ASD will Speichertechnologie revolutionieren

Hört man sich heute bei Herstellern von Batteriespeichersystemen um, so finden die meisten einen Grund, warum ihre besonders und einzigartig sind. Manchmal ist es sehr schwer, diese Aussagen einzuschätzen. Meist ähneln die Geräte denen der Konkurrenten jedoch mehr als sie sagen. Das ist auch nicht schlimm – es gibt oft nur zwei oder drei Wege, die nach Rom führen und die alle beschreiten müssen. Das Unternehmen ASD, das steht für Automatic Storage Device, hat am Donnerstag auf der Intersolar Europe etwas vorgestellt, das vermutlich wirklich neu ist, wenn sich bewahrheitet, was das Unternehmen verspricht.

Batterien bestehen aus vielen Zellen. Das können kleine Zellen aus dem Consumerbereich oder größere Zellen aus dem Industriebereich sein. Gemein ist ihnen, dass sie relativ geringe Spannungen haben. Die Spannungsquelle, mit der sie geladen werden sollen, hat jedoch eine sehr hohe Spannung. Um sie trotzdem anzuschließen, werden DC-DC-Wandler eingesetzt. Da der Spannungshub so groß ist und diese DC-DC Wandler dann anscheinend mit zu hohen Verlusten arbeiten, werden die Batteriezellen in Reihe geschaltet (siehe Übersicht in unserer Produktdatenbank). Dadurch addiert sich ihre Spannung, zum Beispiel auf Werte von rund 30 Volt.

Serienschaltungen haben jedoch den Nachteil, dass der Strom durch jeden Teil der Serienschaltung gleich ist. Wenn Batteriezellen in einer Serienschaltung unterschiedlich sind, hat man Probleme beim Laden. Wenn eine Zelle bereits voll geladen ist und eine kritische Ausgangsspannung überschreitet, darf sie nicht weiter geladen werden. Entweder man bricht den Ladevorgang aller Zellen ab, oder eine Elektronik an der Zelle muss regulieren, was in der Regel verlustbehaftet ist. Die für die Zelle verbrauchte Leistung wird dann einfach verheizt. Das helfe laut ASD aber nur kurzzeitig weiter.

Paradigmenwechsel Parallelschaltung?

Das Team von ASD hat eine Art DC-DC Wandler entwickelt, mit dem die Ladespannung des Wechselrichters direkt auf die Batteriezellenschaltung herunter- und für die Entladung wieder hochtransformiert werden kann, und zwar relativ Verlustfrei. Die Elektronik habe einen Wirkungsgrad von 95 Prozent für einen Zyklus Ladung und Entladung. In dem bestehenden ASD-Gerät lasse sich so die Zelle direkt an die 60 Volt Spannung der Studer Wechselrichter anschließen. Im Labor gelinge es sogar schon, die Zellen an einen 600 Volt DC-Stromkreis anzuschließen. Damit fielen alle Nachteile der Serienschaltung weg. Zellen könnten unterschiedliche Fabrikate haben und unterschiedlich alt sein, dadurch ließen sie sich auch später tauschen und erweitern. ASD will die Elektronik übrigens nicht nur in den eigenen Geräten einsetzen, sondern auch einzeln als Technologie verkaufen. „Wir stehen vor einem Paradigmenwechsel“, sagt Wolfram Walter, Geschäftsführer von ASD. „In vier Jahren wird niemand mehr eine Serienschaltung verwenden“.

Inselnetz versus netzparallel

Wenn ASD mit der Parallelschaltung etwas wirklich Neues gelungen ist, muss man die zweite auf der Intersolar Europe in München präsentierte Neuheit genauer betrachten. Das ASD-System arbeitet sowohl im Inselbetrieb als auch netzparallel und schaltet zwischen den beiden Zuständen automatisch um. Nach Aussage von ASD lässt sich dadurch der Eigenverbrauch gegenüber rein netzparallel arbeitenden Systemen steigern. Auf der anderen Seite hat das System den Vorteil, dass wenn der Verbrauch im Haushalt höher ist als der, den das Speichersystem decken kann, Netzstrom und Speicherstrom gemeinsam den Haushalt versorgen. Letzteres ist bei rein als Inselsystem arbeitenden Systemen nicht der Fall. Diese müssen ganz auf Netzbetrieb schalten und der Speicherstrom wird gar nicht mehr genutzt.

Der Vorteil gegenüber den reinen Inselsystemen ist wirklich da. Der Vorteil gegenüber immer netzparallel arbeitenden Systemen nicht ganz so. Bei netzparallel arbeitenden Systemen bestimmt das Energiemanagement, wie hoch die Entladung der Batterie ist. Es ist durchaus möglich und wohl auch üblich, dass er so hoch ist wie der Stromverbrauch.

ASD spielt mit seiner Argumentation darauf an, dass einphasige Systeme zwar genauso viel Strom zur Verfügung stellen können, wie im Haushalt gebraucht wird (natürlich nur bis zur maximalen Entladeleistung), allerdings nicht unbedingt auf der richtigen Phase. Wird auf einer anderen als der Anschlussphase Strom verbraucht, fließt Speicherstrom ins Netz und in gleicher Höhe auf einer anderen Phase vom Netz in den Haushalt. Kaufmännisch zählt das als kein Stromverbrauch, der Verbraucher hat also monetär keinen Nachteil, physikalisch ist man aber abhängig vom Netz. Das ist laut ASD auch emotional ein Nachteil.

Wenn man das als Kunde auch so sieht, bietet das ASD wirklich ein gutes Konzept. Prinzipiell lässt sich die beschriebene physikalische Einspeisung auch mit unsymmetrisch arbeitenden dreiphasigen Systemen verhindern, wie zum Beispiel dem von Fenecon/BYD oder SMA Sunny Island (siehe Produktdatenbank). Das ASD System arbeitet aber anders, da es bis zu einer Leistung von 4,6 Kilowatt einphasig läuft. Bis zu diesem Verbrauch sind alle Phasen zusammengeschaltet, dadurch spart es im Vergleich zu unsymmetrisch dreiphasigen Systemen Elektronik, eventuell hat es auch einen besseren Wirkungsgrad. Wenn Netzstrom benötigt wird, wird dieser einphasig zugeschaltet. Wenn der Verbrauch im Haushalt über 4,6 Kilowatt steigt, ginge das wegen der VDI-Richtlinien nicht. Dann schaltet das System die drei Phasen netzparallel. Das besondere des System ist, dass die Umschaltzeiten mit ein bis zwei Millisekunden spezifiziert sind. Das merkt laut ASD kein Elektrogerät. Der Vorteil des teilweisen einphasigen Inselbetriebs hat in diesem Fall keinen Nachteil. (Michael Fuhs)

Das System von ASD, andere Systeme mit Inselbetrieb oder dreiphasiger unsymmetrischer Einspeisung, Angaben zur maximalen Entladestromstärke und oft auch die Preise finden Sie in unserer gerade aktualisierten Produktdatenbank.