Experteninterview: Das Wichtigste über Batteriespeicher
Mithilfe eines Batteriespeichers kann der Eigenverbrauch von selbst erzeugtem Strom erhöht oder können Netze entlastet werden. Wir haben DI Peter Breuss von Piadeno® zum Experteninterview gebeten.
Was ist ein Batteriespeicher und welche Vorteile bringt er?
DI Peter Breuss: Strom ist eine schwierig zu disponierende Energieform. Erzeugung und Verbrauch müssen sich in jeder Sekunde die Waage halten. Mit Batteriespeichern können wir auf einfache, räumlich relativ unabhängige Weise Strom in hoher Dichte speichern und sehr kurzfristig wieder abrufen.
Dadurch können wir Produktion und Verbrauch zeitlich entkoppeln und ggf. den Strom sogar transportieren. Je nach chemischer Zusammensetzung der Batterie können unterschiedliche Energiedichten erreicht werden.
Wie hoch sind die Anschaffungskosten für einen Batteriespeicher und lohnt sich auch für kleine Unternehmen oder Private die Investition?
DI Peter Breuss: Je nach Technologie und Größe variieren die Kosten sehr stark. Außerdem hat der Funktionsumfang einen riesigen Einfluss – sprechen wir von einer einfachen Speicherzelle ohne weitere Funktion oder von einer Gesamtlösung mit umfangreichen ergänzenden Geräten und komplexer Steuerung (Wechselrichter, Gleichrichter, Steuerungs- und Schutzeinrichtungen u.v.m.).
400 – 1000 EUR/kWh können leicht vorkommen, zudem unterliegen auch Batteriestromspeicher neben den grundsätzlich deflationären Tendenzen aktuell enormen konjunkturellen Preis- und Verfügbarkeitsschwankungen.
Wie groß muss ein Batteriespeicher sein?
DI Peter Breuss: Das hängt von der beabsichtigten Hauptnutzung ab, dabei muss man auch noch zwischen der Speicherkapazität (kWh) und der möglichen Leistung (kW) unterscheiden. Wie lange soll eine Batterie eine bestimmte Leistung zur Verfügung stellen können?
Mit einer 50 kWh-Batterie kann man die Ladespitze beim Laden eines E-Autos glätten, mit 250 -500 kWh kann ein mittelständischer Produktionsbetrieb Lastspitzen kappen und ausgewählte Verbraucher im Blackout-Fall versorgen. Das hängt aber alles auch sehr stark davon ab, wann und wie die Batterie nachgeladen werden soll bzw. kann. Das alles erfordert eine sorgfältige Analyse des Bedarfes (Lastprofile) und Auslegung der Anlage, insbesondere der Steuerung.
Was muss am Montagestandort eines Speichers berücksichtigt werden? Wie groß ist ein Batteriespeicher?
DI Peter Breuss: Grundsätzlich kann man für fast jeden Standort eine Batterie konstruieren, innen wie außen. Je feuchter, desto komplizierter wird die Konstruktion. Zu hohe Temperaturen müssen aber jedenfalls vermieden werden, deshalb werden größere Batteriesysteme üblicherweise mechanisch gekühlt – wiederum auf unterschiedlichste Arten.
Eine 50 kWh-Batterie hat ca. die Größe von zwei Schrankelementen.
Welche Speichertechnologien gibt es und welche ist für kleine und mittlere Unternehmen am sinnvollsten?
DI Peter Breuss: Abgesehen von den grundsätzlich alternativen Speichertechnologien wie z.B. Pumpspeicher, Druckluftspeicher, Schwungmassespeicher, Wasserstoff u.v.m., gibt es auch beim Aufbau von chemischen Batterien große Unterschiede.
Die derzeit erfolgreichste Familie der Batteriespeicher ist die Lithium-Ionen-Batterie, die wiederum unterschiedlichste Zusammensetzungen und Eigenschaften hat.
Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Batterien zum Beispiel haben eine sehr hohe Energiedichte, sind aber dadurch auch sehr temperatursensibel. Dagegen haben Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien ein relativ hohes Gewicht, sind aber insgesamt sehr robust. Erstere sind somit für mobile Anwendungen prädestiniert, zweitere für stationäre.
Kann ein Speicher zu einer bestehenden PV-Anlage nachgerüstet werden?
DI Peter Breuss: Ja natürlich, allerdings muss individuell auf die vorhandenen Installationen und das Platzangebot Rücksicht genommen werden.
Kann ich Strom aus dem örtlichen Stromnetz in meiner Batterie speichern?
DI Peter Breuss: Ja, eine Batterie ist in diesem Sinn ein ganz normaler Verbraucher. Schwieriger ist es dann schon bei der Rückeinspeisung und die Umstände in einem Blackout-Fall.
Was genau ist ein Blackout und wie wahrscheinlich ist die Gefahr, dass es einen Blackout gibt?
DI Peter Breuss: Man kann auch einen kurzfristigen regionalen Stromausfall als Blackout bezeichnen. Gemeint ist damit aber der Ausfall einer oder mehrerer Netzgebiete über einige Tage.
Die sogenannten Regelzonenführer haben die Aufgabe, grenzübergreifend ausgeglichene Netzverhältnisse sicherzustellen und schaffen das auch, trotz immer schwieriger werdender Umstände. Manchmal kommt es aber durch Verknüpfung mehrerer ungünstiger Ereignisse zu regionalen Überlastungen, die sich dann zu einem großräumigen Ausfall des Netzes aufschaukeln können.
Das besondere Problem dabei ist, dass viele Kraftwerke erst mit externem Strom wieder hochgefahren werden können und so ist das dann ein sensibles Spiel, die einzelnen Regionen mit ausgeglichenem Erzeugungs-/Verbrauchsverhältnis wieder hochzufahren. Dies kann im Extremfall mehrere Tage dauern.
Kann ich mich mit dem Batteriespeicher vor einem Blackout schützen?
DI Peter Breuss: Batteriespeicher können hier auf zwei Arten wirken. Einerseits als Teil der Bemühungen, Erzeugung und Verbrauch im Gleichgewicht zu halten und damit ein Blackout zu verhindern – man nennt diese Stromeinspeisung oder -abnahme Regelenergie.
Andererseits kann eine gut geplante und ausgeführte Insellösung mit Batterie und Photovoltaik eben diese Insel trotz Blackouts weiterhin unter Strom halten, selbstverständlich mit auf das notwendigste reduziertem Stromverbrauch. Das muss gut vorbereitet und getestet sein.
Ist jeder Speicher notstromfähig?
DI Peter Breuss: Da sind wir wieder bei der Auslegung der Anlage.
Der Speicher selbst speichert Elektronen und gibt sie wieder ab. Erst die ergänzenden Bauteile bewirken die erforderliche Leistungscharakteristik. So erfordert die Einspeisung von Gleichstrom aus der Batterie einen Wechselrichter mit Frequenzabgleich, um in das allgemeine Wechselstromnetz einspeisen zu können.
Gibt es Förderungen für Batteriespeicher, wenn ja, welche?
DI Peter Breuss: Die Förderlandschaft ist sehr komplex, es gibt bundesweite Förderungen und regionale. Manche schließen sich gegenseitig aus oder stehen nur bestimmten User-Gruppen offen, andere dürfen in Kombination konsumiert werden.
Eine beliebte Förderung ist zum Beispiel die Investitionsförderung der OeMAG mit bis zu 200 EUR/kWh. Allerdings wird diese Förderung nur in Kombination mit einer bestehenden oder ebenfalls neu zu errichtenden PV-Anlage und nur bis 50 kWh Speicherkapazität gewährt.
Der Klima- und Energiefonds fördert im Rahmen der Klima- und Energie-Modellregionen bis zu 400 EUR/kWp, aber auch hier gibt es vielfältige Bedingungen. Informationen zu Förderungen sind z.B. unter www.pvaustria.at oder www.oesterreich.gv.at zu finden und auf den Homepages der einzelnen Fördergeber OeMAG, Klima- und Energiefonds, Kommunalkredit und diversen Landesorganisationen.
Welchen Beitrag leistet man zum Klimaschutz mit einer Batterie?
DI Peter Breuss: Das ist eine Frage der tatsächlichen Betriebsführung der Batterie. Wenn die Batterie Überschussstrom speichert und dieser Strom dann eingesetzt wird, um das Netz in Zeiten hohen Verbrauches zu entlasten, kann man davon ausgehen, dass dies den Einsatz klimaschädlicher Reservekraftwerke ersetzt.
Kann ein Batteriespeicher auch erweitert werden?
DI Peter Breuss: Ja, auch das ist möglich – aber auch hier müssen die konkreten Umstände betrachtet werden. Manche Hersteller bieten im Wohnbau-Segment fertige Batteriesysteme an, die quasi zusammengesteckt werden können. Solche Möglichkeiten sollte man bei der Erstentscheidung ggf. bereits bedenken.
Was macht Piadeno® und wer wird durch das Angebot angesprochen?
DI Peter Breuss: Piadeno® verfolgt das Ziel, bereits vorhandenen oder neu zu errichtenden Batterien durch intelligentes Management einen Mehrwert zu verleihen. Dies betrifft einerseits den Betreiber der Batterie vor Ort durch z.B. Peak Cutting, Load Shifting und Blackout-Vorbeugung, andererseits das übergeordnete Netz durch intelligente Entlastung und Teilnahme am Regelenergiemarkt.
Durch Peak Cutting wird zum Beispiel angestrebt, das monatliche Lastmaximum, das durch zufällige Überlagerungen im Verbrauch entsteht, möglichst niedrig zu halten und dadurch Netzgebühren einzusparen.
Man kann diese Lastspitzen sehr schön am sogenannten Lastprofil sehen – eine sehr aufschlussreiche Betrachtung, die ich dringend empfehlen möchte – neben der Teilnahme im Piadeno-System natürlich!
