Die Stunde der Tüftler

A uf der diesjährigen Intersolar in München drehte sich nahezu alles um Speichersysteme und Energiemanager. Dabei zeichnet sich ab, dass neben den großen Systemanbietern auch viele kleine – feine – Unternehmen viel Grips und Ideen in integrierte Systeme gesteckt haben.

Denn die Batteriezellen sind mittlerweile gut verfügbar, entscheidend ist die Elektronik, um sie in die Kette der Stromerzeugung und des Stromverbrauchs intelligent einzubinden. „Unser Accu-System ist aus einzelnen Komponenten aufgebaut, die man im Garantiefall leicht austauschen kann“, sagt beispielsweise Harald Heinrich, Geschäftsführer der REM GmbH aus dem Raum Landshut. „Wir verbauen Batteriezellen eines Schweizer Anbieters, die wir vor dem Einbau genau prüfen.“ REM ist bekannt für Montagegestelle und Anlagenbau. Nun stößt das kleine Unternehmen mit eigenen Speichersystemen auf den Markt. „Die Zellen bestehen aus Lithium-Eisenphosphat“, erläutert Heinrich. „Wir geben die Garantie, die im Förderprogramm vorgeschrieben ist: Wertersatz nach sieben Jahren. Das System ist anschlussfertig. Nur der Gridsensor muss installiert werden, alles Weitere läuft über die Software.“

Auch für Windräder nutzbar

Mit dem Gridsensor verwaltet REM den Netzanschluss. Denn das Accu-System wird auf der AC-Seite eingebunden. Der Gridsensor: misst ständig die über das öffentliche Netz benötigte elektrische Leistung und optimiert den Einsatz der Batterie. Neben den Batteriezellen und der Anbindung an das Internet beinhaltet das Accu-System den Laderegler, einen Datenlogger, den Batteriewechselrichter und den DC-Eingang. Bis zu 1.800 Watt sind möglich. Auch Windräder lassen sich anschließen. Die Kapazität der Batterie reicht von 40 Amperestunden (AS 460) über 50 (AS 575) bis 60 Amperestunden (AS 690). „Das System AS 460 wird rund 10.000 Euro kosten“, stellt Harald Heinrich in Aussicht, „fertig installiert, ohne Mehrwertsteuer.“

REM fertigt das Alugehäuse und den Kühlkörper des Wechselrichters selbst, ebenso die Einschubblöcke für die Batterie. „Auf diese Weise haben wir vollen Durchgriff auf die Preise und die Qualität“, begründet Heinrich. „Der Schwachpunkt aller Batteriesysteme sind noch immer die Batteriezellen. Bei uns sitzt die Platine mit der Ladeelektronik direkt an der Zelle. Sie ist als Schub sehr leicht austauschbar.“

Derzeit laufen die Feldtests. Wenn sie im Herbst abgeschlossen sind, wird das System ausgeliefert. Möglich sind auch größere, dreiphasige Speicher. „Die Nachfrage nach Speichern steigt bei den Endkunden, aber auch bei Gemeinden“, meint Harald Heinrich. „Wir spüren das.“

Mit dem Accu-System ist die Nachrüstung bestehender Anlagen sehr einfach möglich. Eine Notstromfunktion und der Webserver sind integriert. Die Anschlussspannung beträgt 115 Volt AC, das gesamte System wiegt zwischen 60 und 80 Kilogramm, inklusive Batterie. Der maximale Entladestrom beträgt 22,5 Ampere, der Wirkungsgrad 97 Prozent. Die Notstromfunktion wird über die Bridge Box ermöglicht. Bei Stromausfall trennt sie das Haus vom Netz und versorgt die Stromverbraucher mit drei Phasen.

Notstrom vom Dach

Eher zu den kleineren Unternehmen in der Branche gehört der Systemanbieter Rusol. Die Firma versprach ihren Kunden eine „Freiheitserklärung“ und hatte gleich drei Speichersysteme im Portfolio. Entsprechend den Kundenwünschen wurden zwei universell einsetzbare AC-Speichersysteme (Ultron) und das DC-System SIA DC24 vorgestellt. Für neue Solaranlagen wird derzeit ein Hybridsystem entwickelt, das die Batteriesteuerung und den Wechselrichter kombiniert. Bei den Batteriezellen setzt Rusol auf konventionelle Blei-Gel-Batterien und Lithium-Eisenphosphat-Zellen.

Auch Centrosolar zeigte interessante Neuheiten. Das Systemhaus war bereits im vergangenen Jahr mit dem Komplettpaket Cenpac vorgeprescht, das Blei-Gel-Batterien verwendet. Nun hat das Unternehmen eine Variante zur DC-Einbindung nachgelegt. Cenpac Storage DC nutzt die Batterien von Hoppecke und ist für neue Anlagen auf privaten Dächern und den Stromverbrauch von Privathaushalten geeignet. Weil das System in der Gleichstromseite läuft, kommt es ohne Batterienwechselrichter aus. Es gibt weniger Umwandlungsverluste. Der eingesetzte Wechselrichter Powerstocc DC Storage ist bei einer Ausgangsleistung von zehn Kilowatt flexibel einsetzbar und gut für Photovoltaikanlagen mit vier bis elf Kilowatt Leistung geeignet.

DC-System von Centrosolar

Der Wechselrichter speist dreiphasig ein und verfügt über einen integrierten Energiemanager. Dieses System übernimmt das Monitoring und steuert die Lade- und Entladevorgänge der Batterien. Es entscheidet, ob der von der Solaranlage produzierte Strom ins öffentliche Netz gespeist, in der Batterie gespeichert oder direkt im Haushalt verbraucht wird. „Mit Cenpac Storage DC ergänzen wir unser Speicherangebot um ein DC-seitig angebundenes System“, sagt Axel Müller-Groeling, Vorstand von Centrosolar. „Damit ist es ohne komplexe Technik möglich, den Strom aus der Solaranlage rund um die Uhr zu nutzen. Im Sommer kommt ein durchschnittlicher Haushalt dank Speicher ganz ohne Strom vom Energieversorger aus.“

Beim Batteriespeicher setzt Centrosolar die Blei-Gel-Akkus des Herstellers Hoppecke ein. Die verschlossenen Batterien sind wartungsfrei. Mit einer Bruttokapazität von 11,6 Kilowattstunden (netto: 5,8 Kilowattstunden) eignen sie sich für die solare Versorgung von Ein- oder Zweifamilienhäusern. Die Batterien erreichen bei einer Entladetiefe von 50 Prozent rund 2.500 Ladezyklen. Die Akkus sind in ein Gestell aus fünf übereinanderliegenden Einheiten integriert, das mit einer Höhe von 1,6 Metern gut in einem Kellerraum aufgestellt werden kann.

Powador wird Blueplanet

Cenpac Storage DC ist ab Oktober 2013 verfügbar. Neben diesem System hat Centrosolar in diesem Jahr bereits zwei AC-seitig angebundene Systeme eingeführt. Sie werden wahlweise mit Blei-Gel-Zellen oder Lithiumzellen (Engion-Zellen von Varta) geliefert.

Kaco New Energy aus Neckarsulm brachte eine regelrechte Lawine von Neuheiten ins Rollen. Zugleich stellt Marketingchef Andreas Schlumberger eine neue Markenoffensive in Aussicht: „Ab dem ersten Quartal 2014 stellen wir alle Geräte auf die Bezeichnung Blueplanet um“, sagt er. „Die alte Bezeichnung Powador verschwindet. Auch bezeichnen wir künftig nicht mehr die DC-Leistung im Gerätenamen, sondern die AC-Leistung.“

So stellte Kaco auf der Intersolar den einphasigen Blueplanet 3.0 bis 4.6 TL1 vor. „Der Druck auf dreiphasige Geräte ist hoch, ab 4,6 Kilowatt baut niemand mehr einphasig“, erläutert Schlumberger. „Der kleine Blueplanet verfügt über zwei MPP-Tracker. Damit kann er besser Ost-West-Anlagen steuern.“ Zunehmend werden Photovoltaikanlagen auf Dächern mit der Ausrichtung zur Morgensonne und zur Abendsonne gebaut, weil auf diese Weise die Ertragsspitzen der südwärts ausgerichteten Dächer um die Mittagszeit geglättet werden. Dadurch wird der Netzanschluss entlastet, auch können solche Anlagen ein Batteriesystem gleichmäßiger laden. Dreiphasige Geräte bietet Kaco ab 4,6 Kilowatt AC-Leistung an.

Anschlussfertige Systeme

Im Mittelpunkt der Präsentation stand der Powador Gridsave, das Eigenverbrauchssystem von Kaco. Es erlaubt modular zwischen 1,35 Kilowattstunden und 6,75 Kilowattstunden Speicherkapazität. Es besteht aus Lithiumbatterien und ist ab sofort lieferbar. Im Systemschrank sind fünf Speicherbänke vorgesehen, um maximal 6,75 Kilowattstunden aufzunehmen. Zwei Steckplätze dienen über DC-DC-Wandler zur Batterieladung, oben befindet sich der integrierte Wechselrichter. Das System ist anschlussfertig, es wird in den DC-Kreis gekoppelt. Rund 90 Prozent der Speicherkapazität sind nutzbar. „Die Steuerung passt sich dem Nutzerprofil an“, verrät Andreas Schlumberger. „Bei Inselbetrieb kann das Gerät bis acht Kilowatt AC-Leistung anbieten.“

Der Gridsave befindet sich bereits in einer Handvoll Testhaushalten in Betrieb. Bis zu 75 Prozent Eigenverbrauch wurden erreicht. „Denkbar ist der komplette Inselbetrieb von April bis September“, urteilt Schlumberger.

Die Einsteigervariante Powador Gridsave Eco bietet bis zu fünf Kilowatt Leistung aus dem Wechselrichter, sie bindet Bleibatterien ein. Dieses Gerät ist als Zusatzgerät zum Powador 5300 gedacht, um bestehende Anlagen für den Eigenverbrauch nachzurüsten.

Auch Fronius aus Österreich hat einen Wechselrichter mit Speicher vorgestellt: Der Fronius Hybridwechselrichter hält den Sonnenstrom zum Beispiel für die Nacht vor. Zudem wird bei einem Netzausfall die Stromversorgung aufrechterhalten. Dank des modularen Aufbaus lässt sich der Speicher jederzeit erweitern.

Die Batterie kann auch zu einem späteren Zeitpunkt nachgerüstet werden. Der Hybridwechselrichter kann alle gängigen Batterietypen ansteuern. Durch Kommunikationskanäle wie Webserver, WLAN und Ethernet hat der Anlagenbetreiber jederzeit die Performance seiner Solaranlage im Blick. Erhältlich ist das Gerät ab Anfang des kommenden Jahres.