OWL-Firmen als Vorreiter: So wird Strom aus der PV-Anlage noch effektiver nutzbar

Detmold. Fotovoltaikanlagen auf dem Dach sind Teil der Energiewende. Doch sie haben einen Haken: Nicht die gesamte gewonnene Energie kann auch verwendet werden. Der Grund: Der Strom muss zunächst durch den sogenannten Wechselrichter. Denn die auf dem Dach gewonnene Energie in Form von Gleichstrom (DC) kann nicht direkt aus der Steckdose, die auf Wechselstrom (AC) ausgelegt ist, verwendet werden. Der jährliche Energieverlust durch die Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom ist gewaltig. Das zu ändern, haben sich Forscher und Unternehmer zur Aufgabe gemacht. Bei dieser kleinen technischen Revolution spielt die Wirtschaft aus OWL eine besondere Rolle.

&bdquo;Wir wollen Gleichstromnetze als Hauptenergienetze der Zukunft etablieren“, sagt Jan Michels. Als Leiter der Technologieentwicklung beim Detmolder Unternehmen Weidmüller seien die Themen Klimaneutralität und Energieeffizienz für ihn allgegenwärtig und so auch die Frage: Geht da noch was? Dabei sind sich die Experten einig: Da geht noch was.

Über 100 Jahre ist es her, dass die Welt sich auf Wechselstrom als Standard einigte. Vorausgegangen war dem die berühmte &bdquo;Stromdiskussion“ zwischen dem Verfechter des Wechselstroms, Nikola Tesla, und dem Verfechter des Gleichstroms, Thomas Edison. Kohlekraftwerke und Dynamogeneratoren waren zu dieser Zeit die Hauptstromerzeuger und so wurden Wechselstromnetze zum Standard und die globale Infrastruktur dafür ausgebaut. Heute leben wir also mit Stromnetzen, für die wir uns vor 100 Jahren entschieden haben.

Die Technologie hat sich weiterentwickelt Doch die Technologie hat sich weiterentwickelt. Heute gilt Gleichstrom, den beispielsweise Fotovoltaikanlagen erzeugen, als effizienter und darum als Wegbereiter in die Klimaneutralität. Weil aber die Netze auf Wechselstrom ausgelegt sind, sind Wechselrichter und Transformatoren unverzichtbar. &bdquo;Und bei jeder Spannungsumwandlung geht Energie verloren“, erklärt Olaf Grünberg, der als DC-Projektmanager bei Weidmüller die Gleichstromtechnologie vorantreibt. &bdquo;Zehn bis 15 Prozent der Energie gehen bei einer Spannungsumwandlung durch einen Transformator verloren, bei einer Umwandlung von Gleichstrom sind es nur drei bis vier Prozent.“ Ziel sei die Nutzung der Energie zu 100 Prozent.

Darum leistet die Wirtschaft in OWL Pionierarbeit. Weidmüller gehört zu den 15 Gründungsmitgliedern der Open DC Alliance (ODCA), einer Allianz aus inzwischen 45 internationalen Partnern, die sich die Standardisierung von Gleichstromnetzen zur Aufgabe gemacht hat. Auch die Unternehmen Wago aus Minden, Harting aus Espelkamp und Phoenix Contact aus Blomberg machen mit. Sie sind überzeugt: &bdquo; Gleichstromnetze in Kombination mit Batteriespeichern nehmen Lastspitzen aus dem System.“ Und das sei besonders relevant in Zeiten volatiler Strommärkte und schwankender Einspeisung.

Aktuell liegt der Fokus auf der Industrie Aktuell liegt der Fokus der Allianz klar auf der Industrie. Da seien die Effekte aufgrund des hohen Stromverbrauchs am größten und die Verfügbarkeit das Wichtigste, sagt Michels. &bdquo;Mit Schaltschrankkomponenten von Weidmüller und den Allianzpartnern ist es möglich, in einem Unternehmen ein eigenes Gleichstromnetz aufzubauen, das die Integration von Speichern erleichtert und für eine zuverlässige Netzqualität zu jeder Zeit sorgt“, erklärt Grünberg.

Gleichstromnetze, die innerhalb eines Betriebs zusätzlich verlegt werden, sind die Lösung, weil die Hauptnetze weiterhin auf Wechselstrom ausgelegt sind. &bdquo;Diese sogenannten ,Micro-Grids’ sind wie eine kleine Insel und funktionieren beispielsweise mit der eigenen PV-Anlage auf dem Dach autark“, erklärt Grünberg. Immer mehr Unternehmen entscheiden sich den Entwicklern zufolge für diese Art der Stromversorgung, beispielsweise in Rechenzentren oder Logistikhallen.

Gleichstromnetze für Verbraucherinnen und Verbraucher Doch die Industrie soll nur den Anfang machen. Auch für Verbraucherinnen und Verbraucher ist die Technologie interessant. &bdquo;Wer eine Fotovoltaikanlage, eine Wärmepumpe oder ein E-Auto hat, für den bietet ein eigenes DC-Netz viele Möglichkeiten“, verspricht Michels. &bdquo;Die Energie der PV-Anlage kann dann direkt das Auto laden und die Waschmaschine oder Wärmepumpe betreiben“, erklärt er. Und weil bidirektionales Laden immer verbreiteter sei, ein E-Auto also sowohl be- als auch entladen werden kann, könne das auch als Stromspeicher dienen, wenn die Sonne einmal nicht scheint.

Bis Gleichstromnetze zum Standard werden, werde es allerdings noch dauern, sagt Michels. Nur in einigen Modell-Neubaugebieten, die auf einer grünen Wiese neu errichtet wurden, sei das bisher der Fall. &bdquo;Trotzdem arbeiten wir weiter an den Projekten, die Gleichspannung für private Haushalte nutzbar machen, damit die Menschen die erneuerbaren Energien eins zu eins verwenden können.“

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