Das Speicherwerk kann beispielsweise in Verbindung mit betriebseigenen PV-Anlagen, BHKW und anderen Stromerzeugern genutzt werden, aber auch als Steuereinheit zur Optimierung des Energiebedarfs zum Einsatz kommen – angefangen bei 16 kW bis zu mehreren MW. Mit dem neuen E-SpeicherWerk können Unternehmen das Problem der Lastspitzen lösen und so ihre Energiebezugskosten extrem verringern und gleichzeitig die Produktionssicherheit erhöhen. Als Industrievertretung fungiert die ENPLA GmbH aus Ostrach am Bodensee als direkter Ansprechpartner. Vor allem produktionsintensive Betriebe in der Industrie und im Handwerk kennen das Problem unerwünschter Lastspitzen. Der meist kurzzeitig auftretende, maximale Energiebezug vom EVU führt zu hohen Energiekosten und deshalb gilt es, Lastspitzen zu vermeiden. In der Praxis werden sporadisch auftretende Lastspitzen mit dem manuellen Abschalten nicht dringend benötigter Anlagen bzw. Produktionsbereiche ausgeglichen oder mit einem Notstromaggregat überbrückt. Beide Vorgehensweisen sind nicht ideal. Im ersten Fall wird die laufende Produktion gestört, Personal und Maschinen sind inaktiv und die Organisation erfordert eine hohe Präzision. Im zweiten Fall fungiert ein Notstromaggregat als Maximumregler der extrem wartungsintensiv und teuer ist. Das E-SpeicherWerk von ENPLA dagegen ist praktisch wartungsfrei und gibt den Strom genau dann ab, wenn das Unternehmen ihn braucht – ohne unkalkulierbare Kosten, ohne zusätzliche Organisation oder personellen Einsatz. Steigt der Stromverbrauch über ein bestimmtes Maß, wird der Spitzenstrom nicht aus dem Netz gezogen, sondern aus dem E-SpeicherWerk. So kann jedes Unternehmen die Problematik »Lastspitzen« ad Acta legen und dabei das gesamte Thema Energieversorgung harmonisieren.
Das E-SpeicherWerk lädt die benötigte Energie entweder aus der firmeneigenen PV-Anlage oder direkt aus dem Netz des Energieversorgers. Dieser Ladevorgang wird zumeist in lastschwachen Zeiten, zum Beispiel nachts ausgeführt. Die gespeicherte Energie wird genau dann abgegeben, wenn diese benötigt wird, zum Beispiel wenn alle Maschinen gleichzeitig arbeiten. Damit können Betriebe den Leistungspreis den sie an den Energieversorger zahlen müssen stark reduzieren. Da die Stromversorger den Preis pro Kilowattstunde u.a. am Spitzenverbrauch eines Unternehmens festmachen, beläuft sich die Summe für die Leistungsbereitstellung oft auf die Hälfte der gesamten Energiekosten eines Unternehmens. Ohne teure Lastspitzen entscheidet nicht mehr eine kurzfristige Verbrauchsspitze über den Gesamttarif, sondern das Unternehmen zahlt nur die Energie, welche während eines Großteils der Produktionszeit tatsächlich benötigt wird. So sinkt der tarifliche Leistungspreis und un-geplante Mehrkosten wegen der Überschreitung des maximalen Verbrauchswertes entfallen. Kurz gesagt: Der Einsatz eines E-SpeicherWerks kann Leistungsspitzen im Betrieb abfangen und damit die Kosten für den Leistungspreis genutzter Energie extrem verringern. Bis zur Hälfte des Leistungspreises kann so gespart werden. Gleichzeitig erzielt der Einsatz eines E-SpeicherWerks eine Harmonisierung des Verbrauchs und damit eine Erhöhung der Nutzungsdauer.
Die von Energieversorgern analysierte Benutzungsdauer errechnet sich aus dem durchschnittlichen Verbrauch, dieser ist in produktionsarmen Zeiten sehr gering und während des laufenden Betriebes sehr hoch, also nicht harmonisch und damit anhand der aktuellen Energietarife teurer. Da der E-Speicher in ruhigen Betriebsphasen geladen wird, bewirkt dieser regelmäßige Vorgang eine Verlängerung der Nutzungsdauer und erzielt so eine gleichmäßigere Nutzungsdauerkurve mit dem Ergebnis, dass der verlangte Arbeitspreis des Energieversorgers ebenfalls sinkt. Dieser kleine Nebeneffekt sollte nicht unterschätzt werden, denn auch hier findet sich enormes Einsparungspotential, vor allem angesichts der stetig steigenden Energiepreise. Der Einsatz eines E-SpeicherWerks erspart Betrieben die, zum Teil mühseligen Verhandlungen um Vertragstarife mit den großen Energieversorgern und erzielt einen realistischen Preis für die bezogene Energie. Im Idealfall kann ein Unternehmen beim Zusammenspiel einer eigenen PV-Anlage und eines E-SpeicherWerks seine Energiekosten mittelfristig auf eine Minimalsumme reduzieren. Angesichts der stetig steigenden Stromkosten und der Prognose für das kommende Jahrzehnt, kann sich der staatlich geförderte Bau von PV-Anlagen kombiniert mit einem eigenen E-Speicher innerhalb weniger Jahre amortisieren. Beispielrechnungen zeigen, dass der Break-Even-Point bereits nach weniger als 10 Jahren erreicht ist. Mit einem neuen, millionenschweren Subventionsprogramm unterstützt die Regierung zudem Speicher für Solarstrom. Im ersten Halbjahr soll ein Fördertopf für 2013 zur Verfügung stehen. Im Detail bedeutet dies, bei einer 30 kW PV-Anlage plus Speicher wird der Anschaffungspreis des Speichers zu 30% über einen lukrativen KfW-Kredit gefördert. Ein finanzielles Argument, das überzeugt. Bedankt man den Investitionsabzugsbetrag und die Abschreibungen für diese Investition, bietet der Kauf eines E-Speichers zudem auch kurzfristige steuerliche Vorteile.
Produktionssicherheit im Fokus
Ein weiteres, produktionsbezogenes Argument für den Einsatz eines E-SpeicherWerks ist die Unterstützung der Netzstabilität. Ein Problem, das vor allem in Zukunft zu einem echten Kostenfaktor avanciert. Neben dem viel zitierten »Taubendreck« spielt hier vor allem die Einspeisung regenerativer Energien eine große Rolle. Denn inzwischen deckt beispielsweise PV-Strom zeitweise bis zu 30% des deutschen Stromverbrauchs ab, mit der Konsequenz, dass das allgemeine Stromnetz instabiler wird. Die Netzfrequenz zur elektrischen Energieversorgung mittels Wechselspannung ist normalerweise einheitlich und zeitlich konstant. Konventionell erzeugte Energie wird in sinusförmigem Wechselstrom abgegeben und liefert dem Zentrum jeder Produktion, den 50 Hertz-Generatoren, eine perfekt abgestimmte Energie für eine reibungslose Funktion. Das Problem: Energie die durch Photovoltaik erzeugt wurde, wird mittels Wechselrichtern ins Stromnetz eingespeist. Wechselrichter erzeugen keine saubere Sinuswelle und damit keine konstanten 50 Hertz. Die Folge: Die allgemeine Netzfrequenz bietet keinen konstanten Wert auf Grund der riesigen eingespeisten Mengen an regenerativer Energie. Für Betriebe kann die so herbeigeführte Netzinstabilität schnell zum Problem werden. Die meisten Energieverbraucher benötigen eine gleichmäßige Versorgung mit 50 Hertz, darauf ist das Energienetz in jedem Betrieb ausgelegt. Wechselt die Frequenz nur um wenige Punkte stört das die Funktion angeschlossener Maschinen, Ausfälle sind die Folge. Selbst Sekundeneinbrüche mit unkontrollierten Spannungsoberwellen stören Schaltanlagen, Generatoren und Rechner. Die Elektriker und Energiebeauftragten der Unternehmen kennen diese Probleme gut. Laut Experten wächst die Gefahr kurzfristiger Ausfälle des Netzes durch verschmutzte Wechselspannung und wird zukünftig immer wieder die Ursache für technische Probleme sein und die Produktionssicherheit gefährden. Bestes Beispiel ist der Blackout während des letzten Super Bowl in New Orleans. Diese Ausfälle und die darauf folgenden, technischen Probleme können Betriebe mit dem Einsatz eines E-SpeicherWerks verhindern. Denn das kann, bei entsprechender Dimensionierung Probleme in der Qualität des Versorgungsnetzes ausgleichen. Das E-SpeicherWerk fungiert praktisch als Puffer, um die Schwankungen im angebundenen Energienetz zu kompensieren. Das, in das betriebsinterne Stromnetz angeschlossene E-SpeicherWerk kontrolliert permanent die Netzspannung, tritt eine Störung auf übernimmt der E-Speicher automatisch die betriebsinterne Versorgung. Das hausinterne Spannungsnetz wird solange mit der Energie des E-SpeicherWerks versorgt, bis das allgemeine Netz wieder die optimale Qualität für den laufenden Betrieb bereitstellt, dann schaltet der Speicher automatisch wieder um. Die Garantie einer unterbrechungsfreien Stromversorgung ist ein starkes Argument, beim Einsatz des E-SpeicherWerks. Es schützt das betriebsinterne Netz vor Ausfällen und den kritischen Folgen. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung ist beim Einsatz des E-SpeicherWerks realisierbar, die Kundenwünsche werden bei der Dimensionierung berücksichtigt. Das E-SpeicherWerk kann auch so erweitert werden, dass bei Netzausfällen eine Notstromversorgung aus dem Speicher heraus möglich ist. Die Größe der Batterie bestimmt die Überbrückungszeit des E-SpeicherWerkes. ENPLA ermittelt die erforderliche Speichergröße je nach Anwendungsfall bzw. Forderung der Kunden.
Kostenbewusstes Energiemanagement »made in Germany«
Für Unternehmen ist der Einsatz eines E-SpeicherWerks damit auch unabhängig von regenerativen Energiequellen sinnvoll und vor allem rentabel. Ein integriertes E-SpeicherWerk senkt zum einen die Energiekosten um ein Vielfaches, erhöht die Kostentransparenz und die Produktionssicherheit. Drei Faktoren, die wesentlich zum Unternehmenserfolg beitragen. Genau hier setzte die Entwicklung des E-SpeicherWerks der Pfenning Elektroanlagenbau GmbH an. Bewährte Leistungselektronik aus dem Hause Siemens kombiniert mit dem innovativen Batterieladesystem der Lithium-Eisen-Nanophosphate sichert ein Maximum an Funktionalität. Bereits kleine Leistungsklassen mit 16 kW reichen aus, um das Energiemanagement eines Handwerks- oder Industriebetriebes zu optimieren und damit bares Geld zu sparen. Minimale Selbstentladung sowie ein Wirkungsgrad von ca. 85% bieten optimale Funktionalität. Werden 1000 Watt elektrische Energie in den Speicher eingespeist, kann der Nutzer 850 Watt entnehmen – damit ist ein maximaler Wirkungsgrad garantiert. Weitere Vorteile ergeben sich aus der verwendeten Technik: Die Siemens AG gewährleistet zuverlässig die Lieferung von Ersatzteilen weltweit und dank der 3-phasigen Energie-/Leistungsmessung unterstützt der Speicher alle Netzstrukturen im Unternehmen. Durch das Zusammenspiel hochmoderner Siemens Leistungskomponenten kann die Bereitstellung von unterschiedlichen Schnittstellen und Protokolle, wie beispielsweise IEC oder ANSI sichergestellt werden. Diese Schnittstellen ermöglichen es, die Daten, die der Speicher liefert, in vorhandene Datenprogramme zu integrieren und weiter zu verarbeiten. Eine vollständige Integration der elektronischen Komponenten lässt sich somit weltweit auf allen Anwenderebenen abbilden und zeigt die umfassende Leistungsfähigkeit des Systems. Mit diesen Leistungsmerkmalen ist das neue E-SpeicherWerk die perfekte Option für bedarfsgerechte Energieversorgung von Gewerbebetrieben – ob 16 kW oder 1 MW. Dank der modularen Bauweise kann die ENPLA GmbH für fast jede Anforderung die perfekte Leistung bieten – nahezu wartungsfrei und problemlos bedienbar. Kurz gesagt: Das Zusammenspiel der einzelnen Leistungsparameter des E-SpeicherWerks bietet eine überzeugende Performance. Die Kombination von langjährigem Engineering Know-how und dem Einsatz von bewährten Industrie-Serienkomponenten aus Energieanlagen ist verantwortlich für die hohe Wirtschaftlichkeit eines E-SpeicherWerks. Eine Aussage, die der Blick auf internationale und systemübergreifende Vergleiche von Li-Ionen Speichern festigt. Denn hier zeigt sich, dass die Ein- und Ausspeicherkosten pro Kilowattstunde der entscheidende Faktor sind – die Konsequenz: je größer ein Speicher, desto langlebiger und preiswerter. Für die Erarbeitung eines individuell zugeschnittenen E-SpeicherWerks bieten die Spezialisten von ENPLA professionelle Unterstützung.