Solarstrom konstant über den gesamten Tag und über das Jahr zu gewinnen und effizient und kostengünstig zu speichern – diese Vision verfolgen Andreas Hierl und seine Mitstreiter:innen der SWH Innovations GmbH. Mit dem patentierten Solar-Iglu haben sie eine Lösung gefunden. Wir sprachen mit dem Gründer.
Solar-Iglu: 2,8facher Jahresertrag an günstigem PV-Strom
Solarstrom konstant über den gesamten Tag und über das Jahr zu gewinnen und effizient und kostengünstig zu speichern – diese Vision verfolgen Andreas Hierl und seine Mitstreiter:innen der SWH Innovations GmbH. Mit dem patentierten Solar-Iglu haben sie eine Lösung gefunden. Wir sprachen mit dem Gründer. Von Christian Göritz-Vorhof
Herr Hierl, Sie haben beim Deep Tech Hangar Ihr Produkt, den Solar-Iglu, vorgestellt. Worum handelt es sich beim Solar-Iglu und welche Idee verbirgt sich dahinter?
Andreas Hierl: Dahinter steckt die Firma SWH Innovations GmbH, die von meiner Frau und mir 2022 gegründet wurde. Die Idee, mit der wir gestartet sind, lautet ganz einfach – wir wollen eine Anlage entwickeln und bauen, die drei Sachen in einem vereint. Erzeugung, Speicherung und Verteilung von erneuerbaren Energien. Dabei stehen die drei Buchstaben für Sonne, Wärme und H für Wasserstoff in unserem Firmennamen. Und in dieser Kombination wollen wir auch unser Unternehmen mit unserem Produkt aufbauen und weiterentwickeln.
Im ersten Schritt haben wir den Solar-Iglu entwickelt. Dieser ist sehr effizient und produziert mehr als den doppelten Jahresertrag einer normalen, in nur eine Richtung ausgerichteten Flächen-PV-Anlage – und das nutzungsoptimiert und gleichmäßig über den Tag verteilt. Die klassische PV-Anlage erreicht mit ihrer typischen Parabelkurve gerade einmal für zwei Stunden am Tag ihre Nennleistung. Sie erzeugt damit aber eine Überproduktion zur Mittagszeit, die problematisch ist. Denn es geht in dem Moment freie Netzkapazität verloren, weil wiederum zu viel erzeugter Strom abgeregelt wird. Ab dem Nachmittag (oder auch tagsüber im Winter), wenn die Sonne nicht mehr senkrecht am Himmel steht, ist der Abfall der Leistung so stark, dass man es aktuell nur mit teurer Gasverstromung schafft, die Stromversorgung sicherzustellen.
Das ist übrigens auch der Hauptgrund, warum erneuerbare Energien den Strompreis bisher nicht senken können: Überproduktion zur Mittagszeit im Sommer und Unterversorgung im Winter. Es muss immer mehr neue Technik dazu gekauft werden, um den Strom von der Erzeugung zum Verbraucher zu transportieren. Man braucht neue Netze, neue Transformatoren, neue Regularien, neue Messtechnik, und das wird immer über die Netzentgelte umgelegt. Deshalb kommt es kaum zu spürbaren Preissenkungen, obwohl die Erzeugung mit Photovoltaik erst mal günstiger ist.
Also das Ziel ist eine längere Energieausbeute über den Tag. Wie wird dies erreicht bzw. wodurch ergibt sich beim Solar-Iglu ein vorteilhafter Effekt?
Andreas Hierl: Der Effekt besteht vor allem darin, dass die Module des Solar-Iglus in alle Himmelrichtungen ausgerichtet sind – und das eben nicht flächig, sondern in 3-D sozusagen. Das heißt, egal wo die Sonne steht, es gibt immer Module, die direktes oder indirekten Sonnenlicht aufnehmen und Strom produzieren. Und als Beispiel: Im Sommer scheint die Sonne fast 16 Stunden. Dann sind nur 8 Stunden ohne PV-Strom zu überbrücken. Das bedeutet, dass der Batteriespeicher in unserer Anwendung immer 50 Prozent kleiner ist als es bei einer herkömmlichen PV Anlage, die bereits ab 16:00 Uhr nicht mehr in der Lage ist, das eigene Stromprofil zu decken. Da muss dann schon die Batterie ihren Teil dazu beitragen.
Stromproduktion eines einzigen Iglus deckt
Strombedarf von drei bis vier Einfamilienhäusern
Für wen sehen Sie den Solar-Iglu in der Anwendung? Privat, gewerblich oder öffentlich bzw. Energieversorger?
Andreas Hierl: Die Stromproduktion eines Solar-Iglus entspricht ungefähr dem Strombedarf von 4-5 Einfamilienhäusern. Wir sehen unser Produkt daher eher bei Gewerbekunden und auch bei großen Mehrfamilienhäusern. Aber auch bei Schulen, die z.B. denkmalgeschützt sind und bei denen mit Erneuerbaren etwas getan werden soll, kommen in Frage.
Und in puncto Energiekosten reduzieren sehen wir attraktive Anwendungen vor allem durch Kombination von Photovoltaik und der direkten Integration von Wärmepumpen sowie eines großen Wasserspeichers oder auch eines Batteriespeichers. Wir können maßgeschneiderte Energieversorgung bis zu 100 Prozent für Gebäude bereitstellen. Und das alles aus einer Hand.
Im Vergleich zu einem PV-Modul, wie groß ist ein Solar-Iglu?
Andreas Hierl: Ein Solar-Iglu besteht aus 72 PV-Modulen. 18 Module im Kreis angeordnet und in drei Reihen übereinander aufgestellt. Weitere 18 PV-Module für das kegelförmige Dach mit einer Gesamthöhe von 9 Meter. Damit wird eine Fläche von 36 Quadratmetern belegt. Gegenüber einer flachen PV-Anlage haben wir damit auf gleicher Bodenfläche 400 Prozent aktive Photovoltaik-Oberfläche.
Sie sprachen die Kombination mit einer Wärmepumpe an. Was verbirgt sich hinter dem Ansatz, mehr als diese mit Solarstrom betreiben zu lassen?
Andreas Hierl: Bei der Kombination von PV mit Wärmepumpen entsteht immer folgende Situation: An den sonnigen Tagen benötigt das Gebäude weniger Heizleistung. Das bedeutet, die Heizkörper nehmen genau dann weniger Wärmeenergie auf, wenn eigentlich viel günstiger Solarstrom zur Verfügung steht.. Die Kombination von Solar-Iglu, Wärmepumpe und Speicher hat den Vorteil, dass die von der Wärmepumpe produzierte, aber nicht benötigte Wärme in einem großen Wasserspeicher für die Nacht oder für den nächsten Tag zwischengespeichert werden kann. Beim Solar-Iglu kann ohne Probleme auch ein 5000 l, 10.000 l oder bis zu 100.000 l Wasserspeicher mitintegriert werden. So kann die Wärme eines sonnigen Wochenendes für zum Beispiel eine Schule einfach zwischengespeichert und am verregneten Montag und Dienstag wieder nutzbar gemacht werden.
Potenzial bei Fernwärme und kommunaler Wärmewende
Schrittweise Integration statt Millioneninvestitionen
Vom Strom zur Wärme. Kommunen müssen bis Juni 2028 eine kommunale Wärmplanung, Stadtwerke eine Transformationsplanung erstellen, wie die Wärmeversorgung dekarbonisiert wird. Sehen Sie einen Beitrag des Iglus bei der kommunalen Wärmewende?
Andreas Hierl: Ja, wir sehen hier sogar mehrere interessante Einsatzmöglichkeiten für den Solar-Iglu. Zunächst einmal liefert der Solar-Iglu erneuerbaren Strom, der direkt für den Betrieb von Wärmepumpen genutzt werden kann. Durch seine besondere dreidimensionale Bauweise erzeugt er über den Tag hinweg vergleichsweise gleichmäßig Strom und liefert auch bei schwachem Sonnenlicht und im Winter noch beachtliche Erträge. Gerade für Wärmepumpen, die möglichst kontinuierlich betrieben werden sollen, ist das ein großer Vorteil.
Damit können Kommunen die Wärmewende auch schrittweise umsetzen. Statt gleich mehrere Millionen Euro in große Infrastrukturprojekte zu investieren, lassen sich zunächst einzelne Gebäude oder kleinere Wohnquartiere mit einer Kombination aus Solar-Iglu und Wärmepumpe versorgen. Bei Bedarf kann das System um weitere Solar-Iglus und Wärmespeicher ergänzt werden. Die Erfahrungen aus den ersten Projekten helfen dabei, weitere Anlagen optimal auszulegen.
Besonders spannend finden wir aber auch die Einbindung des Solar-Iglus in bestehende Fernwärmenetze. Viele Stadtwerke betreiben Blockheizkraftwerke, die gleichzeitig Strom und Wärme erzeugen. Das Problem dabei: Strom und Wärme werden nicht immer zur gleichen Zeit benötigt.
Hier könnte der Solar-Iglu mit einem integrierten Wärmespeicher helfen. Wird gerade mehr Wärme erzeugt als benötigt, kann diese gespeichert und später wieder ins Fernwärmenetz abgegeben werden. So müssten Stadtwerke bei zusätzlichem Wärmebedarf seltener auf ihre Gaskessel zurückgreifen.
Eine weitere Besonderheit unseres Konzepts ist die mögliche Rückgewinnung von Wärmeverlusten. Denn selbst ein gut gedämmter Wärmespeicher gibt kontinuierlich Wärme an seine Umgebung ab. Eine kleine Wärmepumpe im Inneren des Solar-Iglus könnte einen Teil dieser Wärme wieder auffangen und dem Speicher zuführen. Den dafür benötigten Strom könnte der Solar-Iglu selbst erzeugen.
Damit verbinden wir erneuerbare Stromerzeugung, Wärmespeicherung und Wärmerückgewinnung in einem System. Für Kommunen und Stadtwerke eröffnet das neue Möglichkeiten, ihre Wärmeversorgung flexibler, wirtschaftlicher und unabhängiger von fossilen Energieträgern zu gestalten.
Kommen wir von den mittel- bis großen Anwendungsfällen. Wie sieht es mit Varianten für private Kunden aus. Ist auch ein kleinerer Solar-Iglu geplant?
Andreas Hierl: Wir könnten den Iglu auf jeden Fall auch kleiner umsetzen. Im ersten Schritt haben wir jedoch die 9 Meter hohe Version entwickelt und gebaut, weil diese zum einen das optimale Ergebnis im Hinblick auf die Jahresleistung liefert und zum anderen im Inneren die von uns geplanten Möglichkeiten von Großspeichern bis hin zu Wasserstoff zulässt.
Aber es erreichen uns immer wieder Anfragen von Privatpersonen. Wenn wir eine bestimmte Schwelle an echten Interessenten erreicht haben, planen wir, auch eine Serie von kleinen Iglus für den Privatgebrauch umzusetzen.
Nahezu konstante Leistung und 2,8 facher Jahresertrag
zu PV-Freiflächenanlagen je Bodenfläche
Jetzt ist eine Idee und ein Konzept das eine. Wie aber sieht es mit harten Fakten, also Daten und Kennlinien aus?
Andreas Hierl: Wir beziehen uns bei unserem Vergleich mit einer Flächen-PV-Anlage auf die bebaute Bodenfläche. Der Solar-Iglu benötigt 36 Quadratmeter Fläche, das entspricht 18 PV-Modulen. Das Ertragsverhalten des Solar-Iglus ist im direkten Vergleich mit einer typischen modernen Freiflächenanlage mit Ost-West-Ausrichtung und 15 Grad Neigung deutlich besser. An sonnigen Tagen hat der Solar-Iglu eine nahezu konstante Leistung und kommt für viele Stunden einer waagerechten Kennlinie nah, wie man an den Grafiken vom 28. April und 15. August sehen kann.
An sonnigen Wintertagen, wie in der Messung vom 28. Dezember, zeigt sich dies nochmals deutlich mit 4 Kilowattstunden von der Ost-West-Anlage und 36 Kilowattstunden vom Solar-Iglu, mit in der Messung 751 Prozent Mehrertrag. An diffusen Tagen, also Tagen mit bedecktem Himmel, ist ebenfalls ein deutlicher Mehrertrag gegenüber der Standard-PV gegeben.
Das zusammengefasst und die Daten der technischen Kennlinien dazugenommen, was sind die Vorteile des Solar-Iglus?
Andreas Hierl: Der Solar-Iglu nutzt die Sonnenstunden länger aus und kommt näher an eine möglichst waagerechte Kennlinie der Stromerzeugung. Auf gleicher Grundfläche wird etwa das 2,8 fache an PV-Strom erzeugt. In Kombination mit einem Wärmespeicher und Wärmepumpe bietet das Konzept eine sehr effiziente Lösung auch für die Wärmeversorgung, sowohl für größere Einzelgebäude als auch integriert in Fernwärmenetze. Auch lassen sich Speicher für Wasserstoff anstelle von Warmwasserspeichern im Zylinder integrieren, die überschüssigen Solarstrom, umgewandelt in H-Moleküle, einlagern.
Wo kann man sich einen Solar-Iglu in real (und in Betrieb) anschauen? Andreas Hierl: Ein Solar-Iglu steht in Fürstenwalde an unserem Firmensitz. Es ist der Prototyp, seit Februar diesen Jahres in Betrieb und der Beweis, dass alle unsere Annahmen über das Ertragsverhalten stimmen. Die erste Kundenanlage steht am Freizeitbad Schwapp in Fürstenwalde, wo sie weithin sichtbar ist und als „schwarze Rakete“ immer wieder Interesse bei den Schwimmbadbesuchern auf sich lenkt. Nun wollen das Ganze aber natürlich auf ein breiteres Fundament stellen. Unternehmen, die Lust haben, als Branchen-Pioniere die Vorteile dieser Technologie für sich zu entdecken, sind bei uns herzlich willkommen.
Letzte Frage – Sie sitzen mit Ihrem Unternehmen in Fürstenwalde im Nachbarlandkreis. Wie kamen Sie zur Veranstaltung des STIC in Strausberg am 1. Oktober?
Andreas Hierl: Ziemlich bald nach der Gründung unseres Unternehmens in Berlin, war uns klar, dass wir damit am falschen Standort waren. Unser erster Gedanke war Strausberg. Und dort waren wir im vergangenen Jahr in der 1. Kohorte der Förderung von Start-ups durch das STIC, der Wirtschaftsförderung des Landkreises, dabei. Dass es uns doch nach Fürstenwalde verschlagen hat, geht auf den dortigen Bürgermeister zurück. Dieser hatte unsere Idee im Rahmen einer Veranstaltung des damaligen Wirtschaftsministers gesehen und uns eine unternehmerische Heimat in Fürstenwalde ermöglicht. Die Verbindung zum STIC und nach Strausberg besteht natürlich weiterhin. So waren wir bei der Veranstaltung 555 Tage Deep Tech Hangar Strausberg am 1. Oktober mit dabei. Die Veranstaltung bot ein richtig gutes Format und ermöglichte es uns, mit anderen Unternehmen, Institutionen, Interessierten und auch mit der Presse in Kontakt und Austausch zu kommen. Das war sehr wertvoll für uns.
SWH Innovations GmbH
Lindenstraße 92/93
15517 Fürstenwalde/Spree
Andreas.Hierl@swh-innovations.de
https://swh-innovations.de/
Mehr aus dem Ressort Wirtschaft
Seit 34 Jahren produziert Allresist hochspezialisierte Prozesschemikalien. Seit 1999 ist das Familienunternehmen in Strausberg angesiedelt. Das Unternehmen ist auf Wachstumskurs und wurde für den Deutschen Nachhaltigkeitspreis nominiert. Kann Nachhaltigkeit ein Erfolgsrezept sein?
Seit Mai 2022 gibt es in der Strausberger Altstadt den ERNAS Unverpackt-Laden. Ursprünglich als Wirtschaftsunternehmen gegründet, wird er seit vergangenem Jahr durch ERNAS UNVERPACKT e.V. fortgeführt. Am 9. September 2026 fand die erste Jahreshauptversammlung statt. Wie sieht es ein Jahr nach der Gründung des Vereins aus?
Erstmalig haben der Landkreis Märkisch-Oderland und die Wirtschaftsförderung Marzahn-Hellersdorf einen gemeinsamen Preis für vorbildliche Ausbildung übergeben. Vier von fünf ausgezeichneten Unternehmen sitzen in Märkisch-Oderland.
Freigesetztes CO2 führt zu höheren Temperaturen. Um sie zu senken braucht es CO2-Speicher, wie zum Beispiel Torf in intakten nassen Mooren. Wiedervernässungsmaßnahmen treffen auf menschliche Lebensrealitäten.
Hitze schafft Versteppung. Wenn nicht gegensteuert wird, absehbar auch in Märkisch-Oderland. Mehr Wasser in der Landschaft zu halten, ist deshalb eine wesentliche Forderung, der unter anderem auch Moore dienen. Wir sprachen mit Prof. Dr. Vera Luthardt darüber, wie Moore zur Stabilisierung des Wasserhaushalts beitragen.
Entdecke mehr von Der Blick auf Märkisch-Oderland
Melde dich für ein Abonnement an, um die neuesten Beiträge per E-Mail zu erhalten.