Das Projekt ‚batterX‘ ist ein europäisches Gemeinschaftsprojekt, denn sein Ursprung liegt an verschiedenen Orten in Europa, völlig unabhängig voneinander. Zum einen wurde es von einem Team aus Belgiern mit einem Unternehmen in Luxemburg gestartet, zum anderen von einem Team aus Worms in Deutschland. Beide Teams sammelten – zunächst ohne voneinander zu wissen – ab Mitte der 90er-Jahre erste Gedanken zur Strom- beziehungsweise Energie-Autarkie. Aus den gesammelten Eindrücken entstand um das Jahr 2008 die Überlegung, Systeme für Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) und Photovoltaik miteinander zu koppeln, um Strom-Autarkie mit hoher Sicherheit zu kombinieren.

USV mit Photovoltaik-Energie

‚batterX‘ auf der Cebit 2016: Die 3-phasige USV-Anlage mit Lastspitzenmanagement lässt sich über erneuerbare Energiequellen mit Strom versorgen und zur Ladung von E-Autos beziehungsweise zur Steuerung von E-Ladesäulen verwenden.

© dfm-select

Patrick Willems, Geschäftsführer der Firma Vision Ups Systems Sàrl, begann gemeinsam mit André Huberty, der im Unternehmen als Entwickler tätig war, USV-Anlagen von Mitbewerbern auf ihre Brauchbarkeit für dieses Vorhaben zu testen. Da die Ergebnisse sie nicht zufriedenstellten, machten sie sich selbst daran, eine solche Hybrid-USV-Anlage für ihren Bedarf zu entwickeln. Ihr Ziel war eine stabile Hardware mit einer Kontrolleinheit, die selbst gesteuert werden kann. Es gelang ihnen, zunächst einphasige Anlagen mit einer Leistung von 3 bis 5 kW zusammen mit einem Partner aus Taiwan / China zu entwickeln. So waren um das Jahr 2012 erste Prototypen erstellt; dann wurde die Entwicklung mit diesem Partner eingestellt. Patrick Willems arbeitete weiter an seiner Idee und führte sie mit einem türkischen Partner fort. Es entstanden dreiphasige USV-Anlagen.

Mit Michael Wegener, Technischer Vorstand (CTO) des Wormser IT-Dienstleisters Satware, kam eine weitere Quelle von ‚batterX‘ ins Spiel. Wegener kaufte sich 2013 einen zu 100 % elektrisch angetriebenen Tesla Model S – und schlussfolgerte aus der Tatsache, dass, wenn sich mit einer 85-kWh-Batterie ein Auto mit solch einer Leistung und Reichweite betreiben ließe, es auch möglich sein müsse, Häuser und Firmen im gleichen Stil autark mit Energie zu versorgen. Dieser Gedanke beschäftigte ihn intensiv. Die Lösung lag nahe: Die USV-Systeme aus dem eigenen IT-Hardware-Sortiment erfüllten genau die Anforderungen, die sich Wegener wünschte. Jetzt müsse man die USV-Anlagen noch über Photovoltaik-Anlagen mit Strom speisen können und ausreichend Batterien anschließen, schon gäbe es ein autarkes System der Stromversorgung, das die Vorteile der USV mit Energie aus regenerativen Quellen wie etwa der Sonne vereint.

Als die Firmen Satware und das Luxemburger Team um Patrick Willems aufeinander trafen, war dies der Startschuss für das gemeinsame Projekt ‚batterX‘.

Auf der Cebit im März 2016 und auf der Intersolar Europe im Juni 2016 wurde batterX erstmals offiziell vorgestellt. Parallel dazu entstand ein Netzwerk von Partnern in Deutschland, Österreich, der Schweiz und weiteren Ländern. Als ‚certified partner‘ eignen sich Unternehmen aus der USV- und Photovoltaik-Branche mit speziell auf die batterX-Technologie geschulten Mitarbeitern.

Das Projekt ‚batterX‘

Ein certified partner der ersten Stunde ist die Firma dfm-select, ein Anbieter kundenspezifischer Lösungen mit unterbrechungsfreier Stromversorgung sowie programmierbaren Labornetzgeräten und elektronischen Lasten einschließlich Service und Wartung. Seit Juli 2016 finden europaweite Partnertreffen statt, zu denen sich die Partner austauschen und gemeinsam daran arbeiten, batterX breiter am Markt aufzustellen.

Aktuelle Herausforderungen gibt es genügend: So gilt es beispielsweise, Umsetzung und Entwicklung zu beschleunigen, um den Entwicklungsvorsprung auszuschöpfen und anstehende Ziele abzuarbeiten. Mitarbeiter müssen in die Technik und Entwicklung eingearbeitet und Partnerbetriebe geschult werden, um batterX-Anlagen zu planen, zu installieren und zu warten. Um das bisher komplett aus Eigenmitteln finanzierte Projekt weiter voranzutreiben, finden Gespräche zum Thema Förderung – auch mit geeigneten Investoren – statt. Dabei ist das Ziel nicht, etwas zu ‚verkaufen‘, sondern ein globales Stromspeichernetz aus 100 % erneuerbarer Energie zu schaffen.

Energiezufuhr intelligent steuern

In der Frontansicht der 3-phasigen USV ist das blau leuchtende Display erkennbar, auf dem beispielsweise der Strommix aus Solar-Energie über die Photovoltaik-­Anlage, aus den angeschlossenen Batterien und aus dem Netz dargestellt wird.

© dfm-select

Mittlerweile ist der Energiefluss bereits so steuerbar, dass sich der Batterie-Entladestrom ebenso wie die gewonnene Photovoltaik-Energie flexibel festlegen lassen. Als primäre Energiequelle wird zunächst von Photovoltaik oder einer anderen regenerativen Energiequelle ausgegangen. Steht gerade keine solche zur Verfügung, wird die Last mit einer regelbaren Mischung aus Batterie- und Netzstrom versorgt. Auch die Entladetiefe der Batterien ist bereits individuell einstellbar.

Die gleichzeitige Nutzung verschiedener Energiequellen sorgt für ein zuverlässiges Lastspitzenmanagement. Die Netzleistung lässt sich auf einen Nominalwert begrenzen. Lastspitzen werden dann von einem Mix aus Photovoltaik- und Batterie-Strom bedient. Dank einer eigens dafür entwickelten Online-Technologie vollzieht sich diese Energieversorgung reibungslos und ohne Unterbrechung.

Technisch ist batterX als USV-Hy-bridsystem also bereits marktreif. Weltweit befinden sich zahlreiche Anlagen in der Planungs- und Umsetzungsphase beziehungsweise bereits in Betrieb.

Für die Nutzung von batterX geeignet sind mittelständische Unternehmen mit hohem Stromverbrauch und eventuellen Lastspitzen, für die sie momentan zumeist extra bezahlen müssen. Viele solcher Unternehmen verfügen über passende Dachflächen für Photovoltaik-Anlagen oder betreiben solche bereits. Doch die Einspeisevergütung für solche Anlagen wird zunehmend unrentabel. Die IT-Abteilungen solcher Unternehmen betreiben in der Regel eine USV-Anlage, die bis dato nur Kosten produziert. Das heißt: In diesen Unternehmen sind Photovoltaik und USV vorhanden, die Investitionskosten für batterX wären niedrig. Zudem amortisiert sich das System schnell selbst.

Die Leistungsbereiche der USV liegen zwischen 10 kVA und 4 MVA, mit Batteriespeichern von 5 kWh bis >1 MWh. Mit solchen Systemen lassen sich auch Teile von Industrieanlagen bedienen. Die Batteriespeicher werden mit Blei-Gel-Batterien betrieben.

Interessant im Hinblick auf Energie-Einsparmöglichkeiten wird das Hy-brid-System zudem, wenn man Blockheizkraftwerke, die als ‚Abfallprodukt‘ Strom erzeugen und diesen bisher günstig ins Netz einspeisen, künftig dazu nutzt, erzeugten Strom stattdessen an ein batterX-Speichersystem abzugeben und später selbst wieder zu nutzen. Auch für diesen Anwendungsbereich sind die Entwicklungen bereits so weit fortgeschritten, dass voraussichtlich im Laufe des Jahres 2017 erste Anlagen dieser Art an den Start gehen werden.

Ebenso wird das Lastspitzenmanagement künftig immer mehr an Bedeutung gewinnen, vor allem beim Thema E-Ladesäulen für Elektrofahrzeuge. Hierfür ist ‚batterX‘ bereits gerüstet. Aktuell wird an der externen Steuerbarkeit der Systeme gefeilt. Schnittstellen sind zu programmieren, die beispielsweise mit Wetterdaten kommunizieren, damit selbst oder vollautomatisch entschieden werden kann, wann Strom aus dem Netz zugekauft werden muss.

Autoren:
Marcus Luik ist Geschäftsinhaber der Firma dfm-select in Metzingen;
Dietmar Schönig ist Vorstandvorsitzender von Satware in Worms.