mühleberg musste zudem aufgrund der hohen Wassertemperaturen in der Aare seine Produktion um zehn Prozent drosseln. In Deutschland mussten aus dem gleichen Grund mehrere Kohlekraftwerke vom Netz genommen werden. 

Fazit: Solarenergie ist die ideale Ergänzung zur Wasserkraft. Sie liefert während Trockenperioden am meisten Strom dann, wenn wenig Wasser fliesst. Auf diesen beiden Standbeinen kann die Schweiz eine zukunftsfähige und saubere Energieversorgung aufbauen.

Grafik: Sonneneinstrahlung Schweiz im Juli 2018. Relative Abweichung zur Referenzperiode 1991-2010.

https://swissolar.us17.list-manage.com/track/click?u=edecd98bac689d51acd3647d0&id=d49dc9d34b&e=a3c111f1d6

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Über Swissolar:
Swissolar vertritt als Branchenverband die Interessen von 700 Verbandsmitgliedern mit rund 6‘000 Arbeitsplätzen der Schweizer Solarenergiebranche in der Öffentlichkeit,
der Politik und gegenüber den regulierenden Behörden.

Die Sonne liefert der Schweiz jährlich 200-mal mehr Energie als wir brauchen. Swissolar setzt sich für die Energiewende hin zu einer Energieversorgung ohne den Einsatz
fossiler oder nuklearer Energieträger ein. Wärme und Strom von der Sonne nehmen dabei eine zentrale Stellung ein.

Quelle: www.swissolar.ch

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D: EEG-Umlage bleibt konstant und sinkt dann

Der Energie-Think-Tank Agora Energiewende aus Berlin  prognostiziert die Höhe der Ökostrom-Förderung im Jahr 2019 auf 6,7 bis 6,9 Cent pro Kilowattstunde. Damit bleibt die EEG-Umlage das dritte Jahr in Folge stabil

Die Umlage für Strom aus Erneuerbaren Energien (EEG-Umlage) wird in Deutschland im Jahr 2019 voraussichtlich zwischen 6,7 und 6,9 Cent pro Kilowattstunde liegen und damit das dritte Jahr in Folge weitgehend konstant bleiben. Das hat Agora Energiewende auf Basis ihres aktualisierten EEG-Rechners ermittelt. Der öffentlich verfügbare EEG-Rechner liefert für 2019 einen Wert von 6,78 Cent pro Kilowattstunde. Dieser ist jedoch mit kleinen Prognoseunsicherheiten behaftet, weshalb Agora Energiewende stets eine Bandbreite für die künftige Umlage prognostiziert. Im Jahr 2017 bezahlen die meisten Stromverbraucher 6,79 Cent pro Kilowattstunde für die Förderung von Ökostrom. Offiziell wird die EEG-Umlage für 2018 am 15. Oktober von den vier Betreibern der Stromübertragungsnetzte bekanntgegeben.

Dass die EEG-Umlage trotz des Wachstums bei den Erneuerbaren Energien nicht steigt, hat mehrere Gründe: Zum einen erlösen Erneuerbare-Energien-Anlagen aufgrund allgemein gestiegener Großhandelsstrompreise immer mehr Geld am Strommarkt. Dadurch verringert sich ihre Förderung, die über die EEG-Umlage aufgebracht wird. Zum anderen haben die Übertragungsnetzbetreiber auf dem sogenannten EEG-Konto auch 2018 einen Überschuss von mehreren Milliarden Euro angehäuft – ein Großteil dieser sogenannten Liquiditätsrücklage kann im nächsten Jahr an  Stromverbraucher zurückgegeben werden und die EEG-Umlage dämpfen.

Diese Effekte sind in Summe so stark, dass sie eine ursprünglich für 2019 prognostizierte deutliche Erhöhung der EEG-Umlage komplett kompensieren. Agora Energiewende rechnet nun damit, dass die EEG-Umlage 2020 die Marke von 7 Cent pro Kilowattstunde überschreitet. Auf diesem Niveau wird die Umlage Anfang der 2020er-Jahre – je nach erwartetem Börsenstrompreis und Zubau der Erneuerbaren Energien – verharren und anschließend ab Mitte der 2020er-Jahre wieder sinken.

„Die hohen Investitionen Deutschlands in Erneuerbare Energien der vergangenen 15 Jahre tragen jetzt Früchte“, sagt Frank Peter, stellvertretender Direktor von Agora Energiewende. „Wir bekommen Jahr für Jahr mehr Strom aus Erneuerbaren Energien während die Förderkosten dafür bereits heute konstant bleiben und schon in wenigen Jahren immer weiter sinken werden.“

Gleichwohl könnten die Kosten, die für Stromkunden aus der EEG-Umlage entstehen, noch schneller sinken. Denn ein erheblicher Teil der EEG-Umlage besteht aus Kosten, die nicht über die Stromkunden getragen werden müssen – wie etwa die Befreiung von weiten Teilen der Industrie von der Zahlung der vollen EEG-Umlage oder die Technologieentwicklungskosten für Windkraft auf See und von Solaranlagen. „Eine Reform der Abgaben und Umlagen auf Energie kann dies korrigieren und so den Beginn der Entlastung der Stromkunden zeitlich deutlich vorziehen“, sagt Peter.

Der EEG-Rechner von Agora Energiewende wurde vom Freiburger Öko-Institut entwickelt, er wird laufend aktualisiert. Das Excel-Tool steht unter www.agora-energiewende.de/eeg-rechner zum kostenlosen Download zur Verfügung.

Agora Energiewende erarbeitet wissenschaftlich fundierte und politisch umsetzbare Wege, damit die Energiewende gelingt. Agora Energiewende ist eine gemeinsame Initiative der Stiftung Mercator und der European Climate Foundation.

Quelle: agora-energiewende.de

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1. August allenthalben

Reden allenthalben – und doch! Ich vermisse etwas, zumindest in den Zusammenfassungen zu jenen Reden zum Nationalfeiertag, auf die ich zurückgreifen konnte. Denn da ist doch etwas in diesen Tagen, das erwähnt gehörte und das der Zuger Ex-Nationalrat in einem Tweet zum 1. August anmahnte: Die weitaus grösste Bedrohung für das Alpenland Schweiz, Berg und Tal, ist die Klimaerwärmung. Ein 1. August-Redner, der sie nicht thematisiert, ist statt hehrer Patriot bloss hohler Plauderi. Dem kann ich mich anschliessen, und doch halte ich es mehr mit dem Aufzeigen von Alternativen als mit dem reinen Anmahnen, das so manche(r) kaum mehr hören mag - von Solarmedia-Autor Guntram Rehsche.

Nicht nur das Klimaproblem liegt in diesen Tagen offen wie ein Buch vor uns, sondern auch die konkrete Lösung. Es ist die Anwendung der Energie der Sonne für alles, was nach Energie verlangt. Dieser Blog kämpfte vor zehn Jahren gegen das Vorurteil, in der Schweiz scheine zu wenig Sonne – weshalb die Sonnenenergie kaum irgendetwas zur Lösung der Energiefrage beitragen könne. Vor rund fünf Jahren war das Argument dann entkräftet, als sich zeigte, dass viele nördlicher als die Schweiz gelegene Länder bereits wesentlich intensiver von den Vorteilen der Sonnenenergie Gebrauch machten. Damals gehörte etwa das wenig sonnenverwöhnte Belgien zu jenen Staaten, die beim jährlichen Zubau an Photovoltaik-(PV)-Kapazitäten mit an der Spitze lagen.

So musste ein neues Totschlag-Argument her – und wie so oft in der Schweiz lag es im finanziellen Bereich. Die Erzeugung von Strom mittels der Sonne schien zu teuer – was teils auch stimmte für jenen Zeitpunkt. Denn die Preise von Solaranlagen bewegten sich etwa gegenüber Deutschland bei gut dem Doppelten. Die Kilowattstunde Solarstrom aus einer kleineren Aufdach-Anlage lag bei rund 30 Rappen. Doch auch das ist Schnee von gestern, wenn denn dieses Bild angesichts der klimatischen Verhältnisse denn noch passt. Vor allem der Eigenverbrauch von Sonnenstrom, der unterdessen auch offiziell möglich ist und sogar gefördert wird (mit den Bestimmungen für Eigenverbrauchsgemeinschaften) hat das Kostenargument hinweg befördert – zu einem Zeitpunkt, da mit der geschrumpften oder gar nicht mehr vorhandenen staatlichen Förderung (Kostendeckende Einspeisevergütung KEV war einmal) ein neues Hindernis geschaffen wurde.

Und so geht die vereinfachte Rechnung heute (auf): Bei in der Schweiz durchschnittlichen Energiebezugspreisen von 20 bis 22 Rappen pro Kilowattstunde ab Steckdose ist jede Solarstromeinheit wirtschaftlich im Vorteil, die selbst verbraucht werden kann und zu niedrigeren Kosten erzeugt wurde. Das ist unterdessen möglich im Bereich von 12 bis 25 Rappen, je nach Anlagengrösse, Lage und Zusatzkosten. Da bleibt ein Überschuss, der entweder hilft, die geringeren Entgelte der Elektrizitätswerke für Solarstrom bei der Rücklieferung zu kompensieren – oder der gar in die Anschaffung einer Solarbatterie gesteckt werden kann. Letzteres ist derzeit noch nicht effektiv wirtschaftlich, aber mit den stetig sinkenden Batteriepreisen wird auch das nicht mehr allzu lange dauern.

Was also bleibt als Erkenntnis für dieses Land am Nationalfeiertag? Die Schweiz könnte mit vereinten Anstrengungen ein Solarstromland sein in einer nicht allzu fernen Zukunft – und vereint mit der immer wieder beschworenen Tatsache, dass das Land auch das Wasserschloss Europas ist, weitest gehend unabhängig in der Stromversorgung – was wollen wir mehr? Natürlich auch die restliche Energienachfrage auf nachhaltige Quellen umstellen, wozu wiederum die Sonnenenergie einen namhaften Beitrag leisten kann – doch das ist eine andere Geschichte.

© Guntram Rehsche / Solarmedia

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Hitze drückt Ertrag - aber nur bis zu 5 %

Die Gesamtleistung der in Deutschland installierten Photovoltaikanlagen erreicht ihr Maximum nicht an besonders heißen Sommertagen, wie es auf den ersten Blick zu vermuten wäre. Der mit zunehmender Temperatur der Module abnehmende Wirkungsgrad ist der wichtigste Grund dafür, aber nicht der einzige.

Der Wirkungsgrad von Solarmodulen nimmt mit zunehmender Temperatur ab. Für die am häufigsten verwendeten Module auf Siliziumbasis sinkt der Wirkungsgrad pro Grad Temperaturanstieg typischerweise um 0,35 bis 0,45 Prozent. Der genaue Wert hängt vom Modultyp ab und wird vom Hersteller als Temperaturkoeffizient im technischen Datenblatt angegeben. Entscheidend ist die Temperatur der Module selbst, nicht die der Umgebungsluft. Messungen zeigen, dass an besonders heißen Sommertagen die Abnahme des Wirkungsgrads dazu führt, dass trotz maximaler Sonneneinstrahlung die Leistung der Module geringfügig niedriger ist als an einigen sonnigen Frühlingstagen.

Am besonders heißen 21. Juni diesen Jahres (2017) erbrachten die deutschen Photovoltaikanlagen eine Leistung von 28 Gigawatt, was mehr als einem Drittel des Stromverbrauchs entsprach. Noch höhere Leistungen von mehr als 30 Gigawatt wurden jedoch am 30. April 2017 und am 27. Mai 2017 erzielt. Der niedrigere Wirkungsgrad aufgrund der extrem hohen Temperatur am 21. Juni ist ein wichtiger Grund für den leichten Leistungsverlust. Möglicherweise trägt aber auch der Neigungswinkel der Photovoltaik Module dazu bei. Längst nicht alle Solaranlagen sind durch eine Aufständerung optimal auf die Sommersonne ausgerichtet. Für eine typische Dachanlage ist der Neigungswinkel durch die Steilheit des Dachs vorgegeben. Dies führt oft dazu, dass die Module besser auf den flacheren Stand der Sonne im Frühjahr und im Herbst ausgerichtet sind. Weil aber nirgends die Neigungswinkel aller PV-Anlagen erfasst sind, lässt sich dieser Effekt nicht exakt beziffern.

Ein wenig kompliziert ist die Auswirkung der Luftfeuchtigkeit auf die Leistung der Solaranlagen. Überraschend war die Erkenntnis, dass nicht etwa ein wolkenloser blauer Himmel für maximale Leistung sorgt, sondern eine leichte Bewölkung. Also die Wetterlage, die vielleicht am einfachsten als „bayerischer Postkartenhimmel“ beschrieben wird. Die weißen Wolken streuen dabei Licht in Richtung Erde und es stellt sich heraus, dass dieser Effekt schwerer wiegt als die leichte Absorption durch die Wolken. Wenn Wasserdampf zu Wolken kondensiert, kann er also sogar die Leistung der Photovoltaik verbessern. Wenn die Luft besonders heiß ist, kann sie aber mehr Wasserdampf aufnehmen, ohne dass dieser kondensiert. In diesem Fall wirkt der Wasserdampf ähnlich wie Nebel. Der Anteil der direkten Sonneneinstrahlung sinkt, dafür steigt der Anteil des diffusen Streulichts. Solarmodule können dieses Streulicht deutlich schlechter verwerten als direkte Einstrahlung. In Kombination mit einer hohen Luftfeuchtigkeit kann also auch eine hohe Lufttemperatur zu Leistungseinbußen führen.

Die Leistungseinbußen durch die beschriebenen Hitzeeffekte liegen insgesamt in der Größenordnung von etwa fünf Prozent. Andere durch das Wetter bedingte Leistungsschwankungen sind deutlich größer, weswegen die Hitzeeffekte für die Stromnetzbetreiber kein Problem darstellen.

Quelle: solaranlage.eu 

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