Solarkraftwerke in sonnenreichen Regionen produzieren genau dann Strom, wenn er für unzählige Klimaanlagen gebraucht wird. Ersatzstrom für die Nacht und verhangene Tage ist deshalb nicht nötig. Trotzdem geht es nicht ohne Pufferspeicher, denn beim Durchzug eines Wolkenbandes sinkt die Stromproduktion innerhalb des Bruchteils einer Sekunde auf Null, jedenfalls bei Anlagen, die das Sonnenlicht konzentrieren und auf Hochleistungs-Solarzellen werfen.
Bisher favorisierten die Kraftwerksbauer Batterien. Jetzt wollen Forscher an der Universität im kalifornischen San Diego eine neue Technik testen, die nicht nur schneller reagiert, sondern noch deutlich billiger ist. Sogenannte Ultracaps sollen die Speicherung übernehmen. Dabei handelt es sich um Höchstleistung-Kondensatoren, die sich sekundenschnell mit elektrischer Energie beladen lassen. Bei Bedarf speisen sie den gespeicherten Strom ebenso schnell zurück ins Netz.
Ultracaps werden bisher vor allem in Elektrobussen zur kurzzeitigen Speicherung von Bremsenergie und in Straßenbahnen eingesetzt, damit sie oberleitungsfreie Strecken passieren können. Diese werden auf Wunsch von Denkmalschützern eingerichtet, die historische Städte nicht durch Kabel verschandelt sehen möchten. Ultracaps sind ebenfalls gut geeignet, um kurzzeitige Stromausfälle etwa in Rechenzentren zu überbrücken.
Weltweite AbnehmerDie Kombination Solarkraftwerk und Ultracaps wird nun erstmals in San Diego getestet. Das Kraftwerk baut Soitec Solar aus Freiburg, eine Tochter des französischen Halbleiterherstellers Soitec. Die Freiburger haben in Kalifornien Ende vergangenen Jahres eine Fertigungsstätte für Konzentrator-Solarzellen in Betrieb genommen. Von dort aus soll der amerikanische Markt bedient werden.
Die bestehende Produktionsstätte im Schwarzwald versorgt Europa und Afrika. Soitec Solar hofft, in die ehrgeizigen Solarprogramme von Algerien und Marokko einbezogen zu werden. Die Supercaps steuert Maxwell Industries bei, ebenfalls in der südkalifornischen Millionenstadt San Diego beheimatet. Die CaliforniaEnergyCommission finanziert das Projekt mit knapp 1,4 Millionen US-Dollar.
Ultracaps halten beinahe ewigUltracaps speichern den Strom direkt, während Batterien ihn in chemische Energie umwandeln. Beim Entladen geht es anders herum. Selbst die besten Batterien halten nur wenige tausend Ladezyklen aus. Dann müssen sie ersetzt werden. An Ultracaps gibt es dagegen keine Verschleißteile. Sie halten beinahe ewig.
Das Uni-Kraftwerk hat eine Leistung von 22 Kilowatt. Als Speicher ist ein 2,5-Kilowatt-Ultracap geplant, der die Stromversorgung für ein paar Minuten übernehmen kann – nicht länger dauert es, bis eine südkalifornische Wolke die Sonne passiert hat, meistens jedenfalls.
Der Speicher ist so groß wie zwei Kühlschränke. Für längere Ausfallzeiten seien Batterien besser geeignet, meint Maxwell-Ingenieur Shaw Lynds und fügt hinzu: „Schon mit einem kleinen Speicher kann man viel Gutes tun.” Erst recht, wenn die Zahl der Solarkraftwerke kräftig wächst, wie derzeit in Kalifornien. Dann sind solche Kurzzeitspeicher unabdingbar für ein stabiles Netz. Auch die Kosten für die Solarzelle mit Speicher will Lynds in dem Projekt feststellen.
