Stromautark mit der Sonne vom Dach

Das System lieDas modular aufgebaute Picea-System liefert 8 kW Dauerleistung und kann zu Spitzen auch kurzzeitig 20 kW leisten. (Foto: HPS Home Power Solutions)
Das modular aufgebaute Picea-System liefert 8 kW Dauerleistung und kann zu Spitzen auch kurzzeitig 20 kW leisten. (Foto: HPS Home Power Solutions)
30.03.2017

Die Idee das Zuhause komplett mit selbst erzeugtem Solarstrom zu versorgen, ist verlockend. Doch bisher gab es keine Möglichkeit die sommerlichen Stromüberschüsse bis in den Winter zu speichern. Mit der Picea von HPS Home Power Solutions gelingt das nun, denn das System kombiniert einen Kurzzeit- mit einem Saisonalstromspeicher.

Picea versorgt das Haus zu 100 % autark mit Strom und das soll das System das ganze Jahr über schaffen. Für einen 4-Personenhaushalt geht man bei HPS Home Power Solutions davon aus, dass eine PV-Anlage mit 8 bis 12 kW Leistung und ein Batteriespeicher mit 25 kWh Kapazität ausreichen. Das Besondere an Picea ist aber eine Elektrolysezelle, die die Stromüberschüsse nutzt, um Wasserstoff zu produzieren. Dieser Wasserstoff wird in handelsüblichen Stahldrucktanks im Garten gelagert und kann dann im Winter, wenn die Solarstrahlung nicht ausreicht, in einer Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzelle zurück in Strom verwandelt. Ein 4-Personenhaushalt benötigt etwa 30 kg Wasserstoff, das entspricht 1000 kWh Strom, um autark zu sein. Insgesamt 3000 bis 6000 kWh pro Jahr kann Picea bereitstellen. Das System liefert 8 kW Dauerleistung und kann zu Spitzen auch kurzzeitig 20 kW leisten. Denn die Hausbewohner sollen auf keinen Komfort verzichten müssen. Die Lebensdauer der PEM-Brennstoffzelle soll 40.000 h betragen.

Picea ist aber mehr als ein Energiespeicher. Das System ist zugleich eine Wohnraumbelüftung mit Wärmerückgewinnung und unterstützt Heizung und Brauchwasserbereitung. Denn die Abwärme der Elektrolyse, die 60 bis 70 °C liefert, wird in den Warmwasserspeicher eingespeist. Das diese Wärme vor allem im Sommer anfällt, ist die Brauchwasserbereitung hier im Fokus. Die Abwärme der Brennstoffzelle, die im Winter entsteht, wird direkt zur Erwärmung der Luft in der Lüftungsanlage eingesetzt. Durch die Wärmenutzung erreicht der Gesamtwirkungsgrad des Systems für Strom und Wärme über 80 %.

Die Inneneinheit ist modular aufgebaut: Unten die Leistungselektronik, darüber die Elektrolysezelle, dann folgt die Brennstoffzelle und ganz oben liegt der Lüftungsteil. Die Module werden im Keller zusammengesetzt und können bequem von zwei Personen getragen werden. Im Fall der Wartung oder bei Störungen können einzelne Module leicht ausgetauscht werden. Für die Inneneinheit werden 3 m2 benötigt, außen für das Wasserstofftanks sind 6 m2 vorgesehen. Das Sicherheitskonzept ist vom TÜV abgenommen, außerdem werden laut HPS alle Normen und Richtlinien erfüllt. Die Aufstellung ist durch Heizungsbau-Installationsbetriebe möglich.

Im Passivhaus ist vielleicht auch die Wärmeautarkie mit Picea möglich. Allerdings ist die Wärmeautarkie nicht im Fokus der Entwicklung. Eine Erweiterung der Wasserstofftanks ist aber denkbar, um in einem späteren Schritt eine Wärmepumpe komplett mit Solarstrom versorgen zu können. In diesem Jahr plant HPS weitere Feldtests. Zu Beginn des kommenden Jahres soll Picea dann marktreif sein. Und wie sieht es mit dem Preis aus? Dazu will sich HPS noch nicht äußern. Die Amortisationszeit soll sich aber im üblichen Rahmen bewegen.

Jens-Peter Meyer