Stromspeicher speichern nicht einfach nur Strom

Systeme, die durchgängig parallel-geschaltet sind, lassen sich jederzeit im laufenden Betrieb und praktisch beliebig aufrüsten oder auch reduzieren. (Foto: ASD Automatic Storage Device GmbH)
Systeme, die durchgängig parallel-geschaltet sind, lassen sich jederzeit im laufenden Betrieb und praktisch beliebig aufrüsten oder auch reduzieren. (Foto: ASD Automatic Storage Device GmbH)
05.06.2018

Der Einsatz von Stromspeichern bringt in Industrie und Gewerbe viele Vorteile. Denn damit lassen sich kritische Prozesse und kurzfristig erhöhter Bedarf absichern, Lastspitzen vermeiden und Kosten senken. Ist eine eigene Stromquelle, etwa eine Photovoltaik-Anlage, vorhanden, kommt ein Autarkiegewinn hinzu, also dass weniger Strom vom öffentlichen Netz bezogen werden muss.

Ein Stromspeicher kann in Industrie- und Gewerbebetrieben dazu genutzt werden, die Kernprozesse bei einem Stromausfall zumindest für eine gewisse Zeit zu versorgen. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn durch einen Ausfall wertvolle Zeit verloren geht und beispielsweise Produktions- oder Umsatzeinbußen vermieden werden. Bei eng getakteten Lieferterminen, lohnt sich die Investition in einen Stromspeicher schon mit dem ersten Stromausfall, der den Stillstand einer produktionskritischen Maschine verhindert.
Die abrupte Unterbrechung von beispielsweise einer Werkzeugmaschine verursacht – über die reine Produktionsverzögerung hinaus – ggf. sogar sichtbare Marken im Werkstück, wenn nicht sogar handfeste Schäden an Maschine und Werkzeugen. Jeder Produktionsleiter kennt seine absicherungswürdigen Prozesse, bei denen eine Störung nicht akzeptabel ist oder direkt hohe Kosten verursacht. Der Stromspeicher kann auf diesen Bedarf hin ausgelegt werden.

Strom-Backup für kurzzeitig hohen Bedarf

Die Versorgung grundsätzlich und nicht nur bei Stromausfall abzusichern, kann für Industrie- und Gewerbebetriebe ebenfalls sinnvoll sein. Denn die Versorgungssicherheit wird künftig immer öfter in Frage stehen, etwa durch störanfälligere Netze. Stromspeicher lassen sich als Backup-System einsetzen, um einen temporär erhöhten Bedarf ohne weiteres schnell decken zu können. Das ist für all jene Betriebe relevant, die etwa aufgrund der Maschinenzahl oder der Betriebszeiten große Schwankungen in ihrem Verbrauchsprofil aufweisen. Bevor alles auf Hochtouren läuft, kann auf diese Weise dem betriebseigenen Energiesystem der gespeicherte Strom zusätzlich zur Verfügung gestellt werden.

Lastspitzen vermeiden

Stromreserven vorzuhalten und bei Bedarf abrufen zu können – dieses Vorgehen schlägt gleich zwei Fliegen mit einer Klappe: Neben der gesicherten Versorgung können so auch Lastspitzen bei der Abnahme vom öffentlichen Netz vermieden werden (sogenannt: Peak Shaving). Insbesondere wenn sich die Höhe des Netznutzungsentgelts nach Lastspitzen richtet, ist ein dafür eingesetzter Stromspeicher schnell amortisiert; denn meist kann schon eine einzige höhere Lastspitze innerhalb eines 15-Minuten-Zeitraums dafür sorgen, dass der Abnehmer für die gesamte Abrechnungsperiode, in der Regel das Kalenderjahr, in einen höheren Tarif rutscht – also am Ende für dieselbe Menge an Strom grundsätzlich mehr bezahlen muss, weil die Kapazität für den Abruf dieser Lastspitzen zur Verfügung gestellt werden muss. Lassen sich diese Lastspitzen mithilfe eines Speichers vermeiden, ist das Potenzial, die Energiekosten zu senken, ganz erheblich.

Momentaufnahme taugt nicht zur Auslegung

Vor der Auslegung und Anschaffung eines Stromspeichers ist ein gründlicher, gesamtheitlicher Blick notwendig, etwa auf die Prozesse, die als kritisch eingestuften Maschinen usw. Nur dann kann der Stromspeicher an seine Aufgaben angepasst dimensioniert werden, u. a. an das Stromabnahmeverhalten zu versorgender Maschinen. Ein Ausblick auf die nächsten Jahre rundet eine gelungene Planung ab, also die Einschätzung, wie sich der Standort bzw. die Produktion entwickeln wird. Ein langfristig geeigneter Speicher sollte sich bei Bedarf uneingeschränkt skalieren lassen. Denn spätestens, wenn ein neuer Auftrag die Anschaffung und Inbetriebnahme weiterer Maschinen – und damit die Vergrößerung des Stromspeichers – erfordert, wird diese Option zum handfesten, betriebswirtschaftlichen Vorteil. Zudem sollte ein Speicher seine anfängliche Kapazität auch langfristig halten. Das setzt allerdings u. a. voraus, dass sich defekte Zellen im Speicher austauschen lassen. Die Möglichkeit nachträglich uneingeschränkt zu skalieren und Zellen zu tauschen, ist von der im Stromspeicher verbauten Technologie abhängig.

Vorteil: Parallelgeschaltete Zellen

Denn Batteriezellen in Stromspeichern wurden bisher traditionell in Reihe geschaltet. Technisch gesehen, war es noch bis vor Kurzem gar nicht anders möglich, weil erst durch die Reihenschaltung die für industrielle Anwendungen notwendige Ausgangsspannung erreicht werden konnte – so wurden die damit verbundenen Probleme länger als nötig nicht hinterfragt und akzeptiert. Und das, obwohl die Einschränkungen in Reihe geschalteter Zellen vielfältig sind und sich im Zeitablauf immer nachteiliger auf die Leistungsfähigkeit eines Stromspeichers auswirken. Angefangen bei der unzureichenden Ausleg- und Skalierbarkeit, über Einschränkungen bei der Auswahl und Zusammenstellung der Zellen, bis hin zu schwachen oder defekten Zellen, die das Gesamtsystem sehr beeinträchtigen. Erst seit kurzer Zeit existieren Stromspeicher mit durchgängig parallel verschalteten Batteriezellen und -blöcken, die für industrielle Anwendungen geeignet sind. Damit sind die Probleme gelöst: Stromspeicher sind auf jede Anforderung auslegbar; sie sind im laufenden Betrieb praktisch beliebig und auf Dauer skalierbar; die darin verbauten Zellen lassen sich frei wählen, zusammenstellen und jederzeit im laufenden Betrieb austauschen, sodass die Kapazität nicht länger von der schwächsten Zelle abhängt. Jedes einzelne Argument trägt direkt dazu bei, einen langfristig reibungslosen Betrieb zu ermöglichen, und erhöht die Investitionssicherheit.

Die Aufgaben definieren, den Bedarf ermitteln, ein Gerät mit zukunftsfähiger Technologie auswählen und auslegen lassen – das sind die Schritte zu einem Speicher, der seine Investition wert ist.

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