Kyocera stellt auf der Intersolar ein Gesamtkonzept vor, das neben der Erzeugung auch die Speicherung von Sonnenenergie sowie Wärmegewinnung möglich macht. Es kombiniert Fotovoltaik mit einer Lithium-Ionen-Batterie, einer Brennstoffzelle und einem intelligenten Energiemanagement-System (EMS).
Das System setzt auf die Kombination von drei wesentlichen Bestandteilen: Fotovoltaik, Energiespeichersystem und Kraft-Wärme-Kopplung. Fotovoltaikmodule auf dem Dach produzieren Solarenergie. Diese kann mithilfe einer Lithium-Ionen-Batterie gespeichert und unabhängig von der Sonneneinstrahlung verbraucht werden. Eine im Haus installierte Brennstoffzelle produziert elektrische Energie und Wärme aus Erdgas, die zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung genutzt wird. Über das Energiemanagement-System werden die Energieflüsse zwischen Energieerzeugern, -verbrauchern und dem öffentlichen Stromnetz geregelt.
Die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie ist nach Angaben des Herstellers fünfmal so hoch wie bei herkömmlichen Bleibatterien und das bei einer Kapazität von 7,1 kWh. Das Speichermedium wiegt rund 200 Kilogramm.
Über die installierte Brennstoffzelle wird elektrische Energie und Wärme aus Erdgas erzeugt. Die Energie wird ebenfalls in der Lithium-Ionen-Batterie gespeichert, während die Wärme direkt zur Warmwasserbereitung und zur Heizungsunterstützung genutzt wird. Die Brennstoffzelle (SOFC-System) hat Kyocera in Zusammenarbeit mit den Unternehmen Osaka Gas, Aisin, Chofu und Toyota entwickelt. Das Kraft-Wärme-Kopplungs-System umfasst eine Warmwasserversorgungs- und Heizeinheit und erzielt einen Wirkungsgrad von 46,5 Prozent. Die Gesamtenergieeffizienz des Systems beträgt 90 Prozent.
Erreicht wird dies durch den Einsatz von Keramik für den energieerzeugenden Brennstoffzellenstack. Dadurch wird eine hohe Betriebstemperatur von 700-750 Grad in der Zelle erzielt; diese Wärmeenergie kann effizient genutzt werden, um Brauchgas in Wasserstoff umzuwandeln.
Das Energiemanagement-System regelt die Energieflüsse zwischen PV-Anlage, Lithium-Ionen-Batterie, Brennstoffzelle sowie dem öffentlichen Stromnetz - individuell nach Energieerzeugung und -bedarf des Haushaltes. Das bedeutet: In Zeiten des Spitzenverbrauchs wird erst der gespeicherte Solarstrom verbraucht, bevor Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen wird. Darüber hinaus hält das Energiemanagement-System auch bei Stromausfällen die Stromversorgung aufrecht. Derzeit arbeitet Kyocera daran, das System an die Anforderungen im europäischen Markt anzupassen.
Quelle: Kyocera / pgl