Klimaschule macht Schule in der Schule

Sonnenenergie für die Schule: In der Zürcher Gemeinde Buchs konnten die Schülerinnen und Schüler gleich selber Hand anlegen bei der Installation der Solarmodule auf dem Schulhausdach. Die Aktion wurde vom Programm Klimaschule von Myblueplanet geleitet. Energeiaplus stellt das Programm vor und wollte wissen, warum EnergieSchweiz, das Programm des Bundesamts für Energie für Energieeffizienz und erneuerbare Energien, die Klimaschule unterstützt hat.

749 Module wurden insgesamt installiert auf dem Schulhausdach und dem Dach der angrenzenden PEMA-Arena. Seite an Seite mit den Fachleuten einer Solarfirma konnten die Schülerinnen und Schüler beim Verlegen der Module mithelfen. Gleichzeitig erfuhren sie an einem Energieworkshop, wie Photovoltaik genau funktioniert und was PV leisten kann.

«Ich finde es toll, dass meine Schule versucht, eine Klimaschule zu werden», fasst eine Schülerin der Klasse 2b ihre Eindrücke zu diesem Aktionstag zusammen. Eine positive Rückmeldung gibt es auch von der Solarfirma. «Es hat grossen Spass gemacht, mit den Kindern zu arbeiten. Sie waren wissbegierig und haben sich reingehängt», kommentiert ein Mitarbeiter der Firma Helion AG den Arbeitseinsatz.

Die neue Anlage liefert nun eine maximale Leistung von 314 kWp. Das bedeutet: Die Sekundarschule Petermoos kann neu rund 60% ihres gesamten Strombedarfs durch Solarenergie decken.

Die Schule Petermoos in Buchs ZH ist nicht die erste Schule, wo Schülerinnen und Schüler bei der Installation einer PV-Anlage mitanpacken. Seit dem Start des Programms 2019 wurden 28 Solaranlagen im Rahmen von 36 Schulprojekten realisiert. Rund 14’000 Schülerinnen und Schüler haben sich aktiv daran beteiligt. 

Was ist eine Klimaschule? Die Klimaschule ist ein vierjähriges Bildungsprogramm für Schweizer Schulen. Mit der Teilnahme am Programm verankern die Schulen die Themen Nachhaltigkeit und Klimaschutz langfristig in ihrem Schulalltag und richten ihre Infrastruktur CO2 und energieeffizient ein.

Energeiaplus fragte bei Kerstin Bütschi, Fachspezialistin Aus- und Weiterbildung im Bundesamt für Energie nach, wie wichtig solche Aktionen sind und warum EnergieSchweiz das Programm über mehrere Jahre unterstützte.

 Interview und Quelle siehe: energeiaplus.com

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Solaraktienindex PPVX 2023 leicht in Führung

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Der Solaraktienindex PPVX erscheint auf Solarmedia jeden Monat neu

  

 Quelle: oeko-invest.net

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Weltrekord für organische Solarzelle

Organische Photovoltaik könnte der Solarenergie dank ihrer umweltfreundlichen und günstigen Herstellung sowie ihrer Flexibilität und Möglichkeit der Transparenz neue Anwendungsgebiete erschließen. Um der Technologie zum Marktdurchbruch zu verhelfen, arbeiten Forschungsinstitute weltweit an ihrer Effizienz und Skalierbarkeit. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und des Materialforschungszentrums FMF der Universität Freiburg konnten nun ihren im September 2020 verkündeten Rekord für eine 1 Quadratzentimeter große, organische Solarzelle verbessern. Die neue Solarzelle stellt mit einem Wirkungsgrad von 15,8 Prozent. erneut den Weltrekord in dieser Kategorie auf.

Dr. Uli Würfel, Abteilungsleiter Organische und Perowskit-Photovoltaik am Fraunhofer ISE und Gruppenleiter am Materialforschungszentrum FMF der Uni Freiburg leitet die Forschung an den organischen Solarzellen: »Die Verbesserung bei der Rekord-Solarzelle haben wir ganz wesentlich durch den Einsatz einer Anti-Reflexionsbeschichtung erreicht, wodurch mehr Licht in der photoaktiven Schicht der Zelle absorbiert und somit ein höherer Strom generiert wird.«

Das für die Beschichtung notwendige Dünnschichtsystem – abgeschieden mittels Sputterverfahren – entwickelten Forscherinnen und Forscher einer benachbarten Abteilung am Fraunhofer ISE. »Das themenübergreifende Arbeiten ist die große Stärke des Fraunhofer ISE«, sagt Prof. Dr. Andreas Bett, Institutsleiter am Fraunhofer ISE. »Die Forschung an unterschiedlichen Photovoltaiktechnologien und ihren jeweiligen Herstellungsprozessen inspirieren sich gegenseitig.«

Neben der Verringerung der Oberflächenreflexion entwickelt das Fraunhofer ISE mit diesem Beschichtungsverfahren auch Elektroden für semitransparente organische Solarzellen. Diese bestehen aus einer photoaktiven, organischen Schicht, aufgebracht auf einer Rückelektrode, die das sichtbare Licht durchlässt und gleichzeitig das Nahinfrarot-Licht zurück in die Zelle wirft. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekts »Durchblick-PV - Entwicklung von organischen Solarmodulen mit hoher visueller Transparenz« forschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, sowohl für die Absorberschicht als auch für die beiden Elektrodenmaterialen mit hoher Transparenz für sichtbares Licht einzusetzen.

Organische Solarzellen haben viele Vorteile: Sie können ohne Verwendung von Schwermetallen und anderen kritischen Elementen hergestellt werden, haben ein geringes Gewicht, sind mechanisch flexibel, lassen sich sehr gut integrieren, und sie haben auch bei semitransparenter Bauart ein homogenes Erscheinungsbild. Durch Auswahl organischer Halbleiter, die ausschließlich infrarotes Licht absorbieren, können transparente Solarzellen für Fenster und Agrarschutzfolien oder Gewächshausgläser entwickelt werden, die verschiedene Nutzen wie Schutz gegen Unwetter und Überhitzung mit einer relevanten Stromerzeugung verbinden können. Bis zur Produktreife gilt es allerdings noch einige wichtige Entwicklungsschritte erfolgreich zu bestreiten.

 

Quelle: Fraunhofer

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2022 60 Prozent mehr Photovoltaik installiert

Gemäss der am 13. Juli vom BFE veröffentlichten «Statistik Sonnenenergie» für das Jahr 2022 ist der Photovoltaik-Zubau in der Schweiz gegenüber dem Vorjahr um 58 Prozent auf einen neuen Rekordwert von 1083 Megawatt angestiegen. Der Markt wuchs in allen Segmenten. Insgesamt waren per Ende 2022 in der Schweiz Solarpanels mit einer Leistung von 4.74 Gigawatt installiert, die im Jahresverlauf fast 7 Prozent des Schweizer Strombedarfs abdeckten. Diese Produktion entspricht der Hälfte jener des AKW Gösgen. Diese Solarstrommenge muss in den nächsten 12 Jahren versiebenfacht werden. Mit dem zurzeit vom Parlament beratenen Mantelerlass muss es gelingen, die dafür notwendigen Rahmenbedingungen zu schaffen.

Der Ukraine-Krieg hat das Bedürfnis nach einer sicheren und bezahlbaren Energieversorgung massiv gesteigert, was im vergangenen Jahr zu vollen Auftragsbüchern bei den Solar-Installationsbetrieben führte. Engpässe bei Fachkräften und blockierte Lieferketten erschwerten die Arbeit. Dennoch übertraf das eingetretene Marktwachstum die Prognosen. 

Wachstum in allen Marktsegmenten

Die neu installierte Photovoltaik-Leistung stieg gegenüber 2021 um 58 % auf den neuen Rekordwert von 1083 Megawatt (MW), womit das Wachstum der beiden Vorjahre (rund 45 %) nochmals deutlich übertroffen wurde. Pro Kopf entspricht der Zubau im letzten Jahr etwa einer Fläche von 0,6 Quadratmetern. Die gesamte installierte Leistung lag zum Jahresende bei 4730 MW. Die Jahresproduktion lag bei 3858 Gigawattstunden (GWh), was in etwa dem Jahresverbrauch von 1.2 Millionen 4-Personen-Haushalten oder der Hälfte der Jahresproduktion des AKW Gösgen entspricht. Der Anteil der Solarstromproduktion am Stromverbrauch der Schweiz lag 2022 bei 6.76 % (2020: 4.89 %). Im laufenden Jahr wird Solarenergie sogar über 8 % des Bedarfs liefern. 

Ein gegenüber dem Vorjahr verstärktes Wachstum liess sich in allen Grössenkategorien und Anwendungsbereichen feststellen Es wurden rund 43'000 neue Anlagen gebaut, mit einer Durchschnittsleistung von 25.2 Kilowatt (unverändert gegenüber dem Vorjahr, entspricht rund 125 m²). «Photovoltaik ist in jeder Grösse einsetzbar, von der Balkonanlage über Dächer von Gewerbebetrieben bis zu alpinen Grossanlagen. So können viele Akteure in kurzer Zeit ihren Beitrag zur Energiewende leisten» kommentiert David Stickelberger, Leiter Markt und Politik von Swissolar.  

2.4 Milliarden Franken umgesetzt

Engpässe bei Komponenten und Personal haben zu vorübergehenden Preiserhöhungen bei PV-Anlagen von durchschnittlich 12 % geführt ¹⁾. Die Branche erwirtschaftete bei Planung und Installation der Anlagen einen Umsatz von rund 2.4 Milliarden Franken. Die gestiegene Nachfrage sorgte für rund 3500 zusätzliche Arbeitsplätze.

Weiterhin grosse Nachfrage nach Batteriespeichern

Die Anzahl neu installierter Batteriespeicher hat sich gegenüber dem Vorjahr mehr als verdoppelt. Die durchschnittliche Speicherkapazität wuchs deutlich von 12 auf fast 15 Kilowattstunden. Rund jede dritte neue Photovoltaikanlage auf einem Einfamilienhaus wurde mit einem Batteriespeicher kombiniert. Allerdings fehlte dabei teilweise das Bewusstsein, dass eine Batterie nur mit entsprechenden Zusatzvorrichtungen im Fall eines Stromunterbruchs einsatzfähig ist. Die gesamthaft installierte Speicherkapazität lag per Jahresende bei 327'000 Kilowattstunden (kWh) – damit könnten 35'000 Haushalte einen Tag lang mit Strom versorgt werden. Die bevorstehende Einführung des bidirektionalen Ladens von Elektrofahrzeugen dürfte das Marktwachstum bei Batteriespeichern etwas bremsen, weil in vielen Fällen die Autobatterie als Zwischenspeicher für Solarstrom eingesetzt werden kann.  

Ein weltweiter Boom

Weltweit wurden im vergangenen Jahr 239 Gigawatt (GW) PV-Leistung installiert, 42 % mehr als im Vorjahr. Der Photovoltaik-Boom ist somit in vielen Ländern rund um den Globus Realität. Letztes Jahr wurden 1289 TWh Solarstrom produziert, was etwa der Stromproduktion von 160 AKW von der Grösse Gösgens entspricht. Gemessen an der pro Kopf installierten Photovoltaikleistung liegt die Schweiz mit 535 Watt weltweit an 9. Stelle ²⁾. 

Weiterer Rückgang bei der Solarthermie

Bei den Kollektoranlagen zur Nutzung der Solarwärme wurde ein leichter Rückgang der Verkaufszahlen um knapp 9 % verzeichnet. Alle Marktsegmente waren davon betroffen. Swissolar sieht jedoch ein beträchtliches Potenzial bei Grossanlagen, insbesondere in Kombination mit Wärmeverbünden zur Einsparung von Holz oder bei der Erzeugung industrieller Prozesswärme. Zur Ausschöpfung dieser Potenziale braucht es jedoch deutlich verbesserte Rahmenbedingungen, insbesondere bei der Förderung (Klärung der Zuständigkeiten zwischen Bund und Kantonen) sowie der Bewilligungspraxis. 

Es braucht langfristig verlässliche Rahmenbedingungen 

Die Politik hat erkannt, dass Solarenergie ein zentrales Element der zukünftigen Energieversorgung sein muss. Schon 2035 sollen gemäss National- und Ständerat 35 Terawattstunden Strom aus neuen erneuerbaren Energien stammen, davon der grösste Teil aus Solaranlagen – rund siebenmal mehr Solarstrom als heute. Das rasante Marktwachstum zeigt, dass die Erreichung dieses Ziels durchaus realistisch ist, zumal das «Solarexpress»-Gesetz zum beschleunigten Bau alpiner Anlagen seine Wirkung erst in den nächsten Jahren entfalten wird. Allein auf geeigneten Dächern und Fassaden könnten jährlich mehr als 70 Terawattstunden Solarstrom erzeugt werden. Damit das Wachstum weiter geht, braucht es langfristig verlässliche Rahmenbedingungen, wie sie in den Beratungen zum Bundesgesetz für eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien (Mantelerlass) vorgesehen sind. Wichtig ist, dass dieses Gesetz rasch in Kraft tritt. 

Fachkräftebedarf: Neue Berufslehren als wichtiger Schritt

Für das laufende Jahr rechnet Swissolar mit einem Photovoltaik-Zubau von 1300-1400 MW (+20-30%). Gebremst wird die Entwicklung primär durch den Fachkräftebedarf. Zum richtigen Zeitpunkt kommen deshalb die neuen Berufslehren Solarinstallateur:in EFZ und Solarmonteur:in EBA, für die ab 1. Oktober Lehrverträge abgeschlossen werden können. Die Lehrgänge beginnen im August 2024. «Die Solarbranche ist bereit, ihre eigenen Fachkräfte auszubilden. Nun braucht es ein klares Signal aus der Politik, dass die Solarenergie langfristige berufliche Perspektiven bietet», kommentiert Matthias Egli, Geschäftsführer von Swissolar. Daneben gibt es verschiedene Bildungsangebote für Quereinsteiger:innen. 

> Zur Statistik Sonnenergie

¹⁾ Quelle: Photovoltaikmarkt: Preisbeobachtungsstudie 2022. Planair/EnergieSchweiz Juli 2023

²⁾ Quelle: Solar Power Europe, Global Market Outlook for Solar Power 2023-2027

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6.Ausschreibung Förderprogramm Sweet

Das Bundesamt für Energie (BFE) hat die sechste Ausschreibung im Rahmen des Förderprogramms SWEET (SWiss Energy research for the Energy Transition) gestartet. Das Leitthema dieser Ausschreibung mit einem Gesamtbudget von 8 Millionen Franken lautet «Kritische Infrastrukturen, Klimawandel und Resilienz des Schweizer Energiesystems» (Critical Infrastructures, Climate Change, and Resilience of the Swiss Energy System). Dieser Call ist eine Zusammenarbeit mit dem National Centre for Climate Services (NCCS). Die Bewerbungsfrist läuft bis zum 18. Oktober 2023.

Im Zentrum der sechsten Ausschreibung stehen kritische Infrastrukturen wie Kraftwerke, Stauanlagen oder das Stromnetz. Es geht dabei um folgende Forschungsfragen:

• Wie beeinflusst der Umbau des Energiesystems die kritischen Infrastrukturen?
• Wie verwundbar ist das Energiesystem gegenüber technischen, natürlichen und gesellschaftlichen Gefahren?
• Wie können die Risiken für das Energiesystem und die Bevölkerung reduziert und die Resilienz des Energiesystems erhöht werden?

Unter «Energiesystem» wird hier das sich wandelnde System verstanden. Damit werden auch Auswirkungen von Ereignissen wie der Stilllegung von Kernkraftwerken sowie Trends wie die zunehmende Elektrifizierung, die Dezentralisierung der Stromversorgung und die Digitalisierung des Energiesystems (Cyberrisiken) berücksichtigt. Von besonderem Interesse sind ausserdem Gefahren, die aus dem Klimawandel hervorgehen oder von ihm verstärkt werden.

In der nationalen Risikoanalyse des Bundesamts für Bevölkerungsschutz (BABS) aus dem Jahr 2020 hatte sich gezeigt, dass zwei der Top-Ten-Risiken mit dem Energiesystem zusammenhängen. Die sechste Ausschreibung wurde daher in enger Zusammenarbeit mit dem BABS und dem NCCS ausgearbeitet. Das Konsortium, das diese Ausschreibung gewinnt, wird beim NCCS-Programm «Entscheidungsgrundlagen zum Umgang mit dem Klimawandel in der Schweiz: Informationen zu sektorenübergreifenden Themen» («NCCS-Impacts») mitwirken.

Der Call wird zweistufig durchgeführt. Konsortien können sich bis zum 18. Oktober 2023 mit einem Pre-Proposal bwerben. Die beiden Konsortien mit den besten Pre-Proposals werden eingeladen, ein Full Proposal einzureichen. Am Ende wird ein Konsortium ausgewählt. Das Call-Budget von höchstens 8 Millionen Franken wird für eine Laufzeit von 6 Jahren vergeben. Die Ergebnisse der sechsten Ausschreibung werden voraussichtlich im Juli 2024 bekanntgegeben, die Forschungsarbeiten sollen im Oktober 2024 beginnen.

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• Dokumente
• Links

• «Call Guideline» für die sechste SWEET-Ausschreibung (PDF, 2 MB)

• Homepage SWEET
• Programm «NCCS Impacts»
• Nationale Risikoanalyse

Herausgeber

Bundesamt für Energie
http://www.bfe.admin.ch

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Rekorde für Erneuerbare Energie in Deutschland

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Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat Daten zur öffentlichen Nettostromerzeugung für das erste Halbjahr 2023 vorgestellt, die aus der Datenplattform Energy-Charts hervorgehen. Mit einem Anteil von 57,7 Prozent an der Nettostromerzeugung zur öffentlichen Stromversorgung – also dem Strommix, der aus der Steckdose kommt – lag die Erzeugung aus erneuerbaren Energien deutlich über dem Vorjahr (51,8 Prozent) und auf absolutem Rekordniveau. 

Der Anteil der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch lag bei 55,5 Prozent. Solar- und Windenergieanlagen speisten gemeinsam 97 Terawattstunden (TWh) in das öffentliche Netz ein, gegenüber 99 TWh im ersten Halbjahr 2022. Die Stromproduktion aus Braunkohle (-21 Prozent), Steinkohle (-23 Prozent), Erdgas (-4 Prozent) und Kernenergie (-57 Prozent) ging dagegen zurück. Im ersten Halbjahr 2023 war eine Normalisierung der Energiepreise zu beobachten: der Erdgaspreis und der Börsenstrompreis sind wieder auf das Niveau vor dem Ukraine-Krieg gesunken, lagen aber noch über den Preisen von 2021. Die Auswirkungen des AKW-Aus-stiegs mit der Abschaltung der letzten Atomkraftwerke Isar 2, Emsland und Neckarwestheim2 im April 2023 sind gut verkraftet worden. 

Faktoren wie die zunehmende Produktion aus erneuerbaren Quellen, das Wetter und die gestiegene Produktion in den europäischen Nachbarländern wirken sich deutlich stärker auf den Strompreis aus als die Abschaltung der drei AKWs. Die fehlenden 30 TWh der abgeschalteten Reaktoren wurden durch geringeren Verbrauch, verringerte Exporte, gesteigerte Importe sowie den Zubau von Solar- und Windkapazität kompensiert. Die Last lag im ersten Halbjahr bei 234 TWh (1. Halbjahr 2023: 250 TWh) und setzt damit den sinkenden Trend fort. Die Stromproduktion sank gegenüber dem ersten Halbjahr 2022 von 252 TWh auf 225 TWh. Der Export von Elektrizität nach Frankreich ging zurück, nachdem die französischen Atomreaktoren wieder ans Netz gegangen sind. Der Export nach Österreich und in die Schweiz sank aufgrund der höheren Eigenerzeugung und des geringeren Verbrauchs dieser Länder. Im ersten Quartal 2023 wurde mehr Strom als üblich importiert, weil die Strompreise in den Nachbarländern günstig waren.

Konstante Erzeugung aus Sonne und Wind: Die Windenergie war die mit Abstand wichtigste erneuerbare Energiequelle. Windenergieanlagen produzierten in der ersten Jahreshälfte 2023 67 TWh und lagen damit leicht unter dem ersten Halbjahr 2022 (ca. 68 TWh). Der Februar war ein schwacher Windmonat und hat damit das Gesamtergebnis gesenkt. Photovoltaikanlagen speisten im ersten Halbjahr ca. 30 TWh in das öffentliche Netz ein, eine leichter Rückgang gegenüber dem Vorjahr mit 31 TWh, für den hauptsächlich der schwache März verantwortlich war. Die Solarstromanlagen hatten damit einen Anteil von 12,5 Prozent an der öffentlichen Nettostromerzeugung. Am 4. Mai stellten sie einen Rekord auf: erstmals speisten Solaranlagen in Deutschland mehr als 40 GW Leistung ins Netz. Mit etwa 15 TWh Solar- und Windstromerzeugung wurde im Juni ein neuer Monatsrekord für einen Junimonat aufgestellt. Die Wasserkraft produzierte im ersten Halbjahr 9,3 TWh und lag damit über dem Vorjahr mit 8,2 TWh. Die Stromerzeugung aus Biomasse ist mit 21 TWh auf dem Niveau des Vorjahres. In Summe produzierten die erneuerbaren Energiequellen Solar, Wind, Wasser und Biomasse im ersten Halbjahr 2023 ca. 130 TWh, ein leichter Rückgang gegenüber dem Vorjahr mit 131 TWh. Der Anteil an der öffentlichen Nettostromerzeugung, d. h. dem Strommix, der tatsächlich aus der Steckdose kommt, lag bei ca. 57,7 Prozent und damit deutlich über dem ersten Halbjahr 2022 (51,8 Prozent).  

Rückgang bei nuklearer und fossiler Erzeugung: Nach der Abschaltung der letzten drei Atomreaktoren ging die Nettostromproduktion aus Kernkraftwerken weiter stark zurück: Die drei letzten Kernkraftwerke haben bis zu ihrer Abschaltung am 15. April 6,7 TWh erzeugt. Im ersten Halbjahr 2022 waren es 15,8 TWh. Auch die Kohlestromerzeugung ist gesunken: Braunkohlekraftwerke produzierten ca. 41,2 TWh, ein starker Rückgang von 21 Prozent gegenüber 2022 (52,1 TWh). Die Nettoproduktion aus Steinkohlekraftwerken nahm ebenfalls um 23 Prozent von 26,2 TWh in 2022 auf 20,1 TWh in 2023 ab. Die Stromerzeugung aus Erdgas ging leicht von 24,3 TWh auf 23,4 TWh zurück. Neben den Kraftwerken zur öffentlichen Stromversorgung gibt es auch Gaskraftwerke im Bergbau und verarbeitenden Gewerbe zur Eigenstromversorgung. Diese produzierten zusätzlich ca. 24 TWh für den industriellen Eigenbedarf.

Der Zubau an Photovoltaik-Leistung liegt aktuell im Zielkorridor der deutschen Klimaschutzziele: Allein von Januar bis Mai wurden 5 GW zugebaut, damit würde das Ziel von 9 GW im Jahr 2023 erreicht werden. Der Windausbau liegt dagegen nicht auf Kurs: Bis Ende Mai wurden 1 GW Wind onshore installiert, womit das Ziel von 4 GW Zubau ver-fehlt würde. Der Zubau bei Wind offshore ist mit 0,23 GW auch noch gering. Große Bewegung ist im Bereich der Batteriespeicher zu verzeichnen. Im ersten Halbjahr 2023 kamen 1,7 GW Speicherleistung mit einer Speicherkapazität von 2,4 GWh hinzu, sodass nun 5,6 GW Leistung mit 8,3 GWh Kapazität in Deutschland installiert sind. Bis Jahresende wird diese Kapazität auf 10 bis 11GWh steigen.

Quelle: Fraunhofer

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