Batteriespeicher sind inzwischen ein häufiges TGA-Inventar
Großsysteme für Gewerbe und den Wohnungsbau
Auf dem Markt für größere Batteriespeicher hat sich in den letzten Jahren einiges getan hinsichtlich einer möglichst großen Anwendungsvielfalt und bei trotzdem unkomplizierter Planung und Umsetzung. Batteriespeicher-Hersteller Tesvolt aus Wittenberg ist ein Beispiel, das zeigt, wie beides gelingen kann.
Als vor knapp zehn Jahren die ersten Batteriespeicher fürs Gewerbe aus dem Hause Tesvolt die Produktionshallen in Wittenberg verließen, konnte man die potenziellen Anwendungen, die sich damit umsetzen ließen, noch an einer Hand abzählen: Eigenverbrauchserhöhung, z. B. für die PV-Anlage, Nulleinspeisung, Ersatzstromversorgung oder die Kappung von Lastspitzen. Eine sehr kleine Auswahl an passenden Batteriewechselrichtern sowie Stromspeichern auf dem Markt und der damals noch sehr hohe Preis für Lithium-Ionen-Batterien schränkten den wirtschaftlich sinnvollen Einsatz noch weiter ein. Heute ist Tesvolt nach eigenen Angaben Marktführer in Deutschland im Segment Batteriespeicher fürs Gewerbe.
Situation auf dem Markt
Auch wenn das Gros der heutigen Anwendungen sich nicht grundlegend geändert hat, ist die Situation doch eine grundlegend andere. Die Preise für Batteriespeicher sind in den letzten Jahren deutlich gefallen, die Anforderungen an die Funktionalität von Speichern gleichzeitig gestiegen und das Angebot insgesamt deutlich gewachsen. Hohe Energiekosten und die fortschreitende Sektorenkopplung machen Batteriespeicher mit und ohne PV-Anlage für den Einsatz in Gewerbe und Industrie immer attraktiver.
Mit der zunehmenden Anzahl an Herstellern und Produkten stellt sich für den Anwender somit weniger die Frage, wo er einen passenden Stromspeicher findet, sondern welcher Speicher ihm insgesamt die meisten Vorteile bietet und natürlich, welcher Speicher dauerhaft sicher ist.
Zentrale Rolle des EMS
Ein Batteriespeicher an sich kann nur Energie abgeben bzw. aufnehmen und sich dabei im Sinne eines sicheren Betriebs selbst überwachen, aber er kann keine der erwähnten Anwendungen selbst umsetzen. Um die Energieströme zwischen Erzeugern, Speicher und Verbrauchern zu steuern, ist ein Energie-Management-System (EMS) nötig. Hierbei handelt es sich vor allem um eine Software, auch wenn das EMS in der Regel als eigenständiges Gerät angeboten wird.
Um noch schneller und passgenauer auf Kundenbedürfnisse eingehen zu können, hat Tesvolt in den letzten Jahren umfangreiche Ressourcen erfolgreich in die Entwicklung eines eigenen EMS investiert. Im Vergleich zum ersten Speicherprodukt gelang es so, die Zahl der möglichen Anwendungen mehr als zu verdreifachen. Heute lassen sich mit dem Energiemanager mehrere Anwendungen im Betrieb kombinieren. Ein Beispiel: Der Speicher führt primär eine Eigenverbrauchserhöhung für eine PV-Anlage aus. Unterschreitet der Speicher dann einen definierten Ladestand (State of Charge, SoC), z. B. 60 %, wird der Stromspeicher nicht weiter für die Eigenverbrauchsoptimierung entladen, um so über genug Stromreserve für die Kappung von teuren Lastspitzen zu verfügen.
Oft noch vernachlässigt: Brandschutz
Verschiedene Brände von Heimspeichern in den letzten Jahren haben gezeigt, dass die Sicherheit von Lithium-Ionen-Speichern besondere Beachtung verdient. Zwar betrafen alle Vorkommnisse private Anlagen, aber angesichts einer Schwemme von günstigen Speichersystemen für gewerbliche Anwendungen aus Fernost sollte man sich im B2B-Segment nicht in falscher Sicherheit wiegen. „Leider ist die Prüfung der Produktsicherheit in der Speicherbranche noch keine Selbstverständlichkeit. Etliche Hersteller sparen bei Zertifikaten und umfassenderen Sicherheitstests “, berichtet Roman Brück, Abteilungsleiter Komponenten, Power Electronics, Zertifizierung beim TÜV Rheinland. Weisen Batteriespeicher vergleichbare technische Leistungsdaten auf, aber unterscheiden sich deutlich im Preis, lohnt sich ein Blick auf ihre sicherheitsrelevanten Zertifikate, denn mit großer Wahrscheinlichkeit lässt sich an dieser Stelle eine wichtige Ursache dafür finden.
Eine weitere Ursache kann im Support des Herstellers für seine Partnerinstallateure bei Schulung, Planung und allen anderen Aspekten der Zusammenarbeit liegen. Die Planung eines komplexen Systems mit Multi-Use-Anwendungen erfordert Wissen und Erfahrungen, die in der Regel nicht zum Arbeitsalltag eines Elektromeisters gehören. Nur mit gut geschulten Installateuren ist eine fachgerechte und sichere Installation gewährleistet.
Gebäudeseitige Anforderungen
In Gebäuden benötigen Batteriespeicher einen eigenen Betriebsraum, der frei von potenziellen Brandlasten ist. Besonders bei der nachträglichen Installation eines Speichers stellt dies viele Unternehmen vor größere Herausforderungen und kann den Einsatz eines Speichers bei zu großen Aufwänden schnell unwirtschaftlich oder sogar unmöglich machen, wenn grundsätzlich kein Raum zur Verfügung steht. Tesvolt hat hierfür eine geeignete Lösung in Form eines komplett vorkonfektionierten Batteriespeichers inklusive Wechselrichter in einem Mini-Container entwickelt. Bei größerem Bedarf lassen sich auch mehrere Batteriespeicher miteinander kombinieren. Alle Komponenten sind bereits im Container komplett vormontiert und verkabelt, der Speicher muss nur noch mit dem Stromnetz und dem Internet verbunden werden.
Neue Speicher-Sicherheitslösung
Für den Fall, dass bei einer Aufstellung im Außenbereich kein geeigneter Standort vorhanden ist, weil z. B. der Mindestabstand zu Gebäuden nicht eingehalten werden kann, gibt es eine spezielle Version des Speichersystems namens „Power Safe”, die in Zusammenarbeit mit Denios, einem Anbieter von Sicherheitslösungen, entwickelt wurde. Der Speicher verfügt über eine F90 Brandschutzhülle und kann deshalb ohne Abstand zu Gebäuden oder sogar in Lager- oder Produktionshallen aufgestellt werden. Das System erfüllt auch sensibelste Sicherheitsanforderungen, die z.B. in Wasserschutzgebieten oder Regionen mit Waldbrandgefahr gelten oder von manchen Versicherungen gefordert werden. Dank des mitgelieferten Sicherheitsnachweises für die Genehmigungsbehörden können langwierige Genehmigungsprozesse deutlich verkürzt werden.
Alte Platte mit neuer Energie
Ein Beispiel dafür, wie größtmögliche Eigenstromnutzung von PV im Wohnungsbau stattfinden kann, hier im Rahmen einer Bestandssanierung, zeigt eine Plattenbausiedlung in Aschersleben.
Die drei baugleichen Plattenbauten wurden Anfang der 1970er Jahre am Rande von Aschersleben errichtet, der ältesten Stadt Sachsen-Anhalts. Rund 50 Jahre und nur wenige Modernisierungen später waren die Gebäude in ziemlich unattraktivem Zustand. Die heutige Eigentümerin, die Ascherslebener Gebäude- und Wohnungsbaugesellschaft mbH (AGW), ist 2020 die weitreichenden Modernisierungsmaßnahmen angegangen. Ein Ziel dabei: modernster Energiestandard mit Solarstrom und Speichertechnik.
PV-Strom wird verteilt
Die Aufgabe dann: Teilrückbau ganzer Plattenbauriegel, Abriss einzelner Gebäudeteile, Reduzierung der Geschosszahl, Revitalisierung der verbleibenden Gebäude und das Schaffen von attraktivem, modernem Wohnraum. Umfassende Dämmmaßnahmen wurden durchgeführt und alle geeigneten Fassaden und Dächer mit Photovoltaik-Anlagen ausgerüstet. Insgesamt wurden 114 kWp PV auf den Dachflächen installiert, hinzu kamen 71 kWp an den Fassaden. Zwei E-Tankstellen mit vier Ladepunkten sollen künftig mit dem Sonnenstrom versorgt werden, für private E-Autos und auch für ein geplantes Car-Sharing-Projekt. Beheizt werden sollen die Wohnungen mit strombetriebenen Infrarotheizungen und das Warmwasser soll aus Autarkieboilern kommen, die überschüssigen Solarstrom nutzen. Ein wichtiger Teil des Energiekonzepts sind Batteriespeicher, die dafür sorgen, dass die Stromversorgung auch dann funktioniert, wenn die Sonne nicht scheint.
Das Speichersystem besteht insgesamt aus drei Teilen: Den Batteriespeichern, den speziell entwickelten, mit Solarstrom betriebenen Wasserboilern und den Betonteilen der Gebäude selbst, die über die Infrarotheizungen thermisch aufgeladen werden.
