Der neue Stromspeicher von Kostal Solar Electric braucht keinen Ladewechselrichter mehr. Zudem sorgt die Hochvoltbatterie für geringere Verluste. Und der Sieger des EES-Awards ist besonders sicher.
Keine Toleranz gegenüber Fehlern hat sich die Firma Kostal Solar Electric aus Hagen auf die Fahnen geschrieben. Das gilt auch für den neuen Lithiumspeicher. Das System überzeugte die Jury des EES Awards vor allem auch durch das ausgefeilte Sicherheitskonzept. „Bei der Integration der Batteriemodule hat Kostal erheblichen Aufwand betrieben, um die Sicherheit des Systems zu gewährleisten“, urteilt Andreas Gutsch. Er war Jurymitglied beim EES Award und ist Koordinator der Competence E am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).
Das KIT entwickelt und testet auch eigene Batteriesysteme. Das Institut prüft zudem verfügbare Systeme auf dem Markt. Vor gut einem Jahr warnten die Forscher vor der unzureichenden Sicherheit bei Lithiumsystemen im Hauskeller. Das Thema sorgte für immenses Aufsehen in der Branche.
Automatische Abschaltung
Auch aus diesem Grund hat sich der Automobilzulieferer eng an den Leitfaden zur Sicherheit von Lithiumsystemen gehalten. Das ist nicht weiter verwunderlich, denn die Hagener haben den Leitfaden im entsprechenden Fachausschuss mit erarbeitet. Auch deshalb macht die Firma mehr, als dessen Vorgaben verlangen: „Es gibt an kritischen Stellen einen redundanten Abschaltmechanismus sowie eine zusätzliche Temperaturüberwachung“, erklärt Gutsch. Das funktioniert wie folgt: Überschreitet das Gerät eine Betriebsgrenze, schaltet sich das System automatisch aus.
Der Sicherheitsstandard wurde mit der Switchbox noch erhöht. Diese Steuerungseinheit verhindert mit einem dreifachen Schutz, dass die Batterie überladen wird. Hervorzuheben ist auch die allpolige Abschaltung der Batterie. Der Hauptschalter wird nur aktiviert, wenn die vorherige Abfrage der Elektronik ergeben hat, dass sicher zugeschaltet werden kann. Dafür ist die Master-Kontrolleinheit über die Batteriemodule geschaltet.
Modularer Aufbau
Neben der Sicherheit überzeugt der Speicher durch das Baukastenkonzept des Systems. Es zeigt sich zum einen in den drei Leistungsklassen des Speicherwechselrichters Piko BA, der in den Varianten sechs, acht und zehn Kilowatt angeboten wird. Zum anderen ist die Piko Batterie Li in sechs Größen zwischen 3,6 und 9,6 Kilowattstunden verfügbar.
Diese Flexibilität ist wichtig. Nur so können Kunden das Speichersystem optimal auslasten und teure Überkapazitäten vermeiden. Sollte der Installateur im Laufe der Zeit feststellen, dass sich das Verbrauchsverhalten eines Kunden ändert, kann er flexibel darauf reagieren und das Speichersystem nachrüsten. So wird jede einzelne Photovoltaikanlage an die Kundenbedürfnisse angepasst.
In Reihe geschaltet
Ein modulares Konzept haben auch andere Speichermodelle. Aber Kostal schaltet nicht parallel, wie es viele andere am Markt machen, sondern in Reihe. Das ist intelligent. Im Gegensatz zu den meisten im Markt verfügbaren AC-Systemen setzt Kostal auf ein DC-System. „Dies hat den großen Vorteil, dass die Energie nur einmal umgewandelt werden muss statt mehrfach“, erklärt Christof Kiesel. Er betreut als Produktmanager die Wechselrichter der Piko-Baureihe. Die Batterie ist also direkt im Zwischenkreis des Wechselrichters angeschlossen. Dadurch wird ein höherer Wirkungsgrad als bei AC-Systemen erreicht.
Dass er bei einer höheren Spannungslage arbeitet, unterscheidet den Speicher der Hagener von vielen anderen Wettbewerbern auf dem Markt. Die Spannung des Systems liegt nicht bei 48 Volt, sondern die Entwickler sind in den Bereich von 250 Volt und höher gegangen. Das steigert die Effizienz des Systems.
Keine fingerdicken Kabel
Denn je höher die Spannung bei gleicher Leistung ist, desto weniger Strom fließt und desto geringer sind die Verluste. Das System ist also vom Design her bereits effizienter als Systeme mit 48 Volt. Und es werden nur geringere Kabelquerschnitte benötigt, was die Materialkosten senkt. Andere verbauen teils fingerdicke Kabel. Fazit: Das System ist heute bereits für die Zukunft gedacht. Es nimmt einiges vorweg, was die breite Masse der Hersteller im Markt erst in einigen Jahren haben wird. (Niels Hendrik Petersen)
Den vollständigen Report lesen Sie im Augustheft der Fachzeitschrift photovoltaik, das am 6. August 2015 erscheint.
