Staufner Solarstrom – Ein Weihnachtsgeschenk?

Seit ein paar Wochen können Herkunftsnachweise (HKN) direkt von der Solar Staufen AG bezogen werden. 2 Pakete werden angeboten:

  • Paket S: 2’000 kWh für 60.- Fr. (Elektro-Auto, ca. 10’000 km)
  • Paket M: 5’000 kWh für 150.- Fr. (Jahresverbrauch Durchschnitts-Haushalt)

Das gewünschte Paket kann man via Email (info@solarstaufen.ch) bestellen. Selbstverständlich kann man Staufner Solarstrom auch verschenken. Nach Zahlungseingang wird das Solarstrom-Zertifikat mit Herkunftsnachweis der entsprechenden PV-Anlage(n) versandt.

2 wichtige Punkte:

Der Herkunftsnachweis (HKN) garantiert die Herkunft des erzeugten Stroms. In unserem Fall von den beiden Photovoltaik-Anlagen Orte zum Leben und Wytihof.

Der Erwerb von HKNs hat keinen Einfluss auf die Stromrechnung des Elektrizitätswerks und der entsprechende Betrag des HKN Zertifikats kann nicht abgezogen werden.

Die HKN Bewirtschaftung wird über das schweizerische Herkunftsnachweissystem Pronovo von Swissgrid abgewickelt. Weitere Informationen:
https://pronovo.ch/de/herkunftsnachweise/information/informationen-zu-hkn/
https://energeiaplus.com/2020/08/26/mehr-durchblick-beim-handel-mit-herkunftsnachweisen/

Schweizerische Elektrizitätsstatistik 2019

2019 ist der Schweizer Stromverbrauch um 0.8% auf 57.2 Milliarden Kilowattstunden leicht gesunken. Die erneuerbaren Energien (inkl. PV-Anlagen) haben um 11.1% auf 3.0 Mrd kWh zugenommen. Obwohl wichtige Einflussgrössen wie die Wirtschafts- und Bevölkerungsentwicklung sowie die Witterung verbrauchssteigernd wirkten, sank der Stromverbrauch in der Schweiz leicht. Dies dürfte vor allem auf Effizienzsteigerungen zurückzuführen sein.

Im europäischen Vergleich hat die Schweiz noch «PV Potential»: Mit 2.9% liegen wir klar unter dem Schnitt von 4.1% der produzierten Energie.

Der vollständige Bericht ist online verfügbar.

Wie viel Energie wird die Schweiz im Jahr 2050 brauchen und können wir die Energieversorgung gewährleisten? Ein interessanter Artikel vom BFE skizziert Szenarien unserer Energiezukunft.

Privatprojekt Hofmattweg: Installation PV-Anlage mit Batterie für Eigenverbrauchs-Optimierung (EVO)

Nach der Teilnahme am Workshop der Energieberatung Aargau im Herbst 2019 und einer ersten Abschätzung im Internet mit SonnenDach.ch entschloss ich mich, das Thema Photovoltaik nochmals genauer anzuschauen. Das Haus wurde vor 13 Jahren gebaut und hat mit seiner Lukarne eine komplizierte Dachform. Damals hatte man noch nicht die technischen Möglichkeiten von heute und auch die Preise der PV Module machten das Projekt uninteressant. Wir entschlossen uns als Ergänzung der Wärmepumpe für 2 thermische Module zur Aufbereitung des Warmwassers. 

In einem nächsten Schritt holten wir Offerten von 3 Anbietern ein. Die Angebote waren sehr unterschiedlich und machten einen direkten Vergleich schwierig. Auf der einen Seite variierte die Anzahl PV-Module und auch die entsprechend genutzten Dachflächen. Auf der anderen Seite verändert sich der Markt vor allem beim Batteriespeicher im Moment sehr schnell, was sich auch in den Offerten widerspiegelte.

Wir entschlossen uns, das Projekt mit der lokalen Firma Ziltener Heizungen & Solar umzusetzen. Die wichtigsten Punkte:

  • 4 Module auf dem Carport (Süd-Ost-Ausrichtung) um die Energie-Produktion v.a. am Morgen zu erhöhen. Zusätzlich günstigere Montage als auf dem Schrägdach.
  • Auf dem Hauptdach Module zusätzlich zu den bestehenden thermischen Modulen.
  • Gesamtleistung der 20 Module beträgt 6.8 kWp

Folgende Komponenten wurden installiert:

  • SolarEdge StorEdge Wechselrichter SE7k-RWS
  • SolarEdge Leistungsoptimierer 
  • SolarEdge Energiezähler mit Modbus-Anschluss
  • LG Neon2 Module LG340N1C-V5 (340W) auf Schrägdach und Carport
  • LG Neon2 «Full Black»   Module LG335N1K-V5 (335W) am Geländer
  • 10kWh 48V Batterie RESU von LG Chem

Das Projekt wurde in ca. 3 Wochen in mehreren Etappen umgesetzt, die nachfolgend kurz beschrieben werden.

Kernbohrung im Keller

Die DC-Stromkabel vom Dach wurden via Lichtschacht in den Keller geführt .

Installation Carport

Auf dem Carport wurden 4 Module installiert, welche morgens zuerst besonnt werden.

Installation Hauptdach

Dank genauer Planung konnte die Dachfläche optimal ausgenutzt werden.

Installation Wechselrichter

Das Herzstück der Anlage ist der Wechselrichter. Neben der DC/AC-Stromwandlung wird auch die Batterie «verwaltet» und mit dem ZigBee-Modul können weitere Verbraucher kontrolliert werden. Mehr dazu in einem separaten Artikel.

Experiment Balkongeländer

Wie lässt sich der Ertrag v.a. im Winter weiter erhöhen ohne weitere Teilflächen des Schrägdachs mit Modulen zu bestücken? Die vertikale Montage der Module am Geländer wird zwar weniger Ertrag bringen, ist aber optisch weniger auffällig und relativ kostengünstig.

Installation Batterie

Der Schein des Pakets trügt. Die 10 kWh Batterie ist zwar kompakt, bringt aber trotzdem 75 kg auf die Waage, was den Transport in den Keller und die Wand-Montage erschwerten. Dafür brauchen Wechselrichter und Batterie nur wenig Platz im Keller.

Der Solarstrom fliesst

Die SolarEdge App hat zumindest am Anfang «Sucht-Potenzial». Diverse Daten werden informativ dargestellt und erlauben nun den Verbrauch zu optimieren. Zum Beispiel die Wärmepumpe hauptsächlich tagsüber zu betreiben.

Reinigung PV-Anlage Wytihof

Nach der letzen Reinigung im September 2018 war es Zeit die PV-Module auf der Scheune wieder einmal zu reinigen. Zu dritt waren wir am letzten Freitag Nachmittag auf dem Dach um den Schmutz auf den 480 Modulen zu entfernen. Abwechslungsweise wurden die Module vom Dachfirst aus gereinigt.

Wir vergleichen zwei sonnige Tage vor und nach der Reinigung unserer Anlagen:

AnlageInstallierte Leistung in kWpErtrag 2020-03-19
laut SolarLog in kWh
entspricht 100%
Ertrag 2020-03-23
laut SolarLog in kWh
Ertrags Delta in %
Gemeindehaus29,43123,76 151,1722%
Stiftung Orte zum Leben 94,34 364,60 443,00 22%
Wytihof 118,56 400,03 553,77 38%
Lindenblick Haus B1 29,87 122,55 150,29 23%
Lindenblick Haus B2 26,1 108,06 133,77 24%

Die Modul Putzaktion am Wytihof hat, bereinigt mit Temperatur und Einstrahlungs Unterschied, eine Ertragsverbesserung um 16 Prozent gebracht. Nachfolgend die beiden Tage im Vergleich:

Ein herzliches Dankeschön an die Familie Furter für ihre Unterstützung mit Leiter, Kärcher und Wasser!

PSI Event: Strom aus Biomasse – «In der Gülle liegt die Fülle»

Die einheimische Biomasse hat das Potential, die Energie von drei Kernkraftwerken zu produzieren. Am Paul Scherrer Institut wird die Nutzung dieser Energiequelle zur Industriereife hoch entwickelt.

Martin Humbel empfing uns an einem sonnigen Samstag Morgen im PSI Forum. Nach einem Überblick vom PSI ging es zuerst einmal um den Kontext des Themas. Einige wichtige Punkte aus dem Vortrag (Folien Martin Humbel, PSI):

Während wir uns über 9% der Energieproduktion aus Kernkraft streiten, verbrennen wir 70% fossile Energieträger
Fossile Energieträger sind dichte Speicher, aber die Umwandlung in Bewegung ist ziemlich dürftig. Zum Vergleich: Ein Elektromotor hat 90% Wirkungsgrad.
Das Ausrufezeichen weist darauf hin, dass offenbar Biomasse zu 99% aus C, H und O besteht.
Idee: Das bestehende Erdgasnetz einbeziehen. Dieses hat etwa die 12-Fache Leistungsfähigkeit von Hochspannungsleitungen. Mit Brennstoffzellen und Elektrolyseuren kann das Gasnetz zum Stromverteiler werden mit einer Effizienz von immerhin 60%.

Danach ging es um den eigentlichen Prozess der Biogas-Produktion und den aktuellen Stand der Forschung. Folgende Artikel geben einen Einblick:
Alles nutzen, was im Klärgas steckt, Auch wässerige Biomasse bietet Potenzial

Im zweiten Teil des spannenden Events durften wir die Test-Anlagen auf dem PSI Gelände besichtigen:

PV-Anlagen Lindenblick: Der Strom fliesst

Seit gestern sind die beiden Lindenblick PV-Anlagen im Betrieb. Zur Zeit liefern wir Baustrom bis die Arbeiten abgeschlossen sind. Sobald Mieter eingezogen sind kann der Strom direkt in den beiden Häusern bezogen werden:

Fertig installierter Wechselrichter im Keller:

Energetische Amortisation von Solar Anlagen EROI

Interessante Lektüre zum Thema Energiebilanz von Solarstrom

Vielversprechende Aussichten gemäss Autor: R. Novotný: «Vernachlässigt man die «Ausreisser», kommt man zum Schluss, dass bereits heute PV-Anlagen in der Schweiz nach weniger als 3 Jahren energetisch amortisiert sind und bis zu ihrem Lebensende von mindestens 25 Jahren erneuerbare Energie produzieren. Die kontinuierliche Optimierung der Herstellungsprozesse wird erfreulicherweise künftig zu noch höheren Solarstromerträgen führen.»

Photovoltaik Forschung in Neuenburg

Im Rahmen eines Alumni-Events präsentierte Dr. Quentin Jeangros das PV Lab der EPFL in Neuenburg. In Zusammenarbeit mit dem benachbarten CSEM arbeiten ungefähr 100 Forscher auf 2000m² Labor und Reinraum. Das ganze Spektrum vom Wafer zu Modulen wird abgedeckt.

Ziel der Forscher ist kostengünstige Produktion von Sonnenenergie:  mehr als 20% Effizienz bei weniger als 0.4 Euro/Wp für mehr als 30 Jahre Lebensdauer der Module.

Schon heute kann Sonnenenergie günstig produziert werden wie die Fraunehofer ISE Studie zeigt: Die Kosten für PV Farmen liegen inzwischen tiefer als diejenigen von Kohle.

Die theoretisch maximale Effizienz für einschichtige Silizium Solarzellen liegt bei 30%. Wie kann die Effizienz weiter gesteigert und der Herstellungsprozess vereinfacht werden? Auf diese Fragen werden im PV Lab Antworten gesucht. Zum Beispiel die Effizienz durch zweischichtige  Solarzellen zu erhöhen. Dies erfordert neue Kontaktmaterialien. «Perovskites» begeistert die Forscher aktuell dank idealen Eigenschaften wie Auftragung bei niedrigen Temperaturen. Die Schicht des Kontaktmaterials ist jeweils nur wenige Nanometer dick und muss auf die Siliziumstrukturen im Mikrometer Bereich aufgetragen werden.

Für eine erfolgreiche industrielle Umsetzung müssen neue Prozesse entwickelt werden welche erlauben die Mikrostrukturen im Nanometer Bereich zu kontrollieren und kostengünstig die PV Module zu produzieren.

Das folgende Video gibt einen interessanten Einblick in die Produktion: https://www.youtube.com/watch?v=tzQw1e0gP_4

SATW Studie: Erneuerbare Stromproduktion ist spitze

Fachleute der ETH Zürich haben erstmals die Gesamtenergiebilanz der wichtigsten Formen der Stromproduktion in der Schweiz nach einer einheitlichen Methodik analysiert. Dabei zeigt vor allem die Wasserkraft eine herausragende Bilanz. Photovoltaik und Wind schneiden gut ab.

Die Studienkurzfassung enthält weitere interessante Informationen.

Modul Montage Haus B2 abgeschlossen

Heute Nachmittag konnten wir die Modulmontage auf dem Haus B2 mit der Vernietung der Alu-Fixierungsleisten abschliessen:

Die Anschlussarbeiten auf der DC und AC Seite erfolgen Mitte Juli und dann startet auch die Montage auf dem Dach von Haus B1.
Ebenfalls um Mitte Juli sollen die Niederspannungs Hauptverteilungen geliefert werden.