Die Energie von morgen gestalten

Solarenergie ist ein zentraler Baustein der Energiewende. Sie ermöglicht eine unabhängige Versorgung mit Strom und Wärme auf Basis erneuerbarer Quellen. Neben der Stromerzeugung durch Photovoltaik gewinnt auch die Solarthermie als kostengünstige Wärmequelle für kommunale oder industrielle Nah- und Fernwärmenetze an Bedeutung.

Dank technologischer Fortschritte und deutlich gesunkener Kosten zählen erneuerbare Energien heute zu den wirtschaftlichsten Optionen für die Energieversorgung. Photovoltaik und Solarthermie bieten – je nach Anwendungsfall – großes Potenzial, stellen jedoch unterschiedliche Anforderungen an die Systemintegration. Eine zentrale Herausforderung bleibt: Das schwankende Angebot solarer Energie deckt sich zeitlich oft nicht mit dem Verbrauch – was durchdachte Konzepte für Speicherung und Lastverschiebung erfordert.

Der neue Campus bietet dafür ideale Voraussetzungen: Geplant sind unter anderem Outdoor-Komponententests, die Interaktion realer Anlagen (z. B. einer PV-Anlage) mit simulierten Systemen im Rahmen sogenannter Hardware-in-the-Loop-Versuche sowie Untersuchungen zur Betriebsoptimierung – etwa unter Berücksichtigung variabler Stromtarife, Speicherstrategien und sektorgekoppelter Verbraucher.

Forschungsschwerpunkte

1. Solare Strom- und Wärmegewinnung

Auf den Dachflächen des OIC können neuartige Komponenten wie solarthermische Kollektoren, Photovoltaik-Module, Wechselrichter und Montagesysteme unter realen Bedingungen getestet werden. Die Kombination aus realen Betriebsbedingungen und langzeitstabiler Datenerfassung bildet die Grundlage für die gemeinsame Entwicklung und Erprobung neuer Produkte mit Unternehmen.

 

2. Energiespeicherung

Um das Zusammenspiel von Strom- und Wärmeerzeugern mit unterschiedlichen Speicherlösungen praxisnah untersuchen zu können, werden im Innenbereich des Labors entsprechende Technologien installiert. Dazu zählen unter anderem Batteriesysteme zur Stromspeicherung sowie thermische Speicher. Ziel ist es, ihr Verhalten unter realen Bedingungen zu analysieren und geeignete Betriebsstrategien zu erproben.

 

3. Intelligente Energienutzung

Ein zukunftsfähiges, auf erneuerbaren Energien basierendes System, muss Strom- und Wärmebedarfe der Verbraucher zuverlässig und kostengünstig mit der fluktuierenden Erzeugung synchronisieren. Am OIC werden dafür Algorithmen entwickelt und getestet – etwa zur Lastverschiebung, Nutzung zeitvariabler Tarife oder zur sektorübergreifenden Optimierung

Herausforderungen und Lösungsansätze

Das Energiesystem der Zukunft unterscheidet sich grundlegend von bisherigen Strukturen. Anstelle weniger zentraler Stromerzeuger und dezentraler Wärmeerzeugung entstehen zunehmend Prosumer-Einheiten: Haushalte, Unternehmen oder Quartiere, die Strom und Wärme selbst erzeugen, zeitweise Energie aus Strom- oder Wärmenetzen beziehen – und bei Überschuss wieder einspeisen.

Diese veränderte Systemlogik erfordert flexible, gut vernetzte Lösungen. Am OIC werden deshalb Konzepte entwickelt, die eine sektorübergreifende Nutzung ermöglichen – etwa durch die Kombination von Photovoltaik, Solarthermie, Wärmepumpen, Speichern und angepassten Steuerungssystemen. Auch die Integration in bestehende Infrastrukturen spielt eine wichtige Rolle: Überschüsse aus dezentraler Erzeugung können systemdienlich in Strom- oder Wärmenetze eingespeist werden. Voraussetzung ist eine vorausschauende Koordination von Erzeugung, Verbrauch und Speicherung.

Die Zukunft der Solarenergie

Die Vision ist ein vernetztes Energiesystem, in dem erneuerbare Energien flexibel und effizient genutzt werden. Durch vorausschauende Steuerung und passende Systemarchitekturen kann Energie bedarfsgerecht bereitgestellt werden – zuverlässig, wirtschaftlich und im Einklang mit bestehenden Strukturen.

Mit seiner Forschung leistet das OIC einen Beitrag zur Weiterentwicklung dieses Energiesystems – und zeigt, dass die Zukunft der Solarenergie längst begonnen hat.