Ende 2017 hat die Energy Depot GmbH ihre Serienproduktion hochgefahren. Im neuen Werk in Konstanz können jedes Jahr 5.000 Energiespeichersysteme der Centurio-Reihe für private und gewerbliche Anlagen gefertigt werden.
Die DC-gekoppelten Systeme bestehen aus dem Zehn-Kilowatt-Hybridwechselrichter Centurio 10, modular erweiterbaren Batteriespeichern sowie Energie- und Batteriemanagementsystemen. Sämtliche Komponenten hat Energy Depot selbst entwickelt.
Die Speichersysteme eignen sich insbesondere für größere Einfamilienhäuser, Mehrfamilienhäuser und Kleingewerbe mit einem Stromverbrauch von 5.000 bis 30.000 Kilowattstunden pro Jahr. Energy Depot hat die Produkte für all diejenigen konzipiert, denen eine hohe Unabhängigkeit vom Stromnetz wichtig ist.
Der Schlüssel dazu ist die hohe Leistung in Verbindung mit hoher Speicherkapazität. Der Centurio ist ein Energiespeichersystem, das auch bei einem Netzausfall das Objekt mit voller Leistung dreiphasig weiterversorgen kann. Dadurch kann man alle Geräte im Haushalt – egal ob Beleuchtung, Backofen oder Kreissäge – auch bei einem Netzausfall normal betreiben.
Hohe Leistung und hohe Kapazität
Gleichzeitig sind die Systeme sehr flexibel, und die einzelnen Speichermodule lassen sich je nach Anwendung skalieren. Dadurch wird der Netzbezug reduziert und Energiespitzen werden gekappt.
Mit überschüssiger Energie lassen sich auch anspruchsvolle Verbraucher wie beispielsweise elektrische Wärmepumpen, Pools und Klimaanlagen betreiben sowie Elektrofahrzeuge laden. Im Verbund eignen sich die Systeme auch optimal für größere Offgrid-Installationen und deren Lastmanagement. Energy Depot bietet seine Centurio-Reihe in Deutschland, Österreich und der Schweiz sowie über lokale Partner in Osteuropa, Afrika, Asien und dem Nahen Osten an. Gerade in Europa steigt die Anzahl von installierten Stromspeichersystemen schon seit Jahren kontinuierlich an.
Für Landwirtschaft und Tierhaltung
Aufgrund der zehn Kilowatt Leistung eignet sich dieser Hybridwechselrichter speziell für netzparallele Installationen mit hohem Leistungsbedarf. Durch die automatische Inselumschaltung ist er auch für die Landwirtschaft und Tierhaltung interessant, wo er bei Netzausfall die Versorgung wichtiger Verbraucher übernehmen kann. Durch die Inselfähigkeit eignen sich die Systeme insbesondere für Länder, in denen eine autarke Versorgung wichtig ist. Dort können die Systeme das öffentliche Netz ersetzen und somit eine zuverlässige Energieversorgung sicherstellen. Durch die einfache Installation und die Kompaktheit des Systems können damit auch abgelegene Regionen leicht erschlossen werden.
Für anspruchsvolle Inselanwendungen oder Back-ups mit hohem Bedarf an Energie und Leistung hat Energy Depot den Batteriespeicher Domus 3.6 entwickelt. Basierend auf dem Hochvoltsystem werden bis zu acht Batteriepacks in Serie geschaltet, was eine Gesamtkapazität von bis zu 28,4 Kilowattstunden ergibt.
Für Sicherheit sorgen die sogenannten Local Monitoring Units: Sie überwachen jede Batterie lokal, aktivieren sie und schalten sie bei zu hoher Temperatur oder anderen Fehlerfällen automatisch ab. Die Batterien haben eine Lebensdauer von 8.000 Zyklen bei einer Entladetiefe von 90 Prozent, was einer Betriebszeit von mehr als 30 Jahren entspricht. Beim Zellmaterial setzt Energy Depot auf Lithium-Eisenphosphat.
Im Unterschied zu Zellen aus Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt (NMC) zersetzen sich Lithium-Eisenphosphat-Zellen bei hohen Temperaturen nicht, auch setzen sie keinen Sauerstoff frei. Aber nicht nur wegen der Sicherheit, sondern auch aus ökologischen und sozialen Gründen hat sich Energy Depot für Lithium-Eisenphosphat entschieden.
Eisenphosphat statt NMC
Im Unterschied zu Batteriespeichern mit NMC werden Speicher mit Lithium-Eisenphosphat-Zellen von den Elektrizitätswerken Schönau gefördert – mit einem Investitionskostenzuschuss in Höhe von 480 beziehungsweise 240 Euro.
Das hängt davon ab, ob die Kunden gleichzeitig eine Photovoltaikanlage installieren oder erweitern oder eine Bestandsanlage mit einer Batterie aufrüsten.
In Kürze stellt Energy Depot einen kompatiblen Batteriespeicher vor, der sich hervorragend für den Betrieb mit großen Verbrauchern wie Wärmepumpen oder Elektrofahrzeugen im Netzparallelbetrieb eignet.
Die modulare Hochvoltbatterie verfügt über eine nutzbare Kapazität von circa sechs bis zehn Kilowattstunden und ist ebenfalls skalierbar. Der neue Speicher wird bereits für weniger als 500 Euro pro Kilowattstunde erhältlich sein.
Mehr als 98 Prozent Wirkungsgrad
Der Hybridwechselrichter Centurio 10 wurde innerhalb von zwei Jahren entwickelt. Er erreicht sehr hohe Umwandlungswirkungsgrade – ob bei der Einspeisung des Solarstroms, beim Laden und Entladen der Batterien, beim Netz- oder Inselbetrieb.
Der Hybridwechselrichter hält Anschlüsse für die Batterie, die Solaranlage und das öffentliche Stromnetz bereit. Er speist seinen Strom dreiphasig ins Netz ein, fängt sehr kurze Energiespitzen ab und gleicht Schieflasten der einzelnen Phasen innerhalb von 100 Millisekunden – schneller als jeder Energieversorger – aus.
Dadurch erhöht der Wechselrichter den Eigenverbrauch, vermeidet Blindleistung und Schieflasten und stabilisiert das Netz. Zwei MPP-Tracker sorgen für Flexibilität bei der Anlagenauslegung.
Meist nur ein Kilowatt abgefordert
Bei der Entwicklung des Centurio-Wechselrichters wurde großer Wert auf hohe Wirkungsgrade gelegt. Das Gerät erreicht einen maximalen Wirkungsgrad von mehr als 98 Prozent und einen europäischen Wirkungsgrad von 97,8 Prozent.
Die Wirkungsgrade im Teillastbereich sind ebenfalls sehr hoch. Das ist speziell im Batteriebetrieb sehr wichtig, da im Haushalt über 70 Prozent der Zeit maximal ein Kilowatt der Batterieleistung abgerufen wird. Bereits bei dieser Bezugsleistung erreicht der Wechselrichter einen Wirkungsgrad von 95 Prozent.
Außerdem reduziert die verwendete Topologie den Nachtverbrauch auf weniger als 0,1 Watt. Der Stand-by-Verbrauch beträgt lediglich 30 Watt. Im Vergleich zu anderen Wechselrichtern sparen die Kunden jedes Jahr über 500 Kilowattstunden Strom ein, was sich in zehn Jahren zu einem Gewinn von mehr als 1.500 Euro summiert.
Stromversorgung beim Netzausfall
Ein Großteil der am Markt verfügbaren Energiespeichersysteme schaltet sich bei einem Netzausfall ab. Nicht so das System von Energy Depot: Es verfügt über einen Netzumschalter, der das Netz automatisch zu- und abschalten kann.
Der zu versorgende Strang wird bei diesem Konzept vom restlichen Stromnetz sicher getrennt. Im Vorfeld muss man natürlich die verfügbare Leistung mit den Anforderungen der Verbraucher abgleichen und festlegen, wie lange das Objekt bei einem Netzausfall versorgt werden soll.
Ob mit oder ohne Notstromfunktion – eine sorgfältige Planung ist bei der Installation eines Speichersystems unabdingbar. Energy Depot hilft seinen Kunden dabei. Neben Tools und Unterstützung bei der Auslegung des Batteriespeichers und der Solaranlage bietet das Unternehmen regelmäßig Schulungen für Installateure an.
Wenn bei privaten Endkunden der Lastgang nicht bekannt ist, hilft die Installation eines Basissystems mit einem Stromzähler, der den Verbrauch hochaufgelöst erfasst und eine präzise Speicherdimensionierung ermöglicht.
Alle Werte im Blick
So lässt sich entscheiden, ob eine Erweiterung des modularen Stromspeichers sinnvoll ist. Für die Überwachung hat Energy Depot die Monitoringsoftware Eterm entwickelt. Sie erfasst Zwei-Minuten-, Wochen-, Monats- und Jahresmittelwerte und stellt den Verbrauch, die Eigenerzeugung und die Solarleistung grafisch dar.
Außerdem liefert sie Informationen zum Netzbezug und zur Netzeinspeisung sowie über Leistung und Ladezustand der Batterie. Die Werte lassen sich auf jedem Internet-PC, Smartphone oder Tablet abrufen.
Lesen Sie dazu auch die Produktmeldung auf Seite 97.
Kurz nachgefragt
„Jetzt kommen die Bestellungen“
Wie lief das vergangene Geschäftsjahr für Fenecon?
Franz-Josef Feilmeier: Das vergangene Jahr ist für uns gut gelaufen. Wir sind stark gewachsen und haben die schwarze Null geschafft. Unser wichtigster Umsatzträger sind aktuell die BYD-Speichersysteme, die wir auch an verschiedene Großhändler vertreiben. Die B-Box kommt sehr gut im Markt an. Wir haben zudem eigene Fenecon-Systeme für den privaten Kunden und kleinere Gewerbebetriebe. Zudem spüren wir einen deutlichen Schub bei den Gewerbespeichern. Da haben wir einige interessante Projekte geplant und umgesetzt.
Kommt die Nachfrage nach Gewerbespeichern jetzt in Gang?
Zweifellos, jetzt kommen die Bestellungen. Unsere Kompetenzen liegen im Energiemanagement und in der Systemintegration. Wir spüren, dass die Nachfrage nach intelligenten Stromspeichern für Gewerbe und Industrie deutlich anzieht. Um dort erfolgreich zu sein, betreiben wir viel Aufwand. Im vergangenen Jahr haben wir beispielsweise eine Reihe von Speichern für solaren Eigenverbrauch in der Landwirtschaft oder für Lastspitzenkappung im Gewerbe an unsere EPC-Kunden geliefert.
Welche Projekte waren besonders anspruchsvoll?
Eine unserer Kernkompetenzen sind Netzspeicher für die Optimierung des Verteilnetzbetriebs. Hier haben wir in Wien fünf Systeme realisiert, mit denen wir nun für den The smarter E Award nominiert sind. Wir setzen hier das Open EMS als Energie- und Netzmanagementsystem ein und haben in diesem Zuge viele Applikationen entwickelt, die auch unseren Heim- und Gewerbespeicherkunden zugute kommen.
Wie groß sind die Speicher?
Jeder Speicher leistet 100 Kilowatt und kann 120 Kilowattstunden Strom speichern. Sie symmetrieren die Netzphasen und stellen Blindleistung in beide Richtungen bereit. Eine Anbindung an den Leitstand des Versorgers ermöglicht die Teilnahme an Energiemärkten. Und wir reduzieren die Einspeise- und Bezugsleistung an der Trafowurzel im Peak-Shaving-Betrieb. Da sich Speicher im Vergleich zum Netzausbau schneller realisieren und viel dynamischer und multifunktional betreiben lassen, ist das Projekt sehr erfolgreich und unter Netzbetreibern sehr bekannt.
Also ist Peak-Shaving das neue Geschäftsmodell?
Früher gab es die zwei Welten der kleinen Eigenverbrauchsspeicher und der großen Regelleistungsspeicher. Jetzt wird die Kappung von Spitzenlasten zum wichtigen Thema, im Zusammenspiel mit der Elektromobilität sowie im Gewerbe. Dabei setzen wir neben standardisierten und auf Ladestationen optimierten Systemen auch teilweise Second-Life-Batterien ein. Das ist nicht nur günstiger als neue Batterien, sondern auch ein weiterer Umweltbeitrag. Im Rahmen eines BMWi-geförderten Forschungsprojekts entwickeln wir Lösungen zur Detektierung und Sortierung unterschiedlich gealterter Batteriemodule sowie flexible Managementsysteme zum Handling dieser Batterien.
Wie groß ist dieser Markt?
Jedes Unternehmen zahlt Spitzenlastpreise, die meist bereits einen wirtschaftlichen Ansatzpunkt für Peak-Shaving-Speicher ergeben. Spätestens wenn jedoch ernsthaft über die Elektromobilität nachgedacht wird, ist im Regelfall ein Netzausbau mit hohen Baukosten sowie dem Baukostenzuschuss und dann weiteren jährlichen Spitzenlastkosten notwendig. Hier ist ein Stromspeicher nicht nur die schnellere und flexiblere Lösung, sondern auch häufig die wirtschaftlichere. Wir sehen, dass sich unsere EPC-Partner jetzt bewusst mit Referenzen für diesen sehr vielversprechenden Markt positionieren, und unterstützen dabei gerne mit unseren Open-Source-Auslegungs- und -Energiemanagementtools.
Worin liegt die besondere Herausforderung der Second-Life-Batterien?
Normalerweise laufen die Lithiumbatterien im Industrie- und Netzbetrieb mit Spannungen von 700 oder 800 Volt. Elektrofahrzeugbatterien werden aber häufig nur mit 300 Volt beladen. Deshalb braucht man spezielle Wechselrichter- und Trafolösungen, die wir zusammen mit der Wechselrichterdivision von BYD für dieses Segment entwickelt haben.
Welche Speichergrößen sehen Sie künftig für Fenecon als wichtigsten Markt?
Künftig sehe ich unseren wichtigsten Markt im Segment zwischen 30 und 1.000 Kilowattstunden. Das liegt deutlich über dem Segment der privaten Speicherkunden, wo wir uns insbesondere mit hochwertigen Lösungen für anspruchsvolle Kunden positionieren. Wir zeigen auf der EES in München unseren Gewerbespeicher mit 50 Kilowatt und 50 Kilowattstunden, basierend auf Kaco-Wechselrichtern. Der ist besonders für Peak-Shaving und Ladestationsanwendungen geeignet. Zusammen mit BYD stellen wir zudem erstmals ein neues modulares Outdoorsystem ab 180 Kilowatt/200 Kilowattstunden vor.
Das Gespräch führte Heiko Schwarzburger.
Franz-Josef Feilmeier
ist Gründer und Geschäftsführer von Fenecon aus Deggendorf. Das Akronym steht für Feilmeier New Energy Consulting. Das Unternehmen hat sich auf Stromspeicher für die Energiewende spezialisiert.
Die Autoren
Roland Burkhardt
ist Gründer und Geschäftsführer der Energy Depot GmbH. Der Diplom-Ingenieur bringt langjährige Erfahrung in der Entwicklung von Solarwechselrichtern mit. Bereits 1991 entwickelte er die erste private, netzgekoppelte Fünf-Kilowatt-Solarstromanlage Deutschlands. 1993 gründete er den Wechselrichterproduzenten Sunways AG, den er bis zum Verkauf 2012 leitete.
Peter Winter
leitet das Produktmanagement und den Vertrieb der Energy Depot GmbH. Zuvor war der Diplom-Ingenieur für den internationalen Vertrieb und das Produktmanagement bei einem Hersteller von Blockheizkraftwerken zuständig. Außerdem bringt er umfassende Berufserfahrung aus der Entwicklung und dem Produktmanagement von Zelltechnologien und Produktionslinien mit.
Mehrfamilienhaus in Kreuzlingen mit 24 Kilowatt Photovoltaik. Zwei Centurio-Wechselrichter verwalten die Batterien mit 16,4 Kilowattstunden Kapazität. Die Solaranlage versorgt die Hausbeleuchtung, den Fahrstuhl und eine dreiphasige Wärmepumpe für Warmwasser und Raumheizung.
Einfamilienhaus mit Einliegerwohnung in Konstanz am Bodensee. Photovoltaik (Ost-West-Ausrichtung): 9,7 Kilowatt, Batteriespeicher: 12,3 Kilowattstunden. Deckung des Eigenverbrauchs und Maximierung des Autarkiegrades übers Jahr: nahezu kein Netzbezug im Sommerhalbjahr.
Kompakter Centurio mit drei Batteriepaketen des Domus-Speichersystems.
