Es gibt viele Gründe, einen Stromspeicher zu installieren: Eigenverbrauch der Photovoltaik steigern, maximale Unabhängigkeit vom Stromversorger, Stromversorgung bei Stromausfall oder einfach nur Kohlendioxid vermeiden und das Klima schützen. Es gibt aber auch Gründe für die Installation von Stromspeichern jenseits von Klimaschutz und Energiewende, zum Beispiel ein leistungsschwacher Hausanschluss. Im August 2018 wurde im Seniorenpflegezentrum „Badener Berg“ in Achim, fünf Kilometer südöstlich von Bremen, ein Stromspeicher installiert, um Lastspitzen zu puffern.
Immer mehr Verbraucher im Heim
Viele Jahre lang konnte der Netzanschluss des Seniorenheims mit 70 Kilowatt den Betrieb des Gebäudes mit allen Funktionen sicherstellen. Aber irgendwann war Schluss, der elektrische Anschluss war ausgereizt. Denn zwei zwischenzeitlich installierte Fahrstühle, steigende Belegungszahlen und immer mehr elektrische Großverbraucher beispielsweise in der Küchentechnik belasteten den Hausanschluss bis an seine Leistungsgrenze. Das Problem war nicht der laufende Betrieb, es waren die Lastspitzen, die beim Anlaufen von drehenden Verbrauchern entstehen. Diese Spitzen konnten mit dem Anschluss einfach nicht mehr bedient werden. Die Lösung des Problems: Fortan kappt ein Stromspeicher diese Lastspitzen und entlastet damit den Hausanschluss.
Grafik: Adler Solar
Foto: Adler Solar
65 Kilowattstunden im Speicher
Im selben Monat nahm im Seniorenpflegezentrum das Speichersystem Crystal Tower des Bremer Speicherherstellers Powertrust mit 65 Kilowattstunden seinen Betrieb auf. Seine einzige Aufgabe besteht darin, die Lastspitzen im Gebäude zu reduzieren, sodass der Hausanschluss nur noch mit 50 Kilowatt belastet wird.
Mittlerweile sind fast zwei Jahre vergangen. Der Speicher läuft zuverlässig und erfüllt seine Aufgabe ohne Beanstandungen. Seine Energie bezieht der Crystal Tower aus dem Hausnetz, in das auch drei wärmegeführte Blockheizkraftwerke von Senertec (Dachs) ihren Strom einspeisen.
Drei BHKW von Senertec
Bei aller Notwendigkeit zur Stärkung ihres schwächelnden Hausanschlusses hat die Geschäftsleitung des Seniorenheims Badener Berg durch die Erfahrungen mit dem Stromspeicher und den Blockheizkraftwerken wachsendes Interesse an der Eigenversorgung entwickelt.
Deshalb hat sie die Installation einer Photovoltaikanlage mit knapp 30 Kilowatt Gesamtleistung auf dem Dach des Seniorenheims in Auftrag gegeben. Der Solargenerator war durch die Gebäudestatik beschränkt, eine größere Anlage war leider nicht möglich.
Auch wenn das Dach mehr Fläche anbietet. Das ergab die Planung durch Adler Solar aus Bremen. Der erwartete Eigenverbrauch der Photovoltaik soll trotz der drei Blockheizkraftwerke bei 80 Prozent im Jahr liegen.
30 Kilowatt Solardach geplant
Für den Betrieb des Altenheimes werden jährlich aktuell noch 70.000 Kilowattstunden aus dem Netz bezogen, trotz Spitzenlastspeicher und drei Blockheizkraftwerken. „Da war noch Raum für die Energieoptimierung mit der Kraft der Sonne“, erklärt Hauke Heitshusen.
Er leitet die Sonderprojekte beim Bremer Speicherhersteller Powertrust. Und so wurde aus einem einfachen Hausanschlussproblem ein klimaschonendes Energiekonzept mit Netzentlastung und neuem Sonnenstromgenerator.
Grafik: Adler Solar
Kurz nachgefragt
„Für die Auswahl gibt es mehrere Faktoren“
Foto: Powertrust
Wie finden zukünftige Anwender aus der Vielfalt des Angebotes den für ihre Zwecke richtigen Stromspeicher?
Hauke Heitshusen: Wenn Kunden sich für einen Stromspeicher entscheiden, wollen sie möglichst unabhängig von Stromversorger sein und so viel Sonnenstrom wie möglich nutzen. Deshalb ist der erste Schritt immer, den eigenen Stromverbrauch zu analysieren. Wie hoch ist der Jahresverbrauch, zu welcher Tageszeit und an welchen Tagen wird wie viel Strom verbraucht. Das ist bei privaten Anwendern und Gewerbe die gleiche Vorgehensweise.
Die Stromspeicher von Powertrust starten bei einer nutzbaren Kapazität von 7,5 Kilowattstunden. Kleinere Speicher wurden aus dem Programm genommen. Warum?
In der Praxis hat sich gezeigt, dass kleinere Stromspeicher ihren Anwendern weniger Autarkie bringen. Ein Stromspeicher muss eine gewisse Kapazität haben, um den Bedarf abdecken zu können und die passende Lade- und Entladeleistung bereitzustellen. Um möglichst wenig Strom aus dem Netz zu beziehen, sollte ein Stromspeicher mindestens den Nachtbedarf abdecken. Nutzbare Kapazität und abgegebene Leistung des Speichers müssen zum Verbrauch des Anwenders passen.
Welche Rolle spielt die Lade- und Entladeleistung?
Lade- und Entladeleistung sind entscheidend für die Autarkie und damit den Klimaschutz. Je höher die Entladeleistung, desto mehr Verbraucher können gleichzeitig betrieben werden. Auch hier wird klar: Je mehr gespeicherter Sonnenstrom genutzt werden kann, desto weniger Strom muss aus dem Netz bezogen werden. Doch sind hohe Leistungen nicht nur für maximale Unabhängigkeit vom Stromnetz wichtig. Für Elektromobilität und Wärmepumpen sind sie Pflicht, denn mit kleinen Leistungen entsteht eine Leistungslücke. Dann müssen die Anwender mehr Strom aus dem Netz ziehen. Das kostet unnötig Geld.
Welche Rolle spielt die Ladeleistung?
Die Ladeleistung gibt an, wie viel Strom ein Stromspeicher pro Zeiteinheit einlagern kann. Je schneller ein Stromspeicher Energie einlagert, desto effektiver arbeitet er für den Anwender. Er kann auch an Tagen mit nur wenig Sonnenstunden vollgeladen werden. Er kann aber mehrmals am Tag gefüllt werden, wenn der Bedarf höher ist und die Sonne scheint. Unsere Stromspeicher sind so ausgelegt, dass sie mit unseren Photovoltaikpaketen in rund drei Stunden komplett beladen sind. Somit ist sichergestellt, dass möglichst wenig Strom aus dem Netz zugekauft werden muss.
Die Mehrzahl der Anwender in Deutschland setzt auf Lithium-Ionen-Akkus. Sie setzen auf Bleitechnik. Warum?
Lithium-Ionen-Akkutechnik ist relativ neu und hat unzweifelhaft Vorteile. Bei Bleibatterien denkt jeder sofort an die Blei-Säure-Batterie im Pkw. Dazu kommt, dass Blei einen schlechten Ruf hat wegen Vergiftungen aus bleihaltigen Wasserleitungen. Wir sagen, auch die Blei-Akkutechnik hat sich weiterentwickelt. Es gibt gute Argumente dafür.
Zum Beispiel?
Wir arbeiten mit Blei-Kristall-Akkus, deren Elektrolyt nicht in flüssiger, sondern in fester, kristalliner Form mit geringer Restfeuchtigkeit vorliegt. Dadurch sind die Akkus sehr sicher, brennen und explodieren nicht und gasen praktisch nicht aus. Bleiakkus sind sehr temperaturtolerant. Wir installieren unsere Speicher in unbeheizten Garagen, Stallungen, Lagern und Werkshallen. Lithium-Ionen-Speicher müssen an solchen Standorten aktiv beheizt oder gekühlt werden, dafür wird Energie verbraucht. Ein weiterer Punkt ist die hohe Recyclingquote von Bleiakkus. Bleibatterien werden zu nahezu 100 Prozent in den Wertstoffkreislauf zurückgeführt. Gemeint ist die ganze Batterie – vom Kunststoffgehäuse über interne und externe Bauteile bis zum Blei selbst. Prinzipiell können Powertrust-Speicher auch mit Lithium-Ionen-Akkus betrieben werden. Aber deren Recyclingquote liegt aktuell noch bei unter 50 Prozent.
Fenecon
Fabrik für Großspeicher im niederbayerischen Künzing eröffnet
Fenecon aus Deggendorf hat eine eigene Fertigung für Container- und Großspeicher in Betrieb genommen. Die über 1.500 Quadratmeter große Halle mit ausgedehntem Außenbereich bietet Platz für eine Produktionskapazität von 120 Megawatt pro Jahr und verfügt über ein Ausbaupotenzial auf bis zu 240 Megawatt.
Die Grundauslastung des neuen Werks stellt Fenecon über Projekte mit Automobil- und anderen Fahrzeugherstellern sicher. Neben diesen Kundenlösungen stellt Fenecon in Künzing die neue Industrial-Serie seiner Großspeicher her.
Die Industrial-Serie besteht aus neuen Batteriemodulen des BMW i3. Zusammen mit effizienten Wechselrichtern erlauben diese Speicher eine kompakte Bauweise mit bis zu 700 Kilowatt Leistung im Zehn-Fuß-Container. Daneben gibt es auch 20-Fuß- und 40-Fuß-Varianten.
Die Direktheizung und Flüssigkeitskühlung in den Batteriemodulen reduziert die aktive Klimatisierung auf den tatsächlichen Bedarf der Zellen und senkt so Geräuschemissionen und Betriebskosten. „Unsere Industrial-Container sind als anschlussfertiges Produkt konzipiert“, erläutert Fabian Eckl, technischer Leiter und Prokurist von Fenecon. „Wir nutzen den Container als Produktbestandteil für stationäre oder mobile Speicher und nicht als begehbaren Raum für die Aufstellung von Indoor-Batterien und -Wechselrichtern.“
Die Industrial-Serie ist ab 88 Kilowatt/82 Kilowattstunden bis auf 704 Kilowatt/656 Kilowattstunden ausbaufähig. Alternative Konfigurationen in 0,5C und 0,25C reduzieren die spezifischen Investitionskosten pro Kilowattstunde, wenn die Leistung nicht gebraucht wird. Größere Container erlauben Einheiten von mehr als vier Megawatt pro Container. Die Speicher können auf Wunsch auch komplett mobil oder inklusive Ladepunkten realisiert werden.
Foto: Fenecon
