Im vergangenen Jahr ist der weltweite Markt für stationäre Stromspeichersysteme deutlich gewachsen, um fast 66 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Zwar wird er bislang von kleinen Heimspeichern dominiert. Doch die Systeme fürs Gewerbe ziehen stark an.
Das war auch in München beim Restart im Oktober zu sehen, wo die Anbieter von Heimspeichern kaum Flagge zeigten.
Commeo zeigt Speicherbaukasten
Dafür waren umso mehr Anbieter von gewerblichen Stromspeichern zu entdecken. Commeo aus Wallenhorst bei Osnabrück zeigte die neue Energy Storage Solution, die im Frühsommer den diesjährigen EES Award gewonnen hatte. Das System basiert auf konsequenter Modularität. Es kann die Batteriemodule (NMC-Zellen von Xalt) von 20 Kilowattstunden (80 Kilowatt Leistung) auf eine Megawattstunde (zwei Megawatt Leistung) anpassen. Ein Vorteil ist die hohe C-Rate von 4C im unteren Segment und 2C bei den Großspeichern.
Zudem erlaubt die Leistungselektronik des Systems, die Batterien mit 48 Volt DC als Niedervoltsystem einzubinden oder als Hochvoltsystem mit mehr als 600 Volt DC. Bis zu 400 Systemvarianten sind möglich, die nahezu alle Einsatzfälle vom Kleingewerbe bis zur Containerlösung abdecken. Das Steuerteil (CCU: Commeo Control Unit) ist standardisiert und sehr kompakt. Das Speichersystem erlaubt die Verwendung anderer Batteriemodule mit spezieller Zellcharakteristik.
Das neue, modulare und multifunktionale Speichersystem von Xelectrix Power aus Österreich bietet mit der Parallel Platform Technology ein interessantes Wechselrichterkonzept.
Foto: Heiko Schwarzburger
Xelectrix bringt XPB Basic Split
Um den modularen Aufbau und den einfachen Einbau in engen Räumen zu erleichtern, kombiniert die Xelectrix Power Box den Basic Split als dreiphasiges AC-gekoppeltes Speichersystem für mehrere Anwendungen. Das Speichersystem ermöglicht Peak-Shaving, Back-up und Optimierung erneuerbarer Energien mit Netztrennfunktion. Die modulare Erweiterung der Batteriekapazität durch Ein- und Ausfahren von Batteriemodulen ermöglicht hohe Flexibilität für die Kunden. Die Batteriekapazität lässt sich in 20-Kilowattstunden-Schritten von 40 auf bis zu 240 Kilowattstunden ausbauen.
Zweifellos die interessanteste Neuerung bot die Firma Sax Power aus Ulm, die ein digitales AC-Heimspeichersystem ohne integrierten Wechselrichter offerierte.
Sax Power schaltet Zellen in H-Topologie
Dieser Stromspeicher gibt Wechselstrom ab und lässt sich eingangsseitig über AC oder DC einbinden. Er bietet 5,8 Kilowattstunden Speicherkapazität.
Die digitale AC-Batterie von Sax verfügt über neuartige elektronische Schaltungen, die die Batteriezellen durch kaskadierende H-Brücken verbinden. Diese Schaltkreise dienen sowohl als fortschrittliches BMS als auch als DC-AC-Wandler. Das neuartige BMS ermöglicht mehr Kapazität und Lebensdauer dank maximiertem Zellenausgleich, der Auswahl der spezifisch zu ladenden oder zu entladenden Zellen und der Möglichkeit, defekte Zellen auszuschließen.
Die Umwandlung von DC zu AC erfolgt direkt durch dieselben Schaltungen, ohne zusätzliche Leistungselektronik, durch dynamische Reihen- und Parallelschaltung der Zellen zu einer Sinuswelle.
120 Zellen im Speichersystem
Der Sax-Solarspeicher besteht aus 120 Zellen mit einer Nennkapazität von 15 Amperestunden und einer Nennspannung von jeweils 3,2 Volt. Sollte eine Zelle kritisch werden, beispielsweise durch internen Kurzschluss, schaltet sich der Speicher innerhalb von 0,2 Millisekunden ab.
Die neuen Produkte fallen auf fruchtbaren Boden. Denn die Gewerbespeicher erobern immer neue Anwendungen, mit Photovoltaik oder ohne. So ist ihre Integration in Solarprojekte für Mieterstrom inzwischen wirtschaftlich. Bisher spielten große Speicher in diesem Geschäft kaum eine Rolle.
Einzug ins Mieterstromgeschäft
Erfahrungen zeigen, dass sich die Integration von Solarbatterien durchaus rechnet, wie Polarstern aus München mitteilt. „Im Mittel installieren wir heute bei jedem dritten bis vierten Mieterstromprojekt einen Stromspeicher“, sagt Florian Henle, Geschäftsführer von Polarstern.
Eines dieser Projekte ist ein Mehrfamilienhaus in München mit 55 Eigentumswohnungen. Dort stromt eine Photovoltaikanlage mit 79 Kilowatt. Um den Eigenverbrauch und die Unabhängigkeit vom Stromversorger zu steigern, wurde ein Speicher mit 150 Kilowattstunden Kapazität installiert.
Dieser Stromspeicher hat die Autarkie im Jahr 2020 um zehn Prozent auf 44 Prozent erhöht. Der Direktverbrauch lag durch den Speicher bei rund 70 Prozent. Damit lag er um fast ein Drittel höher. „Besonders in den Monaten Mai, Juni und Juli ermöglichte der Stromspeicher eine verbesserte Nutzung des Solarstroms“, weiß Manuel Thielmann, Leiter dezentrale Energieversorgung bei Polarstern.
Wichtig bei einem solchen Projekt sei die richtige Auslegung der Größe und der Leistung der Solarbatterie sowie die Integration ins Messkonzept. Denn große Gewerbespeicher sind keine Standardprodukte von der Stange. Sie werden individuell auf den Energiebedarf der Gebäude und deren Nutzung ausgelegt. Der Speicher bedeutet eine zusätzliche Investition, sodass hinsichtlich der Amortisation eine möglichste hohe Auslastung anzustreben ist.
Das hat beim Projekt in München funktioniert. Denn der Speicher wurde so integriert, dass er als letzter Sammler für den Solarstrom genutzt wird. Zunächst werden die Verbraucher im Gebäude versorgt. Außerdem sind Ladesäulen installiert, die ebenfalls prioritär mit Solarstrom beliefert werden. Erst wenn die Sonnenenergie keinen anderen Abnehmer im Gebäude findet, fließt der Strom in den Speicher.
Foto: Heiko Schwarzburger
Der letzte Sammler von Sonnenstrom
„Energetisch betrachtet ist es sinnvoll, den erzeugten Strom direkt zu nutzen und nur den Überschuss zu speichern“, sagt Florian Henle. Denn mit jeder Umwandlung gehen Energieverluste einher. Der Speicher senkt den Strombezug aus dem Netz und federt Lastspitzen ab, die vor allem durch die E-Ladesäulen entstehen. Die sinkenden Kosten für Solarstrom in Kombination mit steigenden Strompreisen bei den Versorgern machen einen Speicher wirtschaftlich.
Selbst mit Speicher liegen die Stromgestehungskosten immer häufiger unter dem Netzstrompreis, wie Manuel Thielmann erklärt: „Voraussetzung ist eine effiziente Energieversorgung inklusive Speicher mit maximalem Direktverbrauch.“
Ein weiteres Beispiel für neue Märkte bietet die Elektrifizierung des Verkehrs: Der Thüringer Fahrzeughändler Ehrhardt investiert in die Elektromobilität. Speicheranbieter Intilion aus Paderborn baut dafür die Ladeinfrastruktur an den Niederlassungen aus und kombiniert sie mit Speicher. Zusätzlich bekommen alle Autohäuser eine Solaranlage.
Intilion baut Ladetechnik für Autohändler
Zunächst hat Intilion die Ladeinfrastruktur am Hauptstandort in Hildburghausen errichtet. Dazu gehören zwei DC-Schnellladesysteme mit je 150 Kilowatt. Hier werden bis zu vier Fahrzeuge mit 75 Kilowatt geladen. Hinzu kommen sechs AC-Ladesäulen mit jeweils 22 Kilowatt. Um die Lastspitzen abzufangen, wurde ein Gewerbespeicher Scalebloc installiert.
Im nächsten Schritt werden die Niederlassungen in Suhl und Ilmenau ausgestattet. Während für Ilmenau dieselbe Ladeleistung wie am Hauptsitz geplant ist, soll das Autohaus in Suhl bis zu vier Schnelllader mit 150 Kilowatt bekommen. Weitere Standorte von Ehrhardt entlang der Bundesautobahnen A4, A71 und A73 werden 2022 folgen.
Scaleblocs bilden den Kern der Systemtechnik
Den Kern der Ladeinfrastrukturen bilden bis zu sechs Scaleblocs mit einer Leistung von 360 Kilowatt, die mit einem Batterie- und Energiemanagementsystem ausgestattet sind. Letzteres passt Intilion individuell auf die Bedürfnisse der Niederlassungen an. Wichtig ist dabei die Nutzung von Solarstrom. Denn die Autohäuser bekommen Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von jeweils 200 Kilowatt.
Damit will die Ehrhardt dem notwendigen Ausbau des Netzanschlusses aufgrund der Ladeinfrastruktur an den Standorten vorbeugen. „Dank unseres Speichersystems hat das Autohaus Ehrhardt die Energiekosten an seinem Hauptsitz um rund 75 Prozent im Vergleich zum herkömmlichen Netzausbau reduziert“, rechnet Matthias Büter von Intilion vor.
Gegen Brände geschützt
Der Speicherhersteller hat seine Scaleblocs mit einem Sicherheitsgehäuse ausgestattet, um die Geräte gegen Brände zu schützen. Das war für den Autohändler ein entscheidendes Kriterium. „Der Brandschutz muss gegeben sein, da wir die Batteriespeicher inmitten unserer hochwertigen Neu- und Gebrauchtwagen platzieren“, erklärt Jens Schneider, Leiter des Standortes Hildburghausen.
Alle Ladesäulen stehen auf den breiten und gut ausgeleuchteten Parkplätzen von Ehrhardt. Ein Wetterschutz soll ein komfortables und sicheres Laden ermöglichen. Um das Aufladen der Autos so einfach wie möglich zu machen, können Kunden des Autohauses mit allen gängigen Ladekarten oder der Kundenkarte von Ehrhardt bezahlen. Zudem soll das direkte Bezahlen mittels EC- und Kreditkarte an den Standorten kurzfristig ausgebaut werden.
Foto: Commeo
PV Guided Tours
Huawei Fusion Solar 2021: „All-scenario PV & Storage Solution“
Disruptiv, effizient und umfassend: Huawei hat in München seine „All-scenario PV & Storage Solution“ für Europa präsentiert. Sie ermöglicht die effiziente Erzeugung, Nutzung und Speicherung von Solarstrom in verschiedenen Anwendungen, etwa in PV-Großkraftwerken, im gewerblichen Bereich, in Privathaushalten und bei Insellösungen – kombiniert mit einer Energie-Cloud.
Ermöglicht wird dies durch neueste digitale Technologie und künstliche Intelligenz. Schauen Sie selbst – im Video der PV Guided Tours – live von der Intersolar Europe Restart 2021! Die Neuheiten werden präsentiert von Holger Grau, Solution Sales Director bei Huawei Fusion Solar.
www.photovoltaik.eu/pv-guided-tours-2021
Foto: Vorsatz Media
Solaredge
Neuer Energiemanager fürs Eigenheim
Hersteller Solaredge hat das neue Energiemanagementsystem Solaredge Home fürs Eigenheim vorgestellt. Es steuert die Erzeugung, den Verbrauch und die Speicherung von Solarenergie in Echtzeit.
So können Hausbesitzer die Energie in ihren Häusern effizient verwalten und die Anbindung ans Stromnetz optimieren. Der Manager überwacht und synchronisiert den Energiebedarf aller angeschlossenen Geräte und maximiert automatisch den Energieverbrauch.
Gleichzeitig werden Last- und Zeitplanungsentscheidungen basierend auf ausgeklügelten Algorithmen und den Präferenzen des Hausbesitzers getroffen. „Der Energieverbrauch in Privathaushalten nimmt zu, was vor allem auf die Einführung von Elektrofahrzeugen, Heiz- und Kühlsystemen und Smart-Home-Geräten zurückzuführen ist“, sagt Alfred Karlstetter, General Manager Europe bei Solaredge. Die Senkung der Energiekosten habe für Hausbesitzer oberste Priorität, ebenso wie die Verringerung des CO2-Fußabdrucks. „Nachdem wir mit der DC-Optimierung die Art und Weise verändert haben, wie Strom von der Sonne erzeugt und geerntet wird, verändern wir nun die Art und Weise, wie Hausbesitzer den Verbrauch der Solarenergie im Haus maximieren können.“
Solaredge Home ist für ein- und dreiphasige Anlagen erhältlich und besteht aus mehreren Produkten: Der Wechselrichter Energy Hub unterstützt die Integration mit dem Back-up-Interface für eine flexible Notstromversorgung, falls das Stromnetz ausfallen sollte. Das Speichersystem erreicht einen Systemwirkungsgrad von 94,5 Prozent für die Speicherung von Energie über längere Zeiträume.
Zudem gibt es eine Ladestation für E-Autos. Die Geräte sind über ein drahtloses Mesh-Netzwerk verbunden. Das Operating System automatisiert alle Speicher- und Planungsentscheidungen des Haushalts.
Zusätzlich zeigte Solaredge einen dreiphasigen Wechselrichter bis 120 Kilowatt Leistung.
Foto: Niels H. Petersen
Akasol
Speicher für elektrische Baumaschinen
Foto: KTEG
Der Darmstädter Speicherhersteller Akasol hat mit dem Spezialmaschinenbauer KTEG einen Rahmenvertrag über die Lieferung des Batteriesystems Aka System OEM PRC abgeschlossen. KTEG hat sich auf die Entwicklung und Produktion von großen Maschinen für den Bau, den Spezialtiefbau und den Abbruch spezialisiert. In Zukunft will das Unternehmen seine Fahrzeuge sukzessive elektrifizieren. Dafür sind Batteriesysteme notwendig, die hohe Leistungen liefern.
Zunächst liefert Akasol das Batteriesystem für den elektrisch angetriebenen Kleinbagger KTEG ZE85. Davon werden bis Ende 2023 mehr als 100 Stück produziert. Mit dem Batteriesystem wird der Bagger mit einer Ladung etwa sechs bis sieben Stunden betrieben. Unter dauerhafter und Extrembelastung hält eine Akkuladung immerhin rund vier Stunden. Die Batterien werden im Oberwagen des Baggers verbaut.
Bei der Entwicklung hat Akasol vor allem auf sehr hohe Energiedichte geachtet, um das Batteriesystem in den begrenzten Stauraum zu integrieren. Mit der hohen Entladeleistung ist es auf die Anforderungen einer Baumaschine abgestimmt. Zudem erlaubt das System hohe Ladeleistungen, damit der Bagger innerhalb kurzer Zeit wieder arbeitsbereit ist. Beladen wird der Bagger mit einem Combined Charging System (CCS2). Akasol produziert die Batterien in seinem Werk in Langen.
Der Umstieg auf den Elektroantrieb ist bei KTEG nicht nur ein Weg zu mehr Klimaschutz. „Gerade auf innerstädtischen Baustellen bieten elektrifizierte Bagger mehrere Vorteile“, erklärt Felix Hornstein, Konstruktionsleiter bei KTEG. „Im Vergleich zu Baggern mit Dieselmotoren sind die CO2- und Schallemissionen signifikant geringer.“
BYD/EFT Systems
Hilfe bei Inbetriebnahme der Battery-Box Commercial
Foto: EFT Systems
Seit Oktober 2021 bieten BYD und ein deutscher Partner EFT Systems einen Service zur Inbetriebnahme der Battery-Box Commercial an. Ab sofort erhalten Installateure und Großhändler zunächst deutschlandweit Hilfe bei der Projektierung gewerblicher Speicherprojekte.
Die Inbetriebnahme wird von einem zertifizierten Experten gemäß der technischen Vorgaben für die Herstellergarantie von BYD erledigt, der Installateur muss keine Investition in Sonderwerkzeug oder Schulungen erbringen. „Damit wollen wir Installateure und Großhändler bei der Bewältigung der rasant steigenden Projektnachfrage unterstützen”, sagt Julia Chen, bei BYD für die Battery Box zuständig.
Energielösungen für Gewerbetreibende erfordern die individuelle Projektierung und Auslegung. „Mit unserem Service bieten wir die zuverlässige und planbare Inbetriebnahme der Battery-Box Commercial als verlässlichen Baustein in der Projektierung an”, versichert Christian Bausch von EFT-Systems. “So wird es Installateuren in Zukunft möglich sein, ohne produktspezifische Zertifizierung den Speicher schnell, sicher und einfach in ihren Projekten einzusetzen.“
Der Service umfasst die fachliche Begleitung des Installateurs bei den vorbereitenden Arbeiten zum Aufbau sowie die Inbetriebnahme des Speichersystems vor Ort. Die batterieseitige DC-Verbindung wird durch eine zertifizierte Fachkraft gemäß Herstellervorgaben installiert. Der Service beinhaltet Sicherheitsprüfungen in Übereinstimmung mit den aktuellen Sicherheitsstandardsn. Die Konfiguration aller Komponenten des Speichersystems und die Inbetriebnahme des Gesamtsystems erfolgen im Anschluss. Die Inbetriebnahme wird somit gemäß der technischen Vorgaben für die Herstellergarantie von BYD umgesetzt.
Die BYD Battery-Box Commercial ist der größte Speicher der Battery-Box-Systemfamilie und für gewerbliche und industrielle Anwendungen gedacht. Bei den Modellen C130 (131 Kilowattstunden) und C230 (233 Kilowattstunden) bringt der Batteriewechselrichter Refustore 88 Kilowatt Leistung. Die Anbindung in das kundenseitige Energiesystem erfolgt AC-seitig.
Das integrierte EMS erlaubt Peak-Shaving und erhöht den Eigenverbrauch. Für dynamische Lastregelung von Ladeinfrastruktur ist eine einfache Einbindung in ein übergeordnetes Energymanagementsystem möglich.
PV Guided Tours
Sax Power 2021: AC-Speicher ohne Wechselrichter
Sax Power aus Ulm hat in diesem Jahr den EES Award gewonnen. Denn eine innovative elektronische Schaltung liefert Wechselstrom ganz ohne Wechselrichter. Zugleich sorgt die neue Technologie für mehr Lebensdauer und Sicherheit. Der AC-Heimspeicher lässt sich einfach via Plug-in installieren. Anwendungen für die Industrie und E-Mobilität sind in Vorbereitung. Diese spannende Innovation präsentiert Bernd Spindler, Sprecher von Sax Power, im Video der PV Guided Tours 2021.
https://www.photovoltaik.eu/pv-guided-tours-2021
Foto: Vorsatz Media
Fimer
Neue Lösungen für Utility-Kunden
Fimer hat in diesem Jahr zwei neue Plattformen für Solarparks eingeführt. Dazu gehören ein neuer Stringwechselrichter und eine modulare Umwandlungslösung sowohl für dezentrale als auch für zentrale Utility-Anwendungen.
Der neue PVS-350 von Fimer bietet einen einem maximalen Wirkungsgrad von mehr als 99 Prozent und ist für dezentrale Topologien im Solarfeld optimiert. Er leistet 350 Kilowatt.
Das Gerät ist kompakt und verfügt mit mehr als drei Kilowatt je Kilogramm über eine sehr hohe Dichte für Energie und Leistung. Deshalb sinken die Kosten für den Transport und die Installation um rund 30 Prozent. Die AC-Leistung für die Mittelspannungsstation liegt bis zu 15 Prozent über vergleichbaren Systemen im Markt.
Für zentralisierte Systemarchitekturen, die momentan fast 40 Prozent des Marktes der Solarparks ausmachen, bringt Fimer zudem den PVS-260/PVS-300 auf den Markt, eine vollständig modulare Lösung, die als Single-MPPT-String-Plattform entwickelt wurde.
Problemlos kann der PVS-260/PVS-300 herkömmliche Zentralwechselrichter ersetzen. Er bietet hohe Geräteleistung, kombiniert mit kompaktem Design des MPPT-Leistungsblocks. Die Anordnung der Leistungselektronik befindet sich in der Nähe zu anderen
wichtigen AC-Komponenten, um Steuerung und Wartung zu vereinfachen.
Die Leistungsmodule sind werkseitig in einer vormontierten und getesteten Mittelspannungsstation integriert. Die neuen Plattformen lassen sich außerdem problemlos mit Batteriespeichern kombinieren. Durch die Kombination von sechs bis 24 Wechselrichtermodulen in zwei Einheiten kann die Leistung eines voll bestückten 40-Fuß-Mittelspannungs-Compact-Skid mit Leistungen von 1.560 Kilowatt und 7.200 Kilowatt gewählt werden.
Fimer hatte kürzlich das Unternehmen CISC in Jordanien mit einem Solarpark ausgestattet (ein Megawatt), um die Energiekosten von CISC in Mafraq zu senken. Jordanien hat 310 Sonnentage im Jahr. Die Firma kann nun rund 80 Prozent ihres Strombedarfs aus Photovoltaik decken.
