Batteriegroßspeicher. Geplant, gebaut, ans Netz gebracht.

Was ist ein Batteriegroßspeicher?

Ein Batteriegroßspeicher, international BESS (Battery Energy Storage System) oder Speicherkraftwerk genannt, speichert Strom im Megawattstunden-Bereich und gibt ihn zeitversetzt an das Netz oder an den eigenen Betrieb ab. Streng genommen ist Batteriespeichersystem der Oberbegriff: Er reicht vom Heimspeicher im Keller bis zum Speicherkraftwerk auf der grünen Wiese.

Vom Heim- und kleinen Gewerbespeicher unterscheidet sich ein Großspeicher weniger durch die Batterie als durch alles rundherum. Er hängt meist an der Mittelspannung, braucht eigene Schutztechnik und eine Abstimmung mit dem Netzbetreiber. Statt einer Standardeinstellung arbeitet er nach einer Betriebsstrategie, und er steht als Container im Freien statt im Technikraum. Speicher für Haus und kleinere Betriebe stehen unter Batteriespeicher.

Wofür ein Speicherkraftwerk arbeitet

Der Einsatzzweck bestimmt Größe, Netzanschluss und Wirtschaftlichkeit eines Speichers. Deshalb steht er am Anfang jedes Projekts. Oft arbeitet ein Speicher für mehrere Zwecke zugleich, und die Betriebsstrategie legt fest, welcher Zweck Vorrang hat. Das ist keine Formsache: Ein voller Speicher kann keinen Überschuss mehr aufnehmen, und ein Speicher, der gerade am Strommarkt entladen hat, fehlt als Reserve für die nächste Lastspitze. Diese Abwägung treffen wir gemeinsam mit Ihnen, bevor die Größe feststeht.

Die häufigsten Anwendungen in Gewerbe, Industrie und am Netz:

• Lastspitzen kappen: Der Speicher deckt kurze Leistungsspitzen von Maschinen oder Ladeinfrastruktur. Der Leistungspreis in der Netzrechnung sinkt, unter Umständen ist kein stärkerer Netzanschluss nötig.
• Photovoltaik-Strom verschieben: Der Überschuss vom Hallendach wird am Abend oder in der zweiten Schicht genutzt, statt günstig eingespeist zu werden. Mehr zur Erzeugung unter Photovoltaik.
• Einspeisegrenze abfangen: Begrenzt der Netzbetreiber die Einspeiseleistung einer großen Photovoltaikanlage, nimmt der Speicher die Spitze auf, statt die Anlage abzuregeln.
• Stromhandel: Laden bei niedrigen, entladen bei hohen Börsenpreisen, in der Regel über einen spezialisierten Vermarkter.
• Netzdienstleistungen und Regelenergie: Nach einer Präqualifikation hilft der Speicher, das Netz stabil zu halten.

Aufbau eines Batteriespeichersystems

Ein BESS ist mehr als eine Reihe von Batterien. Ein großer Teil der Arbeit steckt in Leistungselektronik, Netzanschluss und Sicherheit. Eine Grundsatzfrage ist die Kopplung. Ein AC-gekoppelter Speicher hat einen eigenen Wechselrichter, lässt sich am Standort flexibel platzieren und arbeitet auch ohne Photovoltaik. Ein DC-gekoppelter Speicher hängt am Gleichstromkreis der Photovoltaikanlage und nutzt deren Wechselrichter mit, das bietet sich bei neuen Freiflächen- oder Hallenanlagen an. Welche Variante passt, legen wir bei der Auslegung fest.

Unabhängig von der Kopplung gehören zu einem Großspeicher:

• Batteriemodule in Racks, überwacht von einem Batteriemanagementsystem, das jede Zelle schützt
• Wechselrichter oder Leistungselektronik (PCS), die zwischen Gleich- und Wechselstrom umformt
• Transformator und Mittelspannungsschaltanlage für den Netzanschluss
• Energiemanagement und Fernwirktechnik für die Steuerung und die Vorgaben des Netzbetreibers
• Klimatisierung, weil Batterien nur in einem engen Temperaturfenster lange halten
• Brandmeldung und Löschtechnik

Für wen

Für Industrie- und Gewerbebetriebe, die Lastspitzen senken oder mehr Strom aus der eigenen Photovoltaikanlage nutzen wollen. Für Betreiber großer Photovoltaikanlagen, deren Einspeisung begrenzt ist. Für Projektentwickler, die einen ausführenden Partner in der Region suchen. Und für Gemeinden und Energiegemeinschaften, die Erzeugung und Verbrauch zusammenbringen wollen.

Auch Planer, Architekten und Generalunternehmer arbeiten mit uns. Wir übernehmen einzelne Gewerke nach Ihren Vorgaben, etwa Netzanschluss oder Elektroinstallation, oder liefern die Elektroplanung als Grundlage für Ihr Projekt. Sie behalten die Gesamtverantwortung, wir sorgen dafür, dass der elektrische Teil sauber ins Ganze passt.

Was wir machen

Die Planung entscheidet, ob ein Großspeicher wirtschaftlich läuft und ob er überhaupt ans Netz darf. Sie verbindet Energiewirtschaft, Netzanschluss und Elektrotechnik. Fehlt einer dieser Teile, zeigt sich das spätestens bei der Netzanfrage oder bei der Abnahme. Deshalb können Sie die Planung auch eigenständig bei uns beauftragen, etwa als Grundlage für eine Ausschreibung.

Wir decken alle Gewerke ab, die ein Großspeicherprojekt braucht. Sie können das Projekt komplett an uns vergeben oder einzelne Leistungen daraus beauftragen:

• Auslegung nach Einsatzzweck: Eigenverbrauch, Lastspitzen, Kombination mit Photovoltaik
• Netzanschluss und Abstimmung mit dem Netzbetreiber
• Planung von Mittelspannungsanbindung, Schutztechnik und Messung
• Fundamente, Aufstellung der Container oder Schränke, Verkabelung. Wie die Errichtung vor Ort abläuft, steht unter Batteriegroßspeicher montieren
• Einbindung in Energiemanagement und Fernüberwachung
• Inbetriebnahme, Dokumentation und Wartung

1. Schritt 01Erstgespräch und DatenübernahmeZiel, Standort, Lastgang, vorhandene Erzeugung
2. Schritt 02Grobauslegung und MachbarkeitLeistung, Kapazität, Anschlusspunkt, Genehmigungsfragen
3. Schritt 03Netzanfrage beim zuständigen Netzbetreiber, danach Ausführungsplanung mit Schutz-, Mess- und Brandschutzkonzept
4. Schritt 04Angebot oder Ausschreibung, dann Errichtung, Anschluss und Inbetriebnahme
5. Schritt 05Übergabe mit Dokumentation, danach Wartung und Überwachung

Was wir von Ihnen brauchen

• Lastgangdaten, üblicherweise als Viertelstundenwerte vom Netzbetreiber
• Netzrechnungen der letzten Monate mit ausgewiesenem Leistungspreis
• Lageplan des Standorts und Angaben zum bestehenden Netzanschluss
• Daten vorhandener Erzeugungsanlagen
• Geplante Erweiterungen wie neue Maschinen, Ladeinfrastruktur für Firmenfahrzeuge oder eine größere Photovoltaikanlage
• Ihr Ziel: Eigenverbrauch, Lastspitzen, Einspeisung oder eine Kombination

Auslegung: Leistung und Kapazität

Zwei Werte beschreiben einen Speicher. Die Leistung in Megawatt sagt, wie schnell er laden und entladen kann. Die Kapazität in Megawattstunden sagt, wie lange er das durchhält. Beide legen wir getrennt nach Einsatzzweck fest: Zum Kappen von Lastspitzen braucht es viel Leistung für kurze Zeit, zum Verschieben von Photovoltaik-Strom in den Abend dagegen Kapazität über mehrere Stunden.

Grundlage ist der Lastgang in Viertelstundenwerten, nicht der Jahresverbrauch. Nur der Lastgang zeigt, wann und wie hoch die Spitzen sind. In die Auslegung gehören außerdem die nutzbare statt der nominalen Kapazität, die Alterung der Batterie über die Laufzeit und eine Reserve für absehbare Erweiterungen. Ein überdimensionierter Speicher kostet unnötig Geld, ein zu knapper verfehlt sein Ziel.

Netzanschluss und Netzanfrage

Ein Speicher bezieht Strom und speist ein, deshalb prüft der Netzbetreiber beide Richtungen. Zuerst klären wir, ob die bestehende Trafostation freie Leistung hat oder eine neue Mittelspannungsanbindung nötig ist. Das ist in vielen Projekten der größte Kosten- und Zeitfaktor.

Die Netzanfrage stellen wir gemeinsam mit Ihnen beim zuständigen Netzbetreiber, etwa Netz Oberösterreich, LINZ NETZ, eww Netz in Wels oder einem lokalen Betreiber. Grundlage sind die technischen Anschlussbedingungen des jeweiligen Netzbetreibers. Aus seiner Rückmeldung ergeben sich oft Auflagen. Über die Fernwirkanbindung etwa kann er die Leistung des Speichers bei Engpässen im Netz begrenzen.

Solche Vorgaben planen wir von Anfang an in Schaltanlage und Energiemanagement ein, damit sie nicht erst bei der Abnahme zum Umbau führen. Typische Auflagen sind:

• begrenzte Einspeise- oder Bezugsleistung
• Anbindung an die Fernwirktechnik des Netzbetreibers
• Vorgaben zu Schutzeinstellungen

Schutz-, Mess- und Brandschutzkonzept

Der Netz- und Anlagenschutz sorgt dafür, dass sich der Speicher bei Netzfehlern sicher trennt und dass ein Fehler im Speicher nicht das ganze Betriebsnetz lahmlegt. Dafür prüfen wir die Selektivität mit der bestehenden Verteilung.

Im Messkonzept legen wir fest, wie Bezug, Einspeisung, Photovoltaik-Erzeugung und Speicher getrennt erfasst werden. Das ist wichtig für die Abrechnung, für die Netzentgelte und gegebenenfalls für Förderauflagen.

Beim Brandschutz geht es um Abstände zu Gebäuden und Grundgrenzen, Brandmeldung, Löschkonzept und den Zugang für die Feuerwehr. Das stimmen wir mit Behörde, Brandschutzbeauftragtem und örtlicher Feuerwehr ab.

Standort und Aufstellung

Wo der Speicher steht, entscheidet über Kabelwege, Baukosten und Genehmigung. Wir prüfen den Standort deshalb vor Ort und nicht nur am Lageplan. Kurze Wege zur Trafostation sparen Kabel und Verluste, ein freier Platz am Rand des Betriebsgeländes hält Abstände zu Gebäuden leichter ein.

Container und Transformator sind schwer. Der Untergrund muss sie tragen, und für Anlieferung und Montage braucht es eine Zufahrt für Lkw und Kran. Zu beachten sind außerdem die Geräusche der Klimatisierung gegenüber Nachbarn, die Entwässerung der Fläche und Platz für spätere Erweiterungen. All das fließt in den Aufstellungsplan ein.

Genehmigungen

Welche Verfahren nötig sind, hängt vom Standort ab. Fundamente und Container können baurechtlich anzeige- oder bewilligungspflichtig sein. Auf einem Betriebsgelände kann eine Änderung der gewerblichen Betriebsanlage nötig werden, beantragt bei der Bezirkshauptmannschaft oder in Statutarstädten wie Wels beim Magistrat. Dazu kommen Anforderungen aus dem Elektrizitätsrecht. Das klären wir schon in der Machbarkeit mit Gemeinde und Behörde, bevor Geld in die Ausführungsplanung fließt.

Betriebsstrategie festlegen

Die Betriebsstrategie gehört in die Planung, nicht erst in die Inbetriebnahme, weil sie die Auslegung mitbestimmt. Festzulegen sind:

• die Rangfolge der Anwendungen, zum Beispiel Lastspitzen vor Stromhandel
• ein Mindestladestand als Reserve
• das Zusammenspiel mit Photovoltaik-Wechselrichtern, Lastmanagement und bestehender Gebäudeleittechnik
• die Schnittstelle für einen externen Vermarkter, falls Stromhandel geplant ist

Wirtschaftlichkeit prüfen

Ob sich ein Großspeicher rechnet, zeigt erst die Rechnung mit Ihren eigenen Daten. Auf der Nutzenseite stehen je nach Einsatzzweck ein niedrigerer Leistungspreis, mehr selbst genutzter Photovoltaik-Strom und Erlöse aus der Vermarktung. Auf der Kostenseite stehen Investition, Netzanschluss, Wartung, Versicherung und die Alterung der Batterie.

Wir rechnen mehrere Varianten durch, etwa unterschiedliche Größen oder eine andere Rangfolge der Anwendungen. So sehen Sie, ab wann zusätzliche Kapazität keinen Nutzen mehr bringt. Förderungen berücksichtigen wir, wenn sie für Ihr Projekt in Frage kommen. Ob und in welcher Höhe gefördert wird, entscheiden die zuständigen Förderstellen.

Ergebnis der Planung

Am Ende der Planung stehen eine belastbare Auslegung, die Rückmeldung des Netzbetreibers und ein Angebot für die Errichtung.

Sie erhalten konkrete Unterlagen: einen Auslegungsbericht mit Leistung, Kapazität und Betriebsstrategie, einen Übersichtsschaltplan, einen Aufstellungsplan mit Abständen und Zufahrt, eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung auf Basis Ihres Lastgangs und ein herstellerneutrales Leistungsverzeichnis für die Ausschreibung. Die Komponenten daraus beschaffen wir auf Wunsch auch für Ihren Errichter, mehr unter Komponenten für Großspeicher. Richtwerte zu den Investitionskosten finden Sie unter Kosten.

Nach der Inbetriebnahme

Ein Großspeicher läuft über viele Jahre und braucht in dieser Zeit Betreuung. Dazu gehören die Fernüberwachung von Ladezustand, Temperatur und Störmeldungen, die regelmäßige Wartung von Klimatisierung, Schutztechnik und Brandschutzeinrichtungen sowie die wiederkehrende Prüfung der elektrischen Anlage. Auf Wunsch übernehmen wir das per Wartungsvertrag.

Auch die Betriebsstrategie ist nicht für immer festgelegt. Wir dokumentieren sie so, dass sie nachvollziehbar angepasst werden kann. Ändern sich Tarife oder Netzentgelte, wächst der Verbrauch im Betrieb oder kommt eine Erweiterung der Photovoltaikanlage dazu, passen wir die Regeln im Energiemanagement an. So arbeitet der Speicher weiter für das Ziel, für das er gebaut wurde.

Großspeicher und Netzbetreiber

Viele Betriebe haben große Dachanlagen und Maschinenparks mit ausgeprägten Lastspitzen. Je nach Standort ist ein anderer Netzbetreiber zuständig, jeweils mit eigenen Anschlussbedingungen. Wir kennen die Abläufe dieser Netzgebiete aus Photovoltaik- und Netzanschlussprojekten.

Warum aus einem Betrieb

Bei Großspeichern gehen Zeit und Geld meist an den Schnittstellen verloren: zwischen Planer und Errichter, zwischen Speicherlieferant und Netzanschluss. Wir halten diese Schnittstellen in einer Hand. Planung, Elektroinstallation und Inbetriebnahme kommen vom selben Betrieb, und für Fragen während des Betriebs gibt es eine Stelle, die zuständig ist.