Spannungsversorgung für den Energiespeicher
Regenerative Energieerzeugung – z.B. durch eine Photovoltaikanlage auf dem Hausdach – hat durch das deutsche Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) und die entsprechende Förderung in den vergangenen Jahren ein rasantes Wachstum erfahren. Um die erzeugte Energie zu einem großen Teil selbst verbrauchen zu können, sind Energiespeicher, wie sie die Firma Assistec anbietet, das Mittel der Wahl. Um die Steuerungstechnik der Energiespeicher zu versorgen, setzt Assistec auf Netzteile von Finder.
Die Schaltnetzteile der Serie 78 von Finder stellen für die Automatisierungstechnik im Energiespeicher die benötigte Gleichspannung zur Verfügung. (Bild: Finder GmbH)
Die alte Struktur der Energieerzeugung und -verteilung ändert sich aufgrund der Energiewende umfassend. Kleine, dezentrale Photovoltaik- und Windenergieanlagen, die an sehr vielen Standorten möglich sind, führen u.a. dazu, dass die lokalen Verteilnetze teilweise ausgebaut werden müssen, um die Einspeisung realisieren zu können. Maßnahmen zum Netzausbau sind aber häufig mit sehr hohen Kosten verbunden. Ideal ist es daher, wenn man die elektrische Energie direkt dort verbrauchen kann, wo sie erzeugt wird. Hier macht sich ein Nachteil von Photovoltaik- und Windenergieanlagen bemerkbar: Strom erzeugen diese nämlich nur, wenn die Sonne scheint und der Wind weht. Gerade für die Photovoltaikanlagen auf Wohnhäusern ergibt sich hierdurch eine Diskrepanz zwischen Erzeugung und Bedarf: Um die Mittagszeit wird am meisten Strom produziert; der Verbrauch an elektrischer Energie ist aber in Privathaushalten abends am höchsten, wenn die Bewohner zu Hause sind.
Energiespeicher erhöhen den Eigenverbrauch
Um den Zeitversatz zwischen Erzeugung und Verbrauch zu überbrücken und so den Anteil des Eigenverbrauchs zu erhöhen, ist eine Speicherung der elektrischen Energie notwendig. Mit dem passenden Speichersystem lässt sich die Eigenverbrauchsquote einer üblichen Photovoltaikanlage auf bis zu 70% steigern. Solche Energiespeicher bietet z.B. das zur Gautzsch-Gruppe gehörende Unternehmen Assistec Schaltanlagenbau GmbH & Co. KG an. Der Lifestore- Energiespeicher des mittelständischen Unternehmens kann nicht nur bei der Errichtung einer Photovoltaikanlage mit eingebaut werden, auch bestehende Photovoltaikanlagen lassen sich mit dem modernen Energiespeicher einfach nachrüsten. Die bereits installierte Wechselrichtertechnik und die Modulverkabelung der Anlage müssen dazu nicht geändert werden. Der gesamte Energiespeicher ist in einem kompakten Gehäuse untergebracht, der je nach Kapazität ungefähr die Größe eines Kühlschranks hat. Zentraler Bestandteil des Energiespeichers sind die Batterien, die die elektrische Energie speichern. Zum Einsatz kommen hier moderne Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien, die je nach Modell eine Gesamtkapazität von 3,8kWh, 7,6kWh oder 11,4kWh haben. Ladewechselrichter für alle drei Phasen, die im Vier-Quadranten-Betrieb arbeiten, laden die Batterien auf, wenn ein Überschuss an elektrischer Energie vorhanden ist. Wird mehr Energie benötigt als die Photovoltaikanlage aktuell produziert, wird der Speicher wieder entladen. Erst wenn der Speicher leer ist, muss zusätzliche elektrische Energie aus dem Versorgungsnetz bezogen werden. Eine SPS steuert die Lade- und Entladevorgänge automatisch je nach aktuellem Energiebedarf und aktueller Produktion. Die intelligente Software auf der SPS sorgt nicht nur für einen vollautomatischen Betrieb, sondern visualisiert auch die wichtigsten Daten auf einem integrierten Touchpanel. Durch die Netzwerkfähigkeit der eingesetzten Automatisierungstechnik ist auch eine Visualisierung und Bedienung über einen PC oder ein Smartphone möglich.
Interne Spannungsversorgung
Um die Automatisierungskomponenten im Energiespeicher zu betreiben, sind Gleichspannungen mit 12 und 24V notwendig. Bereitgestellt werden diese Spannungen von zwei Schaltnetzteilen der Serie 78 der Finder GmbH. „Auch wenn wir im Energiespeicher eigentlich schon Gleichspannung zur Verfügung haben, verwenden wir die Schaltnetzteile, da wir so direkt mit Standard-komponenten arbeiten können“, erklärt Rainer Mensing, Geschäftsführer bei Assistec. Die Schaltnetzteile der Serie 78, die für die Montage auf einer DIN-Tragschiene vorgesehen sind, sind mit verschiedenen Leistungen von 12 bis 60W und mit Ausgangsspannungen von 12 oder 24V erhältlich. Werden in einer Anwendung höhere Leistungen benötigt, können die Schaltnetzteile auch in Parallelschaltung betrieben werden. Für den Energiespeicher setzt Assistec jeweils ein Schaltnetzteil für 12V und eines für 24V ein. „Gut gefallen hat uns“, so R. Mensing, „dass die Gehäuseabmessungen beider Netzteile gleich sind und sie sich dadurch direkt nebeneinander montieren lassen.“
