Ferroamp aus Schweden hat in München ein kluges Versorgungssystem vorgestellt, das nur mit Gleichstrom funktioniert. Ein einziger Wechselrichter balanciert es mit dem Stromnetz aus. Alle Verbraucher, Generatoren und Speicherbatterien werden über DC-Steller und Gleichrichter eingebunden – in einem Nanogrid.
Alter Schwede, das ist doch mal eine Idee, obendrein konsequent zu Ende gedacht: Der schwedische Anbieter Ferroamp Elektronik AB brachte zur Intersolar nach München seinen Energy Hub mit. Dahinter verbirgt sich ein DC-Nanogrid, das über einen einzigen, bidirektionalen Wechselrichter mit den drei Phasen des Stromnetzes ausbalanciert wird. Die erforderliche Elektronik (Adaptive CurrentEqualization: ACE) hat Ferroamp selbst entwickelt und patentieren lassen. Dafür bekam das kleine Start-Up den diesjährigen Award der Speichermesse EES.
Ferroamp bindet alle Generatoren, Stromverbraucher und Speicherbatterien über ein kleines DC-Netz an, maximal 1.200 Meter lang. Photovoltaik passt ohnehin gut zur Gleichspannung, für den Anschluss genügt ein DC-Steller (DC-Optimierer), um die Spannungen anzugleichen. Das Gleiche gilt für Speicherbatterien, die DC-geführt werden. Die Systemspannung im DC-Netz beträgt 760 Volt. Auch das passt sehr gut zur Photovoltaik. Die Stringoptimierer für die Photovoltaik (SSO) liefert Ferroamp gleich mit, ebenso für die Batterien
Anbindung über Gleichrichter und DC-Steller
Rotierende Generatoren wie Kleinwindkraft oder Wasserkraft werden über Gleichrichter ins Nanogrid eingebunden. Auch die meisten Stromverbraucher, die auf Wechselstrom getrimmt sind, brauchen Gleichrichter, um ans DC-Netz angeschlossen zu werden.
Ladesäulen für Elektrofahrzeuge werden mit DC versorgt.„Der Kern unseres Systems ist der bidirektionale Hybridwechselrichter“, erläutert Björn Jernström, Gründer und CEO von Ferroamp. „Er balanciert die Lasten auf der DC-Seite so aus, dass es auf den drei Phasen des Niederspannungsnetzes keine Unsymmetrien gibt.“
Der Wechselrichter, liebevoll Energy Hub genannt, kostet 2.500 Euro. Der Rest sind Standardkomponenten. „Mit unserem Wechselrichter und dem DC-Nanogrid kann man sehr komplexe Versorgungsstrukturen aufbauen“, erläutert Jernström. „Dabei ist unsere Lösung nur geringfügig teurer als AC-Systeme.“ Im Fall eines Brandes beispielsweise trennen die DC-Optimierer die Photovoltaikanlagen und die Speicherbatterien vom DC-Nanogrid, damit die Löschkräfte in Aktion treten können.
Schon 50 Energy Hubs verbaut
Bereits 50 solcher Energy Hubs hat Ferroamp in Skandinavien verbaut, davon etliche im Auftrag des schwedischen Energieversorgers Vattenfall. Viele Kunden in Schweden, Norwegen oder Finnland leben fernab der Städte. Sie wollen sich weitgehend selbst versorgen, benötigen Strom eigentlich nur noch im Winter – wenn die Solarmodule unter meterhohem Schnee verschwinden. „Unser Wechselrichter erlaubt es auch, im Winter billigen Nachtstrom zu beziehen, um damit die Speicherbatterie zu beladen“, erklärt der Experte. „Die Batterie hängt am DC-Grid wie die Generatoren.“
Für eine Batterie mit 7,2 Kilowattstunden Kapazität genüge ein bidirektionaler DC-DC-Steller mit sechs Kilowatt Leistung. Ein separater Batteriewechselrichter entfällt.Der Strombezug aus dem Netz wird über ein Smart Meter erfasst und abgerechnet, das als Cloud-Anwendung programmiert wurde.
Viele Bauern im norwegischen Guldbrandsdal, in Mittelschweden oder im Norden am Kebnekaise betreiben eigene Windräder, wie die Farmer in den USA. Auch damit können sie Winterstrom erzeugen. Nicht ungewöhnlich ist Kleinwasserkraft, denn Flüsse und Bäche gibt es in Skandinavien ausreichend. (Heiko Schwarzburger)
Den vollständigen Report über diese erstaunliche Innovation lesen Sie in der Sommerausgabe der Fachzeitschrift photovoltaik, die am 28. Juli 2016 erscheint. Abonnenten können den Report und zahlreiche Produktneuheiten nach dem Erscheinen auch online lesen – im Abobereich unserer Webseite.
