Vattenfall und Siemens Energy bauen in Berlin eine Acht-Megawatt-Wärmepumpe für die Fernwärmeversorgung. Die Anlage wird über das Stromnetz mit Windkraft und Photovoltaik betrieben und liefert Wärme und Kälte für das örtliche Fernwärmenetz.

Die Vattenfall Wärme Berlin AG, ein Unternehmen des schwedischen Energieversorgers Vattenfall, und die deutsche Siemens Energy AG bauen derzeit am Potsdamer Platz in Berlin eine Hochtemperatur-Wärmepumpe mit acht Megawatt, die mit Abwärme und erneuerbarem Strom grüne Fernwärme erzeugen und in das Fernwärmenetz der Stadt einspeisen soll. „Die Anlage nutzt effizient erneuerbaren Strom aus dem lokalen Netz“, so ein Sprecher von Siemens Energy pv magazine. „Solarstrom ist in Berlin nicht die vorherrschende Quelle, und die direkte Kopplung von Wärmepumpen mit Solarstrom ohne Speicher ist eine Herausforderung, da Wärmepumpen umso wirtschaftlicher sind, je mehr Betriebsstunden sie sammeln. Allerdings ist die Photovoltaik im Allgemeinen eine Chance, je mehr sie in das Netz eindringt, da sie immer mehr wirtschaftlichen und grünen Strom für die Einspeisung in Wärmeanlagen liefert. “

Das Projekt „Qwark³“ – benannt nach der deutschen Abkürzung für „Kopplung von Fernwärme, Strom und Kälte“ – soll bis Ende dieses Jahres den kommerziellen Betrieb aufnehmen. Vattenfall und Siemens unterzeichneten den Vertrag zum Bau der Anlage im März 2021. Die Wärmepumpe wird voraussichtlich 8 Megawatt thermische Leistung für das Fernwärmenetz bereitstellen und Liefertemperaturen zwischen 85 und 120 Grad Celsius liefern. Die Hochtemperatur-Wärmepumpe von Siemens Energy kann bei Bedarf Wärme an das Fernwärmenetz liefern, auch unter kalten Winterbedingungen.

„Langfristig wird das Temperaturniveau der Fernwärme aus Effizienzgründen sinken“, so der Sprecher weiter. „Aber bis alle Netze umgestellt sind, wird es noch Jahrzehnte dauern, und Hochtemperatur-Wärmepumpen sind eine wichtige Brückentechnologie zur Dekarbonisierung der Wärme. Parallel dazu werden immer mehr industrielle Anwendungen dekarbonisierte Wärme aus Hochtemperatur-Wärmepumpen nachfragen.“ Die von Vattenfall betriebene Kälteanlage am Potsdamer Platz ist in der Lage, rund 12.000 Büros, 1000 Wohneinheiten und zahlreiche kulturelle Einrichtungen mit Kälte und Wärme zu versorgen.

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Bevor die in Bundesbesitz befindlichen versiegelten Flächen mit Photovoltaik überdacht werden, braucht es nach Ansicht des Bundeswirtschaftsministeriums noch Machbarkeitsstudien und Kostensenkungen bei solchen Anlagen. Daher liegt der Fokus der geplanten EEG-Novelle zunächst auf Agri-Photovoltaik und Dachanlagen, wie aus einer Antwort auf eine Anfrage an die Bundesregierung hervorgeht.

Versiegelte Flächen für die Photovoltaik-Erzeugung zu nutzen, wird derzeit viel diskutiert. Auch das die öffentliche Hand mit gutem Beispiel vorangehen sollte, wenn es um den Photovoltaik-Ausbau im Land geht. Der CDU-Bundestagsabgeordnete Oliver Vogt fragte nun bei der Bundesregierung an, ob sie plane, im Bundesbesitz befindliche versiegelte Flächen wie Autobahnen, Kanäle oder Bahntrassen mit Photovoltaik-Anlagen überdachen und so einen Doppelnutzen dieser Flächen zu ermöglichen.

Kurzfristig wird dies wohl nicht erfolgen, wie sich aus der Antwort herauslesen lässt. „Photovoltaik-Anlagen oberhalb von Autobahnen, Kanälen oder Bahntrassen sind bisher in Deutschland weder realisiert noch getestet worden“, schreibt der Staatssekretär im Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, Patrick Graichen, in seiner Antwort an den Abgeordneten. „Für solche Anlagen gilt es zunächst, die technische Umsetzbarkeit, langfristige Nutzbarkeit und nicht zuletzt die Kosteneffizienz und das zukünftige Kostensenkungspotenzial, zum Beispiel im Rahmen von Machbarkeitsstudien oder Demonstrationsprojekten, zu prüfen, bevor ein breitenwirksames Fördermodell beispielsweise im Erneuerbare-Energien-Gesetz verankert wird“, so Graichen weiter.

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Alliander und Groenleven haben den Bau der ersten grünen Wasserstoff-Produktionsanlage in den Niederlanden abgeschlossen. Sie ist an einen 50 Megawatt-Solarpark angeschlossen und wird voraussichtlich ab Juni grünen Wasserstoff erzeugen.

Groenleven, die niederländische Einheit des deutschen Konzerns Baywa re, und der größte niederländische Energieversorger Alliander haben in Oosterwolde in der Provinz Friesland die erste Photovoltaik-gespeiste Wasserstoffproduktion der Niederlande angekündigt. „Alliander und Groenleven werden untersuchen, welche Rolle Wasserstoff in Gebieten spielen kann, in denen die Kapazität des Stromnetzes nicht ausreicht, um neue große Photovoltaik-Kapazitäten aufzunehmen“, erklärten die beiden Unternehmen. Sie verwiesen dabei auf die jüngst aufgetretenen Probleme mit der Netzanschlusskapazität im Norden der Niederlande. Alliander wolle insbesondere prüfen, ob die Überlastung des Netzes in diesem Gebiet verringert oder verhindert werden kann und ob durch den Einsatz von Wasserstoff weniger Mittel für den Netzausbau aufgewendet werden müssen.

Die Wasserstoff-Produktionsanlage wird von Alliander betrieben und mit einem nahe gelegenen, von Groenleven betriebenen 50 Megawatt-Solarpark verbunden sein. Der in der neuen Anlage erzeugte grüne Wasserstoff wird von dem örtlichen Taxiunternehmen Kort und dem Kraftstofflieferanten Orange Gas zu einem nicht genannten Preis gekauft. „Es wird erwartet, dass jährlich 100.000 Kilogramm Wasserstoff produziert werden können, was für etwa 10 Millionen saubere Kilometer Autofahrten mit einem Pkw ausreicht“, so Alliander. Groenleven wird untersuchen, wie der grüne Wasserstoff gespeichert und für andere Anwendungen genutzt werden kann.

„Das Pilotprojekt, das wir gemeinsam mit Groenleven umsetzen, gibt uns die Möglichkeit zu sehen, ob Wasserstoff zur effizienten Nutzung unserer Stromnetze beitragen kann“, betonte der Alliander-Geschäftsführer Daan Schut. „Indem wir mit dem im Solarpark erzeugten Strom Wasserstoff herstellen und diesen als Treibstoff für Autos verwenden, haben wir eine geringere Belastung und es geht keine nachhaltig erzeugte Energie verloren.“ Nach Angaben des niederländischen Energieversorgers wird der Wasserstoff voraussichtlich im Juni erstmals durch die Leitungen der Anlage fließen.

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Die Erzeugung der Erneuerbaren-Anlagen hat nach ersten Schätzungen von ZSW und BDEW in den ersten drei Monaten 2022 um knapp 25 Prozent gegenüber dem Vorjahreszeitraum zugelegt. Damit deckten Photovoltaik und Windkraft mehr als die Hälfte des Stromverbrauchs.

Im vergangenen Jahr ging der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromversorgung in Deutschland zurück. Dies lag primär an den eher ungünstigen Witterungsbedingungen, die vor allem die Windkraft-Erzeugung ausbremsten, während es bei der Photovoltaik ein eher durchschnittliches Erzeugungsjahr war. Doch seit Jahresbeginn hat sich der Wind gedreht. Nach den vorläufigen Berechnungen des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) lieferten die Erneuerbaren im ersten Quartal rund 74,5 Milliarden Kilowattstunden Strom. Gegenüber dem Vorjahreszeitraum sei dies ein Plus von knapp 25 Prozent.

Der Anstieg sei vor allem auf die für Windkraft und Photovoltaik günstigen Wetterverhältnisse zurückzuführen. So war es im Januar und Februar „ungewöhnlich windig“ gewesen, im März gab dazu überdurchschnittlich viele Sonnenstunden in Deutschland. Für Januar und Februar ergebe sich daher ein Anteil von 54 Prozent der Erneuerbaren am Stromverbrauch, wobei er im Februar sogar 62 Prozent erreichte. Eine abschließende Ermittlung des Erneuerbaren Anteil am Stromverbrauch im ersten Quartal könne erst zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen, so ZSW und BDEW weiter.

Klar ist jedoch, dass es im Februar mit 20,6 Milliarden Kilowattstunden Windstrom einen neuen Rekordmonat bei der Erzeugung gab. Insgesamt schätzen BDEW und ZSW, dass die Windkraft an Land im ersten Quartal etwa 39,4 Milliarden Kilowattstunden und auf See 7,5 Milliarden Kilowattstunden lieferte. Für die Photovoltaik wird von einer Erzeugung von 9,6 Milliarden Kilowattstunden und für die Biomasse von 13,2 Milliarden Kilowattstunden ausgegangen.

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Das Bundeswirtschaftsministerium verweist in seinem „Fortschrittsbericht Energiesicherheit“ insbesondere auf die Diversifizierung bei Kohle und Öl. Die Abhängigkeit von russischen Gaslieferungen zu reduzieren, wird hingegen als anspruchsvoll beschrieben. Für ein Embargo reicht es nach Ansicht von Habeck noch nicht.

Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck (Grüne) hat seit Ausbruch des Ukraine-Kriegs vor rund einem Monat viel unternommen, um Alternativen zu russischen Energielieferungen zu eröffnen. Am eindrücklichste dabei wahrscheinlich sein Besuch bei den Scheichs in Katar, mit denen er eine Einigung über LNG-Lieferungen nach Deutschland erzielte. Am Freitag nun veröffentlichte das Ministerium den aktuellen „Fortschrittsbericht Energiesicherheit“, in dem die Anstrengungen dokumentiert sind.

Erste wichtige Etappenziele sind erreicht, um uns aus dem Klammergriff der russischen Importe zu lösen“, sagte Habeck zur Veröffentlichung. Es geht darum, die Versorgung auf eine breitere Basis zu stellen. Dies sei vor allem bei Öl und Kohle bereits gelungen. „Unternehmen lassen Verträge mit russischen Lieferanten auslaufen, verlängern sie nicht und stellen auf andere Lieferanten um. Und das in einem Wahnsinns-Tempo“, so seine Einschätzung. Mit den Vertragsumstellungen werde die Abhängigkeit von russischen Öllieferungen in absehbarer Zeit auf etwa 25 Prozent gesenkt. Bis zur Jahresmitte sei eine Halbierung der russischen Ölimporte nach Deutschland angestrebt, bis zum Jahresende dann auf nahezu null.

Ähnlich hoch sei das Tempo bei der Kohle. Die Unternehmen hätten ihre Verträge neu auf- und umgestellt. Bereits in den nächsten Wochen sinke so die Abhängigkeit von 50 auf 25 Prozent, der die neuen Verträge bereits ab April schrittweise wirksam würden. Bis zum Frühsommer würden ein Großteil der Kraftwerksbetreiber gänzlich auf russische Steinkohle-Lieferungen verzichten und ab Herbst komplett unabhängig sein.

Die Umstellung bei der Gasversorgung sei hingegen „anspruchsvoll“, doch auch diesbezüglich gebe es Fortschritte. Nach dem Bericht lag der Anteil der russischen Gaslieferungen in der Vergangenheit durchschnittlich bei 55 Prozent. Zum Ende des ersten Quartals sei er auf 40 Prozent gesunken. „Es liegt noch ein Weg vor uns und wir werden den Abschied von russischem Gas nur mit einem gemeinsamen Kraftakt schaffen – Bund, Länder, Kommunen, Unternehmen und private Haushalte zusammen“, erklärte Habeck.

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RWE will bis 2030 eine Elektrolyseleistung bis zu einem Gigawatt aufbauen, OGE 1.500 Kilometer Wasserstoff-Leitungen schaffen. Der Investitionsbedarf liegt bei rund 3,5 Milliarden Euro.

So wie der griechische Superheld Herkules aushilfsweise das Firmament auf seinen Schultern trägt, so soll „H2ercules“ eines Tages dauerhaft die heimische Wasserstoffwirtschaft stützen – unter diesem Namen wollen RWE und der Gasnetzbetreiber OGE das Rückgrat einer Wasserstoff-Infrastruktur von der Nordseeküste bis nach Süddeutschland schaffen. Das Konzept sieht vor, Elektrolyseure sowie Speicher- und Importmöglichkeiten für grünen Wasserstoff im Norden einzurichten und diese mit industriellen Endverbrauchern im Westen und Süden Deutschlands zu verbinden. Weitere in Entwicklung befindliche Importrouten aus dem Süden und Osten sollen bis 2030 angeschlossen werden.

Den Investitionsbedarf beziffern RWE und OGE auf etwa 3,5 Milliarden Euro. Über H2ercules könnten zwei Drittel des für 2030 erwarteten Wasserstoffbedarfs in den Verbrauchszentren entlang des empfohlenen Korridors gedeckt werden, erwarten die beiden Unternehmen. Die Partner betonen, dass das Projekt offen ist für weitere Akteure entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette. Die beiden Unternehmen wollen nun mit der Politik über die für das Projekt notwendigen Rahmenbedingungen sprechen.

„Das Konzept ist als umsetzbarer Vorschlag zu verstehen, um die Hercules-Aufgaben Dekarbonisierung und Diversifizierung der Energieversorgung zu lösen“, sagt Jörg Bergmann, Sprecher der Geschäftsführung von OGE.

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Dass vor Wahlen und vor Regierungsbildungen die dominierenden politischen Kräfte Botschaften verbreiten, die in der Bevölkerung eine zuversichtliche Stimmung auslösen sollen, ist nicht neu. Die Bevölkerung ist auch schon daran gewöhnt, dass solche Ankündigungen sich nicht gerade durch Verlässlichkeit auszeichnen, so dass sich die Enttäuschung bei späterer Nicht-Einhaltung in Grenzen hält.

Im Zuge der Bildung der Ampel-Koalition war es dennoch anders. Die Erkenntnis, dass wir nun wirklich in die allerletzte Phase eingetreten sind, in der die Erderwärmung eventuell noch beeinflusst werden kann, hatte sich in der Gesellschaft denn doch verbreitet. Die junge Generation knallte die ihr gestohlene Zukunft der Öffentlichkeit vor die Füße. Das Bundesverfassungsgericht mahnte mehr Klimaschutz an, der IPCC schlug Alarm wie nie zuvor. Dass diese zugespitzte Situation eine Steilvorlage für die Grünen darstellte und dass die Grünen dann auch tatsächlich zweitstärkste Kraft in einer Dreierkoalition wurden, ließ doch Etliche hoffen.

Im Ergebnis der Sondierungsgespräche durfte man denn auch lesen „Wir machen es zu unserer gemeinsamen Mission, den Ausbau der erneuerbaren Energien drastisch zu beschleunigen und alle Hürden und Hemmnisse aus dem Weg zu räumen. Dazu werden wir Planungs- und Genehmigungsverfahren erheblich beschleunigen. … Bürokratische Hürden werden wir abbauen.“

Der Koalitionsvertrag bekräftigte: „Die Klimaschutzziele von Paris zu erreichen, hat für uns oberste Priorität. Klimaschutz sichert Freiheit, Gerechtigkeit und nachhaltigen Wohlstand. … Wir bringen neues Tempo in die Energiewende, indem wir Hürden für den Ausbau der erneuerbaren Energien aus dem Weg räumen. Schritt für Schritt beenden wir das fossile Zeitalter“.

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Für insgesamt sechs Photovoltaik-Speichersysteme vergaben die Berliner Forscher Bestnoten, weil sie die höchste Effizienzklasse erreichten. Dabei traten viele Anbieter mit neuen Systemen an.

Mittlerweile ist es die fünfte Ausgabe der HTW Stromspeicher-Inspektion. Diesmal nahmen die Wissenschaftler der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin dafür 21 Photovoltaik-Speicher unter die Lupe, wobei sieben Unternehmen mit neuen Produkten antraten. Für alle Batteriespeicher ermittelt die HTW Berlin den sogenannten System Performance Index (SPI). Dies ist eine Effizienzkennzahl, die die Photovoltaik-Speicher in zwei Leistungsklassen vergleichbar machen soll.

In der kleineren Leistungsklasse bis fünf Kilowatt setzte sich erneut der Hybrid-Wechselrichter Fronius „Primo GEN24 6.0 Plus“ gemeinsam mit der BYD „Battery-Box Premium HVS 7.7“ durch, wie die HTW-Forscher am Montag veröffentlichten. In der Leistungsklasse bis zehn Kilowatt überzeugte ebenso der Vorjahressieger erneut. Der „Power Storage DC 10.0“ von RCT Power erreichte mit 95,1 Prozent den höchsten SPI-Wert.

Generell verzeichnen die Berliner Forscher in der höheren Leistungsklasse eine positive Entwicklung. Insgesamt sechs Photovoltaik-Speicher erreichten einen SPI von mehr als 93 Prozent – 2020 war es nur ein Batteriespeicher. Für die kleineren Speichersysteme gilt ab einem SPI-Wert von 92 Prozent, dass Sie der Effizienzklasse A entsprechen. Bei den Speichern bis zehn Kilowatt ist dafür ein SPI-Wert von mindestens 93,5 Prozent notwendig. Allerdings seien die Unterschiede zwischen den am Markt erhältlichen System weiterhin frappierend, erklärten die HTW-Forscher. So fielen die Gesamtverluste der weniger effizienten Produkte im Vergleich zu den Spitzenspeichern mehr als doppelt so hoch aus. In dieser Runde kam das am wenigsten effiziente System auf 89,1 Prozent.

In der Leistungsklasse bis fünf Kilowatt belegte die Kombination aus Goodwe und BYD Platz zwei vor Kostal gepaart mit BYD, die wie sechs weitere getestete Photovoltaik-Speicher die Effizienzklasse B erreichten. Bei den größeren Systemen kam die Kombination Fronius und BYD auf den zweiten Platz vor Kaco mit BYD. In dieser Kategorie weisen insgesamt fünf Kombinationen einen SPI von mehr als 93 Prozent auf.

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In einem Positionspapier sind sieben zentrale Schritte der sektorübergreifenden Initiative formuliert, um die ökologischen und volkswirtschaftlichen Potenziale voll auszuschöpfen. Bidirektionales Landen ist nach ihrer Auffassung der entscheidende Baustein für eine Energie- und Verkehrswende.

Die „Initiative Bidirektionales Laden“ hat am Mittwoch ihr Positionspapier veröffentlicht, um die Technologie voranzubringen. „Es geht uns darum, das bidirektionale Laden als einen wichtigen und entscheidenden Baustein der Energie- und Verkehrswende in Politik und Gesellschaft zu verankern und dann auch unternehmerisch umzusetzen“, erklärte Marcus Fendt, Geschäftsführer von The Mobility House.

Bidirektionales Laden sei ein vielversprechender dezentraler Ansatz, bei dem die Batterien der Elektrofahrzeuge sowohl zum Be- als auch Entladen genutzt werden. Sie stehen somit als flexible Speicherkapazitäten für das Netz zur Verfügung und könnten Schwankungen aus der Erneuerbaren-Erzeugung ausgleichen. Gerade mit Blick auf das Ziel der Bundesregierung, bis 2030 mindestens 15 Millionen vollelektrische Autos auf deutsche Straßen zu bringen, bieten dafür ein immenses Potenzial. Wenn wir die Kapazität dieser mobilen Speicher nutzen, wäre das nicht nur ein wichtiger Beitrag zur Stabilität der Stromnetze, sondern wir könnten so auch die Energiewende und damit die Dekarbonisierung von Wirtschaft und Gesellschaft weiter vorantreiben“, sagt Ralf Klöpfer, Vorstandsmitglied der MVV Energie AG.

Die Technologie befinde sich in einem fortgeschrittenem Entwicklungsstadium, ergänzte Martin Roemheld von der Volkswagen-Tochter Elli. „Noch fehlen die regulatorischen Rahmenbedingungen, um das bidirektionale Laden auch für alle Beteiligten interessant zu machen“, sagte er weiter. Diese Lücke wolle die „Initiative Bidirektionales Laden“ nun schließen. Die regulatorischen Rahmenbedingungen sollten so ausgerichtet werden, dass die ökologischen und wirtschaftlichen Potenziale der Technologie ausgeschöpft werden könnten – und zwar sowohl für Unternehmen als auch Verbraucher.

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Wenn die Hälfte der etwa 16.600 öffentlichen Parkplätze mit mindestens 40 Stellplätzen mit einer Photovoltaik-Anlage ausgestattet würden, ließen sich 2,4 Gigawatt Photovoltaik-Leistung installieren. Für einen beschleunigten Zubau müssten diese Flächen stärker einbezogen werden, wie das Photovoltaik-Netzwerk Baden-Württemberg in seinem Faktenpapier darlegt.

Baden-Württemberg gilt seit Jahresanfang eine Photovoltaik-Pflicht für neue, große Parkplätze mit mindestens 40 Stellplätzen. Das Photovoltaik-Netzwerk innerhalb des Solar-Clusters Baden-Württemberg hat nun ein Faktenpapier mit dem Potenzial für solche Anwendungen veröffentlicht. Demnach gibt es im Ländle etwa 16.600 öffentliche Parkplätze mit etwa 2,1 Millionen Stellplätzen, die bislang nicht mit Photovoltaik überdacht sind. Dieses Potenzial sollte dringend genutzt werden, wenn Baden-Württemberg seine Klimaschutzziele erreichen will. Dafür müsste der jährliche Photovoltaik-Zubau von den 2020 erreichten 616 Megawatt auf 2000 Megawatt jährlich gesteigert werden.

Wenn allein die noch nicht ausgestatteten großen Parkplätze mit mindestens 40 Stellplätzen zur Hälfte für die Photovoltaik-Erzeugung genutzt würden, ließen sich 2,4 Gigawatt Photovoltaik-Leistung installieren, so die Berechnungen des Parkplatz-Netzwerks Baden-Württemberg. Dies entspreche immerhin etwa sechs Prozent des Potenzials für Photovoltaik-Anlagen auf Dächern in dem Bundesland.

Als Vorteile der Photovoltaik auf Parkplätzen wird die Doppelnutzung versiegelter Flächen genannt. Dabei sind mehrere Varianten inkludiert, die auch eine Photovoltaik-Nutzung für einzelne Stellplätze ermöglichen, etwa durch Solar-Carports. Zudem werden Varianten in dem Faktenpapier beschrieben, die bei großen Parkplätzen die Überdachung einzelner Stellplätze oder Fahrwegen vorsehen sowie der kompletten Parkfläche. Neben der Doppelnutzung der versiegelten Flächen lassen sich durch Photovoltaik-Überdachungen auch ein Sonnen- und Witterungsschutz für die abgestellten Fahrzeuge kreieren. Auch der Parkplatzbelag werde geschützt. Unternehmen, die von solchen Lösungen Gebrauch machten, könnten zudem ihre CO2-Bilanz verbessern und ihr Image aufpolieren. Auch die Kombination mit Ladesäulen, wobei der erzeugte Solarstrom direkt für die Ladung von Elektrofahrzeugen genutzt wird, wird als Vorteil beschrieben.

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