Mehr Informationen zum Hybrid-Wechselrichter
Interview: Erfolgreiches Energiespeichersystem
Hybrid-Wechselrichter von KACO new energy plus 10-kW-Batterie im Test der HTW Berlin
14. April 2020
Die privaten Haushalte waren die Treiber der ersten großen „Speicherwelle“, 2019 haben die Industrie- und Gewerbespeicher nachgezogen, der Speichermarkt ist nochmals um 10 % gewachsen. Nun steht der nächste Schritt an: die Elektrifizierung auf Mobilität und Wärme auszudehnen – die bekannte Sektorenkopplung.
Im Zuge dessen brauchen auch Betreiber kleinerer Anlagen – im Eigenheim wie im Gewerbe – nicht nur eine bestimmte Strommenge, sondern schnellen Zugriff auf höhere Leistungen. Steilvorlage für den blueplanet hybrid 10.0 TL3 von KACO new energy: Der Hybrid-Wechselrichter ist zusammen mit einer Hochvolt-Batterie von BYD Anfang März bei der Stromspeicher-Inspektion 2020 der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin) weit vorne gelandet.
Das nehmen wir zum Anlass für ein Gespräch mit Matthias Eschbach, Geschäftsführer der StromTiger GmbH aus Görwihl im Südschwarzwald: Warum empfiehlt er seinen Kunden Energiespeichersysteme mit dem kompakten Hybrid-Wechselrichter? Peter Winter, Key Account Manager bei KACO new energy, gibt dazu Einblicke in die Überlegungen während der Entwicklungsphase.
Herr Eschbach, Ihre StromTiger GmbH montiert regelmäßig Energiespeicher bei Privatleuten. Welche Erfahrungen machen Sie mit dem blueplanet hybrid 10.0 TL3?
Matthias Eschbach: Mir ist es wichtig, meinen Kunden Flexibilität und Zukunftssicherheit zu bieten. Der blueplanet hybrid 10.0 TL3 bietet Lösungen für mehrere Modulausrichtungen in einer Anlage, Anpassung der Stringlängen und verschiedene Speichergrößen. Als Hybrid-Wechselrichter funktioniert das Gerät von KACO new energy auch in einer reinen Photovoltaik-Anlage sehr gut. Der Ausbau zu einem Energiespeicher kann dann ohne Probleme in einem zweiten Schritt vollzogen werden. Alles möglich!
Wie sieht der Aufbau vor Ort aus?
Matthias Eschbach: Die einzelnen Bausteine – also Wechselrichter, Netztrennschalter und Batterie – sind kompakt und lassen sich fast überall im Haus installieren. Am Wechselrichter gibt es nur Steckverbindungen und die Kommunikation nutzt normale LAN-Kabel. Installation und Inbetriebnahme sind deshalb ein Klacks. Das Verlegen der Kabelkanäle ist hier noch das Zeitaufwendigste. Das Beste ist, wenn es wirklich einmal eng wird, können die Komponenten bis zu 20 Meter voneinander entfernt aufgestellt werden. Damit passt das Speichersystem wirklich in jedes Haus.
Peter Winter: Bei der Entwicklung des blueplanet hybrid 10.0 TL3 haben wir uns viele Gedanken über den Einsatzort gemacht. Im Vergleich der HTW Berlin zeigt sich, dass er der einzige Wechselrichter mit einer eigenen Mess- und Freischaltstelle ist, die man direkt neben dem Hausanschluss platziert. Die Zuleitung wird dann einfach über diesen sogenannten blueplanet hy-switch geführt. Er ist nicht größer als ein Schuhkarton und damit sehr platzsparend montierbar. Darüber hinaus gibt es ein Merkmal, das unsere Kunden sehr schätzen: Stille. Die rein passive Kühlung des Wechselrichters vermeidet die Verwendung eines Lüfters. Das bedeutet keine Wartung und eben auch kein Geräusch.
Ein weit verbreiteter Wunsch ist der nach Unabhängigkeit. Kann man mit dem blueplanet hybrid Batteriespeichersystem energieautark leben?
Peter Winter: Noch immer ist der größte weltweite Markt für Heimspeicher bei uns vor der Haustür. Hier hat die Autarkie zwei Seiten. Einerseits möchten die Kunden möglichst wenig Strom vom öffentlichen Netz beziehen; andererseits sollen die Überschüsse ins öffentliche Netz eingespeist werden, um die EEG-Vergütung zu erhalten. Die Konsequenz ist, möglichst viel Energie im System zu behalten. Das erreichen wir mit drei Maßnahmen: Hohe Umwandlungseffizienz, volle 10 Kilowatt Leistung und der besten Regelgeschwindigkeit von nur 0,3 Sekunden.
Matthias Eschbach: Für unsere Kunden heißt das, dass die meisten Haushalte im Sommer nur noch ein bis zwei kWh Strom von draußen brauchen, dann also wirklich energieautark sind. Um den Kunden ein Bild zu geben, deute ich beim Vor-Ort-Termin immer auf den Stromzähler und sage: „Herr Müller, den halten wir an!“
Aber was ist, wenn doch einmal das öffentliche Stromnetz ausfällt?
Peter Winter: Dann sind wir bestens vorbereitet. Der Wechselrichter ist für echte Offgrid-Anwendungen konzipiert. Bei Stromausfall trennt sich das Hausnetz vom öffentlichen Netz und ein Inselnetz wird aufgebaut. Auch hierfür bieten wir 3-Phasen-Drehstrom mit vollen 10 Kilowatt Leistung. Außerdem sind Schwarzstartfähigkeit und solare Batterieladung wichtige Merkmale, die bei uns Standard sind. Die hierfür benötigte Software wird unseren Kunden noch in diesem Quartal zur Verfügung stehen. Die Pilotanlagen sind seit über einem Jahr erfolgreich im Inselbetrieb.
Wie verhält sich das bei größeren Anlagen?
Matthias Eschbach: Mir gefällt an der KACO-Lösung, dass sie zwar die Vorteile der DC-Kopplung bietet, durch den Netztrennschalter aber auch leistungsstarke Installationen anspricht. Gerade im gewerblichen Bereich ist das eine spannende Sache. Ich kann alle Verbraucher mit der vollen Leistung des Speichersystems ausregeln, ohne die Installation signifikant ändern zu müssen. Mit den externen Stromsensoren lassen sich bis zu 100 Ampere messen.
Peter Winter: Das ist richtig, bei den meisten Installationen ist der Aufbau einer eigenen Notstrom-Verteilung nicht erforderlich. Das Ranking der HTW Berlin zeigt außerdem, dass wir eines von nur zwei DC-gekoppelten Systemen sind, bei denen die AC-Ladung der Batterie möglich ist. Interessant ist das für unsere Systemintegratoren, wie die Firma Fenecon, die somit zukünftig auch Lösungen für Kunden erarbeiten können, in deren Tarifgebiet zeitbasiertes „Metering and Billing“ gilt. Unsere Verbundenheit zu flexiblen und offenen Lösungen zeigen wir ebenfalls durch unser Engagement in der OpenEMS Association.
Welche Batterien kann man an den blueplanet hybrid anschließen?
Matthias Eschbach: Wir haben bisher zwei verschiedene Batterien mit dem Wechselrichter eingesetzt. Neben den Domus-Batterien von Energy Depot fragen viele unserer Kunden nach den Batterien von BYD. Hier kommt es mir darauf an, dass ausschließlich Hochvolt-Batterien verwendet werden. Diese bringen einfach die besten Wirkungsgrade, das zeigt auch der Vergleich der HTW Berlin.
Peter Winter: Wir haben uns ganz bewusst dafür entschieden, unser System auf Hochvolt-Batterien, vorzugsweise mit Lithium-Eisenphosphat-Zellen, auszurichten. Die höhere Spannung erlaubt höchstmögliche Wirkungsgrade und kleine Leitungsquerschnitte. Die Zellen sind extrem robust und überzeugen durch ihre Langlebigkeit. Das spiegeln auch die Garantiebedingungen der Hersteller wider. Zusätzlich ersetzt Eisenphosphat das in anderen Speichern verwendete Cobalt: So können wir auf einen Rohstoff verzichten, der oft unter sehr fragwürdigen Umständen gewonnen wird. Obendrein funktionieren diese Batterien in einem breiten Temperaturbereich mit hohem Wirkungsgrad. Um unseren Kunden eine gute Auswahl an kompatiblen Batterien zu bieten, stellen wir Batterieherstellern auf Wunsch unser Kommunikationsprotokoll zur Verfügung.
Mit dem Wort „Temperatur“ wären wir bei einem sehr wichtigen Aspekt für Systeme, die in Wohnhäusern eingesetzt werden – der Sicherheit.
Matthias Eschbach: Danach werde ich natürlich jedes Mal gefragt. Und kann dann auf die höhere thermische Stabilität der Lithium-Eisenphosphat-Batterie verweisen. Die kritische Temperatur liegt hierbei so hoch, dass das Durchgehen der Zellen unwahrscheinlich ist. Die Batterien sind eigensicher, zertifiziert und verfügen über ein leistungsfähiges eigenes Batterie-Management-System, das zahlreiche Parameter – inklusive der Temperatur – dauerhaft überwacht. Der blueplanet hybrid 10.0 TL3 geht sogar noch einen Schritt weiter: Er überwacht die Batteriespannung ebenfalls kontinuierlich. Und falls es da Unstimmigkeiten gibt, trennt er die Batterie sofort. Doppelt hält eben besser – gerade, wenn es um die Sicherheit geht!
Haben Sie Empfehlungen, wie man das System dimensionieren sollte?
Peter Winter: Die HTW Berlin bestätigt unserem Wechselrichter mit die besten Wirkungsgrade über alle Betriebszustände. Also auch im Teillastbereich – PV-seitig wie batterieseitig. Insofern kann man die Photovoltaik-Anlage flexibel auslegen. Auch eine Ost-West-Ausrichtung ist dank der beiden MPP-Tracker problemlos möglich. Bei der Batterie sollte man am besten den Hausverbrauch kennen und sich auch Gedanken zu großen Verbrauchern wie Elektrofahrzeugen oder Wärmepumpen machen. Beide Komponenten sind in der Stromspeicher-Inspektion berücksichtigt. Einen sehr guten Anhaltspunkt für die Auslegung liefert der Unabhängigkeitsrechner der HTW Berlin. Da kann man die optimale Auslegung für sich ermitteln.
Matthias Eschbach: …und nutzt dann ein Gespräch mit seinem Installateur für eine Fachberatung!
Geben Sie uns doch noch einen Ausblick, wie es mit dem Thema Energiespeicher bei KACO new energy weitergeht.
Peter Winter: Zunächst freuen wir uns darauf, dass voraussichtlich Mitte des Jahres alle nötigen Zertifikate für den Netzanschluss des blueplanet hybrid 10.0 TL3 in Österreich vorliegen werden. Von dort wird uns ein hohes Interesse signalisiert. Und für danach kann ich weitere neue Produkte im Speichersegment in Aussicht stellen. Wir haben noch Einiges vor!
