Um den Eigenverbrauch in Unternehmen zu optimieren, kann die Branche viel von den Heimspeichern lernen. Entscheidend für hohe Wirkungsgrade sind die Leistungselektronik und die Steuerung.
Der Markt für private Solarstromspeicher ist gerade fünf Jahre alt, da öffnet sich bereits die nächste Tür: Zunehmend fragen Unternehmen nach größeren Gewerbespeichern. Sie sind das Herz der kommerziellen Eigenverbrauchsanlage aus Photovoltaik und meist einem BHKW oder Brennstoffzellen, kombiniert mit Wärmepumpen, LED-Beleuchtung und solaren Carports für die Elektroautos der Belegschaft.
Wer große Gewerbespeicher planen und installieren will, sollte unbedingt auf die Erfahrungen bei den Heimspeichern zurückgreifen. Allerdings unterscheidet sich das kommerzielle vom privaten Geschäft in einem wesentlichen Punkt: Größere Speicher für Gewerbe, kommunale Kunden oder die Industrie kauft man nicht von der Stange, als Komplettpaket. Sondern das ist Projektgeschäft, da geht es um die effiziente Adaption kaskadierbarer Speichersysteme, um die Anpassung der modularen Batterien, die Hersteller und Fachhändler anbieten.
Checkliste auch für Gewerbespeicher nützlich
Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) laufen umfangreiche Tests von Heimspeichern, um ihre Sicherheit und Effizienz zu überprüfen. Die Ergebnisse sind genauso wichtig für kommerzielle Speicher, lassen grundsätzliche Schlussfolgerungen zu. Auch die Checkliste zur Auswahl von Heimspeichern, die wir am Ende dieses Artikels abdrucken, lässt sich ohne weiteres auf gewerbliche Speichersysteme übertragen.
Die Forschergruppe am KIT hat ihre Ergebnisse in ein Tableau gebracht, das die 16 getesteten Speichersysteme abbildet. Im oberen Teil sind alle sicherheitsrelevanten Kriterien dargestellt – für den Transport und die Funktionalität. Im unteren Teil sieht man die Messergebnisse aus dem Betrieb (Performance), aus denen man die Effizienz der Systeme erkennen kann. „Die roten Felder markieren gravierende Mängel in der Sicherheit oder Wirkungsgrade von weniger als 80 Prozent“, erläutert Projektleiterin Nina Munzke. „Sehr gute Systemwirkungsgrade von mehr als 96 Prozent haben wir grün dargestellt.“Drei Speichersysteme fielen aus den Tests: zu gefährlich, funktionelle oder EMV-Probleme.
Systeme laufen meist in Teillast
Nach ihrem Urteil ist vor allem der Wirkungsgrad der Leistungselektronik für die Gesamteffizienz eines Speichersystems entscheidend. „Die Batteriewechselrichter verursachen die größten Verluste im System“, sagt sie. „Außerdem haben wir festgestellt, dass es eigentlich keinen Sinn macht, auf dem Datenblatt die Maximalwirkungsgrade anzugeben. In der Realität laufen die Systeme meistens in Teillast.“ Deshalb wurden sie mit 50 Prozent der Nennleistung beladen und Entladen, beziehungsweise nur mit 500 Watt. „Das liegt näher an den Erfordernissen der Photovoltaik und der Hausversorgung.“
Im Grunde genommen bestätigt die Forscherin damit eine Erkenntnis, die wir schon von den Stringwechselrichtern kennen: Auch sie laufen meistens in Teillast. Nur wenn die Sonne voll auf die Solarmodule knallt, um die Mittagszeit, wird vielleicht Volllast erreicht. Oder die Wechselrichter laufen in der Türkei oder in Afrika, wo die Sonne während des ganzen Tages erbarmungslos prasselt.
In dem Tableau erkennt man auch, dass trotz geringerer Wirkungsgrade in der Leistungselektronik ein Speichersystem am Ende mit guten Werten aus den Tests kommen kann. Dabei spielt vor allem die Qualität der Steuerung (Response Time) eine wichtige Rolle. Sie wird mit den Kriterien Totzeit (Dead Time) und Einschwingzeit (Setting Time) beschrieben. Diese beiden Angaben beschreiben, wie schnell die Speichersteuerung auf Lastwechsel reagiert, und wie lange es dauert, bis sich der Speicher auf die neuen Lastanforderungen eingestellt hat. (Heiko Schwarzburger)
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