«Mit Photovoltaik kann man nicht viel falsch machen»

Interview mit Solarexpertin Evelyn Bamberger

Frau Bamberger, Energie ist oft ein emotionales Thema. Wie gehen Sie als Wissenschaftlerin damit um?

Emotionen spielen immer eine Rolle – auch bei mir. Dahinter stehen oft Sorgen, etwa um die Versorgungssicherheit oder um steigende Kosten. Fakten können diese Sorgen ein Stück weit entkräften. Diese Fakten zu erarbeiten und damit eine Grundlage für Entscheidungen zu schaffen, sehe ich als meine Aufgabe. 

Viele Hausbesitzerinnen und Hausbesitzer haben selbst Fakten geschaffen und sich in den letzten Jahren eine neue Photovoltaikanlage zugelegt. Worauf muss man dabei achten? 

Sicherlich gilt es unter anderem beim Standort, bei Statik und Verkabelung einige Dinge zu beachten, die sollte ein guter Solarteur oder eine gute Solarteurin aber kennen und entsprechend berücksichtigen. Als Besitzerin oder Besitzer kann man also eigentlich nicht viel falsch machen mit einer Photovoltaikanlage. Ein Fehler ist es allerdings in meinen Augen, die Anlage nur so gross zu bauen, wie der Strombedarf im Haushalt ist. Das ist aus mehreren Gründen nicht sinnvoll: Zum Beispiel sind die Module immer günstiger geworden, sodass die Fixkosten für Montage und Gerüst anteilsmässig steigen. Die erste Kilowattstunde ist demnach die teuerste. Je mehr Module dazukommen, desto günstiger wird die Anlage pro installierte Leistung.  

Also mehr Photovoltaik aufs Dach, als man für den eigenen Haushalt braucht?

Ja, denn auch im Hinblick auf die Energiewende ist es sinnvoll, den gesamten Platz auf dem Dach für Photovoltaik zu nutzen. Zusätzlich bieten sich mit dem neuen Stromgesetz interessante Möglichkeiten, den selbst produzierten Strom via ZEV oder LEG auch den Nachbarn zur Verfügung zu stellen, die keine eigene Photovoltaikanlage haben. 

So wird Photovoltaik auch für Mieterinnen und Mieter interessant. 

Ja. Es gibt auch weitere Möglichkeiten. Ich selbst bin beispielsweise auch Mieterin und engagiere mich in einer Energiegenossenschaft, die PV-Anlagen baut. Auch möglich ist es, ein sogenanntes Balkonkraftwerk zu installieren. Diese Plug-und-Play-Anlage erlaubt zwar nur eine Maximalleistung von 600 Watt, was keinen riesigen Anteil am gesamten Stromverbrauch deckt – aber immerhin. 

Sie haben das Thema Eigenverbrauch angesprochen. Wie lässt sich dieser optimieren?

Nicht alle Geräte lassen sich flexibel einsetzen. Niemand wird beispielsweise zu einem späteren Zeitpunkt kochen, nur um den Eigenverbrauch zu optimieren. Hingegen kann man Geräte wie die Waschmaschine am Mittag laufen lassen. Allerdings haben diese Geräte letztendlich einen eher kleinen Anteil am Gesamtstromverbrauch. Grössere Hebel sind Wärmepumpen oder E-Autos, die sich automatisiert an den Stromüberschuss anpassen lassen. 

Wie lässt sich das bewerkstelligen?

Es geht darum, die Wärmepumpe und das E-Auto intelligent in das System einzubinden. Das heisst, sie nicht zwingend sofort, sondern zu dem Zeitpunkt mit Strom zu versorgen, wenn dieser im Überschuss vorhanden ist. Für die Nutzerin oder den Nutzer macht das keinen spürbaren Unterschied: Es ist trotzdem warm, und das Auto ist am nächsten Morgen geladen, wenn man es braucht. Der Schlüssel dafür ist ein intelligentes Energiemanagementsystem.

Wie funktioniert dieses?

Es misst Stromflüsse, versorgt priorisierte Haushaltgeräte, steuert flexible Verbraucher wie Wärmepumpen oder E-Autos und nutzt Überschussstrom, um Speicher zu laden. Dies erhöht den Eigenverbrauch. 

Lohnt sich ein solches Energiemanagementsystem auch für weniger komplexe Systeme wie Einfamilienhäuser? 

Meistens ja. Entscheidend ist das Verhältnis von Verbrauch und Anlagengrösse. Bei «Netto-Null-Gebäuden», die übers Jahr gleich viel Strom verbrauchen, wie sie produzieren, lohnt sich in der Regel ein intelligentes System. 

Die Systemintegration der Photovoltaik im Gebäude ist ein Forschungsschwerpunkt Ihres Instituts. Was untersuchen Sie dabei?

Wir messen beispielsweise, wie effizient PV-Batteriesysteme arbeiten und welchen Nutzen sie konkret bringen, sei es zur Eigenverbrauchsoptimierung oder zur Reduktion von Lastspitzen. Zusammen mit anderen Forschungsgruppen innerhalb unseres Instituts erarbeiten wir zudem Konzepte zur energetischen Optimierung von ganzen Arealen. 

Gleichzeitig arbeiten Sie auch an der Qualitäts­sicherung der Technik. Was erforschen Sie dort?

Im laufenden Projekt «Achilles» untersuchen wir beispielsweise die Beständigkeit von Modulen gegenüber Hagelschäden. In unserem mobilen Photovoltaiklabor haben wir Daten von über 500 Photovoltaikanlagen erhoben, die wir jetzt nutzen können, um die Folgen sogenannter Mikrorisse im Modul zu untersuchen. 

Was sollte man als Besitzerin oder Besitzer einer Photovoltaikanlage dazu wissen?

Sie können beim Kauf auf eine ausreichende Hagelbeständigkeit der Module achten. Sind diese einmal installiert, ist eine spezielle Pflege der Module nicht notwendig. Sinnvoll ist hingegen, die Anlage regelmässig zu überwachen – so­- genanntes Monitoring. Da Strom aus dem Netz immer zur Verfügung steht, bemerkt man häufig nicht, wenn die Anlage weniger produziert. Monitoring-Systeme helfen, Fehler frühzeitig zu erkennen. 

Unvorhergesehene Hagelschäden mal vorbehalten – wie lange hält ein Photovoltaikmodul? Ist nach 20 Jahren Schluss?

Nein, es gibt bereits Anlagen, die seit mehr als 40 Jahren laufen. Die Module können mit der Zeit etwas degradieren, sie bringen also etwas weniger Leistung. Aber ein qualitativ hochwertiges Modul sollte deutlich länger als 20 Jahre halten. 

Welche technischen Entwicklungen werden in den nächsten Jahren auf uns zukommen?

Die bessere Integration der Photovoltaik in die Gebäudehülle wird wichtiger, ebenso die Sektorkopplung: also die Vernetzung von Strom, Wärme und Mobilität. Im einfachsten Fall auf das Gebäude bezogen heisst dies: Die Photovoltaikanlage liefert Strom für die Wärmepumpe und das E-Auto. Alles ist intelligent gesteuert und aufeinander abgestimmt, dabei können Wärmepumpe mit Warmwasserspeicher, E-Auto und allenfalls ein zusätzlicher Speicher die Energienutzung zeitlich verschiebbar machen. Spannender wird es, wenn man es auf ganze Areale, Fahrzeugflotten, verschiedene Energieformen und Speichermedien weiterdenkt und hierfür den optimalen Mix im konkreten Anwendungsfall sowie die beste Betriebsstrategie sucht. 

Technologische Fortschritte allein reichen aber nicht aus – es braucht auch Menschen, die sie umsetzen. Wie steht es um den Nachwuchs in der Branche?

Beim Studiengang erneuerbare Energien und Umwelttechnik an der Ostschweizer Fachhochschule haben wir konstante Studierendenzahlen. Das ist durchaus ein Erfolg, wenn man bedenkt, dass die Studierendenzahlen in der Technik allgemein eher rückläufig sind. Gleichzeitig sehen wir: Der Bedarf an qualifizierten Fachkräften wird in den nächsten Jahren weiter steigen. 

Sie sind nicht nur in der Forschung, sondern auch in der Lehre tätig. Was motiviert Sie mehr: eigene Lösungen zu entwickeln oder das Wissen weiterzugeben?

Beides gehört für mich untrennbar zusammen. Es gibt noch so viele offene Fragen, gerade bei der Systemintegration von Photovoltaik. Dazu Lösungen zu entwickeln und damit einen Beitrag zur Energiewende zu leisten, motiviert mich sehr. Gleichzeitig ist die Wissensvermittlung zentral – denn ohne vorhandenes Wissen kann auch keine Forschung entstehen. Deshalb schätze ich auch den Austausch mit den Studierenden.