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Photovoltaik Akku und 10 Eigenschaften, die ihn „smart“ machen

Smarter Photovoltaik Akku: Wenn man Energieversorgungs- und Nutzungskonzepten einen modernen Anstrich geben möchte, kommt man heute um den neudeutschen Begriff „smart“ , der übersetzt so viel wie „klug“ oder „intelligent“ bedeutet, nicht mehr herum. In Zukunft werden nicht nur Wohnungen („smart homes“), sondern ganze Stromnetze („smart grids“) und  auch Strom- und Gaszähler („smart Meter“) „smart“ und damit in erster Linie „lernfähig“ sein. Doch was bedeutet dieser, heute so strapazierte Begriff „smart“ in Zusammenhang mit einem Photovoltaik Akku?

 

Photovoltaik Akku: Nutzen

Eingangs stellt sich die Frage, welchen Sinn und Zweck ein Photovoltaik Akku, vor allem in Verbindung mit einer Photovoltaik Anlage, erfüllen soll; Ein Photovoltaik Akku soll

  • die Eigennutzung des selbst produzierten PV-Stromes erhöhen und
  • dadurch die laufenden und zukünftigen Energiekosten signifikant reduzieren.
  • Er soll weiters ein Schutzschild gegen zukünftige Strompreisexplosionen bilden.
  • Er soll den Bedienkomfort von Haushaltsgeräten und Heizung erhöhen, indem er die Haustechnik und deren Steuerung intelligenter, also „smarter“ macht.
  • Schließlich soll ein Photovoltaik Akku im Notfall die Stromversorgung des Haushalts auch bei einem Netzausfall bereitstellen.

Diese Liste an Anforderungen darf nicht als vollständig oder final verstanden werden, doch sie basiert auf meinen praktischen Erfahrungen auf dem Gebiet der Photovoltaik Akkus. Diese Praxis und meine Begegnungen und Gespräche mit vielen hundert PV-AnlagenbetreiberInnen haben die oben aufgelisteten Anforderungen ins Top-Ranking befördert.

Betrachten wir diese 10 Anforderungen, stellt sich die Frage: Mit  welchen Funktionen muss ein Photovoltaik Akku ausgestattet sein, damit er „smart“ ist?

Photovoltaik Akku: Die 10 essenziellen Eigenschaften

Als ersten Ansatz einer Beantwortung habe ich folgende 10 Charakteristika unterschiedlicher Speicherhersteller zusammengefasst. Sie geben einen Überblick darüber, welche Anforderungen ein intelligenter Stromspeicher bereits heute erfüllen sollte, um „smart“ und damit zukunftsfähig zu sein.

  1. Ein Photovoltaik Akku muss mit modernen Zellen ausgestattet sein, die lange halten, wartungsfrei sind und kein technisches Risiko für den Hausbesitzer darstellen. Alte Technologien wie Blei-Säure Zellen sind in Zeiten von stabilen Lithiumzellen überholt. Abgesehen davon sollte die optionale Nachrüstung bestehender PV Anlagen möglichst einfach von statten gehen.
  1. Ebenso muss ein Photovoltaik Akku ein Energie-Management-System enthalten oder mit einem solchen System verknüpft sein, damit zumindest ein Teil der Stromverbraucher (d.h. die strombetriebenen Geräte) in einem Haushalt angesteuert werden kann. Um den Energieverbrauch zu optimieren, ist eine Erfassung des gesamten Stromverbrauchs im Haus und der eigenen Stromproduktion aus Photovoltaik, Blockheizkraftwerk, Wind- oder Wasserkraft essenziell. Dafür wird ein eingebauter oder externer intelligenter Smart Meter benötigt, der sekundengenaue Messungen der benötigten und der erzeugten Leistung (in Watt) durchführen kann. Außerdem bringt die Verknüpfung der Stromerzeugungsebene mit der Wärmeerzeugung und der Elektromobilität zusätzliche Effizienzgewinne.

 

 

Photovoltaik Anlage Anschlussplan - Laderegler

 

  1. Ein smarter Photovoltaik Akku muss immer exakt Auskunft darüber geben können, wie viel seiner Kapazität noch verbleibt, wie sein Ladestatus ist und ob es auf Zellebene irgendwelche Probleme gibt. Ebenso muss das Lade-und Entlademanagement so ausgelegt sein, dass eine optimale Haltbarkeit von mindestens 10 Jahren gewährleistet ist. Auch eine doppelt so lange Lebensdauer für Photovoltaik Akkus ist aber laut Herstellergarantien inzwischen keine Seltenheit mehr.
  1. Alle diese Informationen muss ein Photovoltaik Akku nicht nur intern registrieren, sondern auch seinem Besitzer visuell kommunizieren können. Eine Anbindung an das Internet ist Voraussetzung, um die Batteriedaten fernauslesen zu können bzw. um mittels App oder Internet die wichtigsten Funktionen des Photovoltaik Akkus fernsteuern zu können (z.B. Zugriff auf Verbrauchshistorie, aktuelle Leistung der PV, den aktuellen Verbrauch, Zugriff zum Home-Energy-Manager, usw.).
  1. Die herausstechende Eigenschaft eines smarten Photovoltaik Akkus ist seine „Lernfähigkeit“. Er lernt zum Beispiel, aus dem bisherigen Stromverbrauch eines Hauses eine Verbrauchsprognose zu erstellen. In Zukunft wird es notwendig sein, den berechneten Verbrauch für die nächsten Tage und Wochen den jeweils aktuellen Wetterprognosen gegenüberstellen zu können, wodurch sich viele neue Optimierungsmöglichkeiten der Sonnenstromnutzung ergeben.

 

Photovoltaik Anlage Anschlussplan - Übersicht

Photovoltaik Akku: was ihn smart macht, 2.Teil:

  1. Eine dieser Optimierungsmöglichkeiten stellt dabei das intelligente „Peak Shaving“ (Lastminimierung) möglich. So genannte „Peaks“ oder Spitzenwerte treten dann auf, wenn in den Mittagsstunden an sonnigen Tagen viele Sonnenstrom produzierende Anlagen gleichzeitig ihre Überschüsse in Ortsnetze einspeisen, die aber auf Grund ihres Alters bzw. wegen ihrer Dimensionierung nicht für diese Leistungen ausgelegt sind. Teilweise zwingen diese Ökostrommengen aus PV-Anlagen schon heute manche Ortsnetze regelrecht in die Knie. In Deutschland und in Österreich greifen einige Netzbetreiber daher restriktiv in die Sonnenstromproduktion ein; teilweise werden PV-Anlagen nicht mehr genehmigt, wenn das Ortsnetz bereits zu stark belastet wird, oder es werden die neuen PV-Anlagen per Spannungswächter oder Rundsteuerempfänger in ihrer Leistung heruntergeregelt, wenn gerade zu viel Produktionsleistung ins Netz gelangt. Durch diese externe Regelung durch den Netzbetreiber würde dann wertvoller Ökostrom verloren gehen, wohingegen dieser „Eigenstrom“ durch einen intelligenten Photovoltaik Akku im Haus eingespeichert werden und zu einem späteren Zeitpunkt im Haushalt verbraucht werden kann. Abgesehen von diesem wirtschaftlichen Gewinn wird dadurch auch das lokale öffentliche Stromnetz nicht belastet.
  1. Um fit für alle Veränderungen im Energiemarkt zu bleiben, ist es wichtig, mittels Softwareupdates und Programmerweiterungen die Software von Photovoltaik Akkus auf dem aktuellsten Stand halten zu können.

 

Weitere Funktionen smarter Photovoltaik Akkus:

  1. Das gleiche gilt auch für die „connectivity“ von Photovoltaik Akkus. Neben der Softwareplattform sollten daher auch die Hardware-Schnittstellen eines smarten Photovoltaik Akkus offen und flexibel sein. Damit können in Zukunft zusätzliche Stromerzeuger oder weitere Stromverbraucher mit einer Batterie verbunden werden.
  1. Damit ein smarter Photovoltaik Akku bei Stromausfall einspringen kann, ist ein USV- oder notstromfähiges Batteriesystem notwendig. Ein Photovoltaik Akkus kann im Notfall den Haushalt weiterhin mit Strom so lange versorgen bis das öffentliche Stromnetz wieder funktioniert oder bis der Speicher auf ein Minimum „leergefahren“ ist. Dabei reicht eine gut geplante, automatisch anspringende Notstromversorgung der wichtigsten Geräte wie Kühlschrank, Computer, Heizungssteuerung und Fernseher bzw. Telefon, damit Nahrung, Heizung, Beleuchtung und Kommunikation über Stunden bzw. Tage gewährleistet sind.
  1. Da der Energiebedarf von Haushalt zu Haushalt stark variieren kann, gelten auch unterschiedliche Anforderungen an die Dimensionierung von Photovoltaik Akkus (siehe dazu meine früheren Posts). Eine universelle Standardlösung für alle PV-Anlagenbetreiber, die einen smarten Photovoltaik Akku installieren möchten, gibt es nicht. Die optimale Batterie, die auch „smart“ geplant ist, muss daher passend zum Bauvorhaben dimensioniert gewählt werden.

 

Diese Liste von wichtigen Überlegungen bzw. Batterie-Eigenschaften ist wie eingangs gesagt nicht erschöpfend. Zehn wesentliche Eigenschaften wollte ich hier mit Ihnen teilen, viele weitere Funktionen können bzw. werden noch folgen.

2017-09-26T15:14:52+00:00