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«Anhand von Pionieranlagen lernen, Speicherlösungen richtig zu dimensionieren»

Dr. Diego Hagmann speichert den Strom seiner Solaranlage teilweise in Form von Wasserstoff für den Winter ab und beschreitet damit unkonventionelle Wege. Was treibt ihn an?

Luc Descombes
28. Oktober 2022
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Fotos: Norbert Egli & Kevin Wittmann
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Was hat Sie dazu motiviert, eine Power-to-Gas-Anlage zu bauen?

Ich möchte mein Haus und mein Elektroauto auch im Winter mit eigenem Solarstrom betreiben können. Meine Photovoltaik-Anlage liefert jährlich 15’000 kWh. Das ist viel mehr als ich jährlich brauche; nämlich 4000 kWh fürs Haus, 3000 kWh für die Erdsondenheizung und 3000 kWh für das Elektroauto. Dennoch musste ich bisher im Winter 2500 kWh aus dem Netz beziehen. Das möchte ich ändern.

Was hat Sie dazu motiviert, eine Power-to-Gas-Anlage zu bauen?

Ich möchte mein Haus und mein Elektroauto auch im Winter mit eigenem Solarstrom betreiben können. Meine Photovoltaik-Anlage liefert jährlich 15’000 kWh. Das ist viel mehr als ich jährlich brauche; nämlich 4000 kWh fürs Haus, 3000 kWh für die Erdsondenheizung und 3000 kWh für das Elektroauto. Dennoch musste ich bisher im Winter 2500 kWh aus dem Netz beziehen. Das möchte ich ändern.

Wasserstoff als saisonaler Energiespeicher

Was ist Wasserstoff?

Wasserstoff (H2) ist das am häufigsten vorkommende chemische Element im Universum. Es ist Bestandteil fast aller organischer Verbindungen – beispielsweise von Wasser – und hat grosses Potenzial für die Energiespeicherung von erneuerbarem Strom.

Wasserstoff (H2) ist das am häufigsten vorkommende chemische Element im Universum. Es ist Bestandteil fast aller organischer Verbindungen – beispielsweise von Wasser – und hat grosses Potenzial für die Energiespeicherung von erneuerbarem Strom.
Diego Hagmann versorgt zukünftig im Winter sein Haus mit Energie aus der Verbrennung des Wasserstoffs, den er im Sommer mit Solarstrom produziert.
MIt Hilfe dieses Wasserstofftanks können Stromüberschüsse der Solaranlage im Sommer für den Winter gespeichert werden. Der Tank erhält nun noch eine ästhetische Holzverschalung.
Hagmanns Solaranlage produziert pro Jahr etwa 5000 Kilowattstunden an Stromüberschüssen, die zum Zeitpunkt der Produktion nicht benötigt werden. Ein Teil davon wird deshalb im Wasserstoff gespeichert werden.

Über Dr. med. P. Diego Hagmann

Peter Diego Hagmann ist ein Zürcher Facharzt für Gynäkologie und Geburtshilfe FMH im Ruhestand. Privat beschäftigt er sich weit über drei Jahrzenten mit erneuerbaren Energiequellen und interessiert sich stark für technische Innovationen, die diese Energiequellen erschliessen können. Auch beruflich war die Nutzung von innovativer Technik für ihn stets von grosser Bedeutung. So gehörte er in Zürich zu den Promotoren der endoskopischen Chirurgie und war 1989 einer der ersten Ärzte überhaupt, die Bauchoperationen via Fernsehmonitor durchführten. während über 20 Jahren bildete er angehende Fachärzte und -ärztinnen in dieser Technik aus. Trotz anfänglicher grosser Skepsis seiner Kolleginnen und Kollegen gehört diese Technik heute in allen chirurgischen Disziplinen zum Standard.

Peter Diego Hagmann ist ein Zürcher Facharzt für Gynäkologie und Geburtshilfe FMH im Ruhestand. Privat beschäftigt er sich weit über drei Jahrzenten mit erneuerbaren Energiequellen und interessiert sich stark für technische Innovationen, die diese Energiequellen erschliessen können. Auch beruflich war die Nutzung von innovativer Technik für ihn stets von grosser Bedeutung. So gehörte er in Zürich zu den Promotoren der endoskopischen Chirurgie und war 1989 einer der ersten Ärzte überhaupt, die Bauchoperationen via Fernsehmonitor durchführten. während über 20 Jahren bildete er angehende Fachärzte und -ärztinnen in dieser Technik aus. Trotz anfänglicher grosser Skepsis seiner Kolleginnen und Kollegen gehört diese Technik heute in allen chirurgischen Disziplinen zum Standard.

Wieso haben Sie sich für einen Wasserstoffspeicher entschieden?

Wasserstoff ist im Gegensatz zu Batterien äusserst umweltgerecht. Zur Produktion braucht es lediglich Wasser, welches bei der Umsetzung des Wasserstoffs in der Brennstoffzelle zurückgewonnen wird. Es gibt keinen Abfall. Wasserstoff ist ausserdem ein sehr potenter Energieträger und eine Power-to-gas-Anlage verbraucht kaum mehr graue Energie als ein Kühlschrank. Die Stahlflaschen halten Jahrzehnte und können bei Bedarf wieder eingeschmolzen und neu geformt werden.

Wieso sollen wir denn in der Schweiz mit Solarstrom Wasserstoff produzieren, wo das in den Wüstengebieten doch viel billiger wäre?

Weil es erstens noch zu lange dauert, bis die entsprechende Infrastruktur gebaut ist, und weil wir zweitens aus der heutigen Situation gelernt haben und uns zukünftig energietechnisch nicht mehr von undemokratischen Staaten abhängig machen sollten.

Grösstenteils stammen Solarpanelen aus China. Verlagern wir da unsere Abhängigkeit nicht einfach?

Deshalb ist es ja so wichtig, dass wir diese Industrie zurückholen und erneuerbare Energietechnologien wieder selber hier bei uns produzieren. Die EU-Kommission hat diesbezüglich ja bereits vorgespurt und will die Solarindustrie in Europa wieder forciert vorantreiben. Bezüglich meiner Anlage ist es so, dass zwei Drittel der Solarpanels noch in Deutschland gefertigt wurden. Die später montierten aufrechten Dachkollektoren stammen aus Japan.

Wieso haben Sie sich für einen Wasserstoffspeicher entschieden?

Wasserstoff ist im Gegensatz zu Batterien äusserst umweltgerecht. Zur Produktion braucht es lediglich Wasser, welches bei der Umsetzung des Wasserstoffs in der Brennstoffzelle zurückgewonnen wird. Es gibt keinen Abfall. Wasserstoff ist ausserdem ein sehr potenter Energieträger und eine Power-to-gas-Anlage verbraucht kaum mehr graue Energie als ein Kühlschrank. Die Stahlflaschen halten Jahrzehnte und können bei Bedarf wieder eingeschmolzen und neu geformt werden.

Wieso sollen wir denn in der Schweiz mit Solarstrom Wasserstoff produzieren, wo das in den Wüstengebieten doch viel billiger wäre?

Weil es erstens noch zu lange dauert, bis die entsprechende Infrastruktur gebaut ist, und weil wir zweitens aus der heutigen Situation gelernt haben und uns zukünftig energietechnisch nicht mehr von undemokratischen Staaten abhängig machen sollten.

Grösstenteils stammen Solarpanelen aus China. Verlagern wir da unsere Abhängigkeit nicht einfach?

Deshalb ist es ja so wichtig, dass wir diese Industrie zurückholen und erneuerbare Energietechnologien wieder selber hier bei uns produzieren. Die EU-Kommission hat diesbezüglich ja bereits vorgespurt und will die Solarindustrie in Europa wieder forciert vorantreiben. Bezüglich meiner Anlage ist es so, dass zwei Drittel der Solarpanels noch in Deutschland gefertigt wurden. Die später montierten aufrechten Dachkollektoren stammen aus Japan.

Impressionen aus Amden

Hagmanns Energiesystem

Peter Diego Hagmann besitzt ein grosses doppelgeschossiges Einfamilienhaus. Sowohl auf dem Dach wie auch auf den Balkonen hat er zahlreiche Solarpanelen angebracht, die optimal, teils senkrecht, auf die Sonne ausgerichtet wurden und auch aufgrund der Höhe in Amden zuverlässig viel Strom produzieren. Das ist darum von Bedeutung, weil ein Wasserstoffspeicher wie jener bei Dr. Hagmann nur Sinn ergibt, wenn die dazugehörende Solaranlage genügend Überschüsse produziert.

Kennzalen des Energiesystems

  • Jährlicher Energiebedarf des EFH
    Haus: 4000 Kilowattstunden (kWh)
    Heizung: 3000 kWh
    Elektroauto: 3000 kWh
  • Solaranlage 12.5 Kilowattpeak (kWp)
    Jährliche Produktion der Solaranlage: 15‘000 kWh
  • Jährlicher Stromüberschuss: 5000 kWh

Peter Diego Hagmann besitzt ein grosses doppelgeschossiges Einfamilienhaus. Sowohl auf dem Dach wie auch auf den Balkonen hat er zahlreiche Solarpanelen angebracht, die optimal, teils senkrecht, auf die Sonne ausgerichtet wurden und auch aufgrund der Höhe in Amden zuverlässig viel Strom produzieren. Das ist darum von Bedeutung, weil ein Wasserstoffspeicher wie jener bei Dr. Hagmann nur Sinn ergibt, wenn die dazugehörende Solaranlage genügend Überschüsse produziert.

Kennzalen des Energiesystems

  • Jährlicher Energiebedarf des EFH
    Haus: 4000 Kilowattstunden (kWh)
    Heizung: 3000 kWh
    Elektroauto: 3000 kWh
  • Solaranlage 12.5 Kilowattpeak (kWp)
    Jährliche Produktion der Solaranlage: 15‘000 kWh
  • Jährlicher Stromüberschuss: 5000 kWh

Wer finanziell dazu in der Lage ist sollte seinen Strom selber produzieren

 

Warum sind Sie bereit, für eine solche Anlage so viel Geld zu investieren?

Sehen Sie: je mehr Geld jemand hat, umso grösser ist im Allgemeinen sein ökologischer Fussabdruck. Da müssen wir Gegensteuer geben. Wer finanziell dazu in der Lage ist und genügend Sonneneinstrahlung hat, sollte seinen Strom selber produzieren und damit nicht der Allgemeinheit zur Last fallen – gerade in der kritischen Winterzeit.

Glauben Sie, dass sie mit dieser Anlage Ihr Ziel erreichen werden?

Ich beziehe jährlich 2500 kWh Strom aus dem Netz. Mein Solarstromspeicher hat Energie für 3000 kWh. Aber so einfach ist die Rechnung nicht. Denn die Brennstoffzelle produziert 50 Prozent Abwärme, die im grossen Wassertank gespeichert wird und so genutzt werden kann. Auch so würde die Rechnung noch nicht aufgehen. Aber: Obwohl ich im Winter 2500 kWh aus dem Netz beziehe, liefere ich doch bei Sonnenschein auch im Winterhalbjahr noch 2500 kWh ins Netz. Also kann ich auch im Winter noch Wasserstoff produzieren. Mit der Anlage möchte ich punkto Energiestrategie vorangehen, denn mit solchen Pionieranlagen werden wir lernen, wie wir Energiespeichersysteme zukünftig dimensionieren müssen.

Wer finanziell dazu in der Lage ist sollte seinen Strom selber produzieren

 

Warum sind Sie bereit, für eine solche Anlage so viel Geld zu investieren?

Sehen Sie: je mehr Geld jemand hat, umso grösser ist im Allgemeinen sein ökologischer Fussabdruck. Da müssen wir Gegensteuer geben. Wer finanziell dazu in der Lage ist und genügend Sonneneinstrahlung hat, sollte seinen Strom selber produzieren und damit nicht der Allgemeinheit zur Last fallen – gerade in der kritischen Winterzeit.

Glauben Sie, dass sie mit dieser Anlage Ihr Ziel erreichen werden?

Ich beziehe jährlich 2500 kWh Strom aus dem Netz. Mein Solarstromspeicher hat Energie für 3000 kWh. Aber so einfach ist die Rechnung nicht. Denn die Brennstoffzelle produziert 50 Prozent Abwärme, die im grossen Wassertank gespeichert wird und so genutzt werden kann. Auch so würde die Rechnung noch nicht aufgehen. Aber: Obwohl ich im Winter 2500 kWh aus dem Netz beziehe, liefere ich doch bei Sonnenschein auch im Winterhalbjahr noch 2500 kWh ins Netz. Also kann ich auch im Winter noch Wasserstoff produzieren. Mit der Anlage möchte ich punkto Energiestrategie vorangehen, denn mit solchen Pionieranlagen werden wir lernen, wie wir Energiespeichersysteme zukünftig dimensionieren müssen.

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