Die Vigos-Batterie wurde speziell für Einsatzbereiche konzipiert, bei denen in kurzer Zeit viel Leistung benötigt wird. Das modulare System ist notstrom-, insel- und schwarzstartfähig.
Die Anwendungsbeispiele sind vielfältig – vom netzfernen Legebetrieb über die Schnapsbrennerei bis zur E-Tankstelle. Einige dieser Beispiele wollen wir etwas genauer betrachten.
Solarstrom für die Erdwärmepumpe
Den Eigenverbrauch und die Wirtschaftlichkeit seiner Photovoltaikanlage erhöhen – das war das Ziel von Reinhard Kober, der im österreichischen Frankenburg ein 4.500 Quadratmeter großes Firmengebäude verwaltet. Seine Freiflächenanlage mit 35 Kilowatt Leistung versorgt die Büros, die Fertigung und die Lagerräume seines Mieters mit Sonnenstrom. Künftig will Kober überschüssige Solarenergie in Wärme umwandeln. Für diesen Zweck hat er eine Erdwärmepumpe installiert.
Außerdem plant Kober, die Ladestationen in das System einzubinden, an denen seine Mieter und ihre Angestellten ihre Elektromobile aufladen. Ein Vigos-Speicher von Bluesky Energy mit einer Kapazität von 36 Kilowattstunden wird den Strom zwischenspeichern.
Kober hat sich für die neue Allwetterbatterie entschieden, weil er sie schnell und bequem im Außenbereich installieren kann. „Dort ist das Gerät immer zugänglich und nimmt in den vermieteten Innenräumen keinen Platz weg. Ein- und Umbaumaßnahmen entfallen“, erklärt der Gebäudeverwalter.
Das integrierte Energiemanagementsystem des neuen Speichers erfasst sämtliche relevanten Daten, optimiert den Eigenverbrauch und steuert und priorisiert die Verbraucher und Erzeuger dynamisch. Dank der hohen Lade- und Entladeleistung kann man mit dem Vigos-Speicher Elektrofahrzeuge innerhalb kürzester Zeit aus dem Speicher laden.
Durch das intelligente Lastenmanagement lässt sich bestimmen, welche Fahrzeuge zuerst betankt werden sollen. Je nach Priorisierung der Fahrzeuge oder der Ladestationen erlaubt das System ein Schnellladen von zwei Fahrzeugen aus dem Speicher mit 22 Kilowatt. Bestimmte Fahrzeuge – zum Beispiel von Außendienstmitarbeitern – lassen sich priorisiert laden, während man die Fahrzeuge von Mitarbeitern, die acht Stunden am Arbeitsplatz sind, langsamer laden kann.
Intelligent steuern und priorisieren
Auch eine Prioritätensetzung zwischen Wärmepumpe und Ladestationen ist möglich. Sind beispielsweise alle E-Tankstellen besetzt, werden diese bevorzugt mit Strom versorgt, bevor sich die Wärmepumpe einschaltet. Wenn in den Wintermonaten dagegen vermehrt geheizt werden muss, lässt sich das Ganze umkehren: Dann versorgt der Speicher zunächst die Wärmepumpe mit Sonnenstrom, um stets eine definierte Temperatur einzuhalten.
Sollten die Photovoltaikanlage und der Speicher zu wenig Energie liefern, wird die Leistung der Ladestationen gedrosselt. Das Laden dauert dann zwar länger, aber der Gebäudeverwalter spart trotzdem Kosten ein, da er keinen Strom aus dem Netz zukaufen muss.
Kosten, Steuern und Gebühren sparen
Reinhard Kober gibt den Sonnenstrom seiner Solarstromanlage zum Leistungspreis an den Mieter ab. Davon profitieren beide Parteien: Kobers Mieter zahlen weder Steuern noch Netzgebühren. Kober selbst erhält einen besseren Preis, als es bei der Netzeinspeisung der Fall wäre.
Mit dem neuen Speicher kann er nun auch in der Nacht günstigen Sonnenstrom an seine Mieter abgeben. Tagsüber anfallende Lastspitzen werden gekappt, was die Wirtschaftlichkeit weiter erhöht.
Inselbetrieb in den Alpen
Abgelegen in den österreichischen Alpen betreibt Jürgen Kienbink einen Legebetrieb mit 6.000 Freilandhühnern. Außerdem halten er und seine 20 Mitarbeiter auf dem Bauernhof schottische Hochlandrinder, Ziegen, Schweine und Reitpferde und betreiben Forstwirtschaft. Einen Netzanschluss haben sie nicht. Bisher hat ein 40-Kilowatt-Wasserkraftwerk die Ställe, Betriebsgebäude und das Wohnhaus mit Strom versorgt. Manchmal sprang ein Notstromaggregat ein.
Weil es wegen der sinkenden Wasserstände jedoch immer häufiger zu Stromschwankungen und Ausfällen kommt, hat Kienbink im September die Elektrotechnik Schiffner GmbH aus dem niederösterreichischen Berndorf kontaktiert. Er suchte eine zuverlässige, umweltfreundliche und sichere Lösung, mit der er seinen eigenen Strom erzeugen, das Wasserkraftwerk und das Notstromaggregat in ein Gesamtsystem einbinden und die Spannungsschwankungen ausgleichen kann.
Foto: Bluesky Energy
Gewerbespeicher kappt Lastspitzen
Das Team um Peter Schiffner und Michael Gebhart hat ihm ein Inselnetz empfohlen, bei dem das bestehende System um eine Solarstromanlage mit Speicher erweitert wird. Die neue Stromversorgung wird in Kürze installiert.
Für die Auslegung haben die Elektrotechniker die Planungs- und Simulationssoftware PV Sol verwendet. Der Strom einer Solaranlage mit elf Kilowatt soll künftig mittels DC-Kopplung direkt in den neuen Vigos-Speicher der Bluesky Energy fließen. Der österreichische Hersteller liefert den Speicher mit einer Kapazität von 24 Kilowattstunden anschlussfertig mit vorkonfigurierter Leistungselektronik aus.
Die Inbetriebnahme erfolgt Schritt für Schritt über automatisierte Software-Einstellungen. Dank des Plug-and-play-Konzepts ist der Speicher innerhalb eines halben Arbeitstages von zwei Personen installiert. Vigos hat eine Lebensdauer von bis zu 20.000 Zyklen und kann aufgrund der hohen Leistung und der Zyklenfestigkeit pro Tag mehrfach geladen und entladen werden. Dank der hohen Lade- und Entladeleistung kann Jürgen Kienbink mit dem Speicher Lastspitzen im täglichen Betrieb problemlos kappen.
Außerdem hält Vigos Regen, Schnee und Frost sowie Temperaturen von minus 30 bis plus 50 Grad Celsius stand. Bei Kienbink wird der Speicher daher platzsparend an der Gebäudemauer im Außenbereich installiert. „Sicherheit hat für uns höchste Priorität“, sagt Peter Schiffner. „Wir setzen auf Bluesky-Speicher, da die Geräte weder brennbar noch entflammbar sind.“
Eine Eigenschaft, die auch für den Bauernhof von Kienbink wichtig ist, da sich in den Stallungen Materialien wie Heu und Einstreu befinden. „In der Nacht sind unsere Tiere im Stall, um sie vor Jagdtieren wie Fuchs oder Wolf zu schützen. Uns war besonders wichtig, dass die Belüftung unterbrechungsfrei funktioniert“, erklärt Kienbink.
Damit der Speicher bei Bedarf auch mit dem Notstromaggregat geladen werden kann, haben die Elektrotechniker sämtliche Komponenten über ein intelligentes Energiemanagementsystem in das Gesamtsystem integriert. Steigt der Bedarf, ist eine Erweiterung der Stromversorgung schnell und unkompliziert möglich.
Unterbrechungsfreie Versorgung
Der Hof hat genügend Dachflächen, und dank des modularen Aufbaus lässt sich die Speicherkapazität auf bis zu 96 Kilowattstunden erweitern. Eine Kombination mit den Salzwasserspeichern Greenrock Business von Bluesky Energy ist ebenfalls möglich.
Ein weiteres Beispiel ist Familie Wallner im niederösterreichischen Eschenau, die ihre Stromversorgung absichern möchte. Das kleine Familienunternehmen hat eine Schnapsbrennerei, Bienenstöcke und einen Legebetrieb und verkauft Edelbrände, Eier und Honig.
Derzeit kaufen sie jährlich insgesamt rund 16.300 Kilowattstunden ein. Da ihr Hof abgelegen liegt, kommt es in unregelmäßigen Abständen zu Stromausfällen. Damit die Arbeiten in den Stallungen und in der Schnapsbrennerei reibungslos ablaufen, sind die Wallners auf eine zuverlässige Stromversorgung angewiesen.
Installation nur im Freien möglich
Aus diesem Grund haben sie die Firma Elektrotechnik Schiffner aus dem benachbarten Berndorf kontaktiert. Das Unternehmen ist auf die Installation von Photovoltaikanlagen, Speichern und Ladestationen für Elektrofahrzeuge spezialisiert.
Den Wallners empfahl ETS-Geschäftsführer Michael Gebhart eine Solarstromanlage mit 20,5 Kilowatt Leistung und einen Strompuffer mit 24 Kilowatt Power. Das System wird in Kürze installiert. Sowohl die beiden Einfamilienhäuser als auch das Betriebs- und Stallgebäude sollen künftig mit Strom aus dem Speicher versorgt werden. Da die Zuleitungen der drei Gebäude im Außenbereich zusammentreffen, kann die Batterie nur dort aufgestellt werden. Daher kam für Michael Gebhart nur eine Allwetterbatterie infrage.
Gebhart entschied sich für den Outdoor-Speicher Vigos der Bluesky Energy. „Andernfalls hätte die Familie ein eigenes Gebäude oder eine Hütte für den Speicher bauen müssen. Mit dem Outdoor-Speicher Vigos sparen sie die dafür nötigen Baugenehmigungen, den Aufwand und die Kosten ein. Vigos erleichtert den bürokratischen Aufwand für uns und unseren Kunden ungemein“, erklärt Elektrotechniker Gebhart.
Die Installation im Außenbereich hat zudem einen weiteren Vorteil: „Weder in den Wohnhäusern noch im Betriebsgebäude wäre genügend Platz für einen Speicher vorhanden gewesen“, erläutert er.
Notstrom für mehrere Tage
Wegen der hohen Leistung und der Schwarzstartfähigkeit kann Vigos die Familie auch bei einem mehrtägigen Stromausfall sicher und zuverlässig versorgen. In diesem Fall schaltet das System automatisch in weniger als 20 Millisekunden auf einen eigenen Stromkreis um und versorgt die Verbraucher im Inselbetrieb.
Bei entsprechender Verschaltung arbeitet die Photovoltaikanlage einfach weiter. Sollte sich die Batterie vollständig entladen und die Sonne scheint nicht, schaltet Vigos die Solaranlage ab. Durch die DC-Kopplung kann Vigos die Wechselrichter aufstarten, sobald die Sonne wieder scheint.
Schwarzstart möglich
Die Leistungselektronik für einen Schwarzstart hat Bluesky Energy bereits in seinen bewährten Salzwasserspeichern der Marke Greenrock erprobt. „Wenn wir in einen Speicher investieren, möchten wir auch bei einem Stromausfall weiterhin versorgt werden. Mit dem Vigos als Backup sind wir künftig besser abgesichert“, freut sich Kurt Wallner. Bei Bedarf möchten die Wallners in Zukunft eine weitere Solaranlage mit zehn Kilowatt auf einer Garage installieren.
Foto: Bluesky Energy
Kober mit Sonnenstrom.
AEG Power Solutions
Neues Microgrid-Labor entsteht an der Uni Paderborn
Der Technikkonzern AEG Power Solutions wird die Leistungselektronik für das neue Microgrid-Labor der Universität Paderborn liefern. Mithilfe der Technik kann der Eigenverbrauch von Ökostrom erhöht werden. Die Lieferung der Systeme erfolgte bereits im Dezember 2020, die Emulationsumgebung soll noch im ersten Quartal 2021 in Betrieb genommen werden. Das Microgrid-Labor ermöglicht die Optimierung von Lastprofilen und emuliert bis zu 16 Quellen oder Verbraucher. Jeder dieser Leistungsknoten wandelt bis zu 250 Kilowatt um und bildet das Verhalten beliebiger Energiesysteme wie Batteriespeichersysteme, Windkraftgeneratoren oder Industrielasten nach.
Microgrids sind lokale Netze, die aus Energiequellen, Speichereinrichtungen und Verbrauchern in verschiedenen Sektoren bestehen. Ihre Vorteile: Der Energieverbrauchsanteil erneuerbarer Energien kann erhöht und die am Netzanschlusspunkt benötigte Spitzenleistung reduziert werden. Sie stellen eine wichtige Lösungskomponente dar, um in Zukunft eine sichere, saubere und kostengünstige Energieversorgung zu sichern.
Acht USV-Systeme von AEG geliefert
Das Kompetenzzentrum für nachhaltige Energietechnologie, kurz KET, an der Universität Paderborn unter der Leitung der Abteilung für Leistungselektronik und elektrische Antriebstechnik entwickelt die Infrastruktur, mit der das Verhalten von Stromversorgungssystemen wie Batteriespeichersystemen, Windkraftanlagen, Photovoltaik oder Blockheizkraftwerken im Labor nachgebildet werden kann. In Kombination mit Steuerung und Komponentenmodellierung bietet das Inselnetz-Labor eine modulare Entwicklungs- und Validierungsplattform, auf der eine Vielzahl von Fragen zu lokalen Netzen untersucht und Lösungen entwickelt werden können.
Die Lieferung von AEG umfasst acht USV-Systeme, die auf der Protect-USV-Serie basieren. Mit den zusätzlichen Rapid-Control-Prototyping-Systemen kann sich jedes USV-System als Wechselrichter oder Gleichrichter verhalten, um bis zu 16 verschiedene Komponenten zu emulieren. Der flexible Convert SC Flex von AEG verbindet die Emulationsumgebung mit dem öffentlichen Stromnetz. Das Projekt wird zur Hälfte vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung finanziert, 40 Prozent kommen vom Land Nordrhein-Westfalen und zehn Prozent von der Uni Paderborn selbst.
Foto: AEG Power Solutions
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