Wenn das Netz versagt

In vielen kleinen Dörfern des waldreichen Landkreises Wittenberg in Sachsen-Anhalt scheint die Zeit stehen geblieben zu sein. Trotzdem ist in Stackelitz modernste Technik im Einsatz: ein Batteriesystem mit 192 Kilowattstunden des deutschen Start-ups Tesvolt. Das Wald- und Landschaftsbauunternehmen Stackelitz nutzt die Anlage bei Netzproblemen für die Stromversorgung seiner Bürogebäude und der Holzpaletten-Fertigung sowie als Stromspeicher für die hauseigene Photovoltaikanlage. Denn der Firmensitz liegt am Ende einer 25 Kilometer langen Stromleitung, die bei stürmischem Wetter leicht durch Äste oder umstürzende Bäume unterbrochen werden kann.

Für die Notstromversorgung setzte Stackelitz lange Zeit einen Dieselgenerator ein. Dieser reagierte jedoch nicht schnell genug, um bei einem plötzlichen Stromausfall die Unternehmensserver vor dem Absturz zu bewahren, was zu langwierigen Unterbrechungen führte. Außerdem konnte bei einer gestörten Stromleitung die Energie der 306 Kilowatt starken Photovoltaikanlage auf dem Firmendach nicht ins Netz eingespeist werden. Beide Probleme soll das Tesvolt-System künftig lösen.

Der Speicher ist eine Blei-Säure-Batterie mit 192 Kilowattstunden Kapazität. Die Batterie ist gemeinsam mit dem Batteriemanagementsystem, der Kommunikationselektronik und den Wechselrichtern in einem wasserdichten und klimatisierten Frachtcontainer untergebracht. Daher kann das System direkt am Netzanschlusspunkt platziert werden.

Etwa 50 Meter entfernt steht der Dieselgenerator. „Der Dieselgenerator wird nur ein bis zwei Mal pro Jahr eingesetzt. Die Anschaffungskosten liegen dabei zwischen 30.000 und 50.000 Euro zuzüglich Wartungskosten, die mit Hilfe des Speichers eingespart werden könnten“, sagt Tesvolts Mitbegründer und Geschäftsführer Daniel Hannemann. „Mit dem Batteriesystem kann jederzeit der selbst produzierte Solarstrom gespeichert werden. Das führt zu weiteren Einsparungen, da nicht immer Netzstrom gekauft werden muss.“ Netzstrom koste etwa 25 Cent je Kilowattstunde, während der Photovoltaikstrom bei rund zehn Cent liege. Da kommen dann natürlich noch die Zusatzkosten für den Batteriespeicher dazu.

Erfahrene Gründer

Hannemann hat Tesvolt gemeinsam mit Simon Schandert im Oktober 2014 gegründet, als die beiden kein Batteriesystem finden konnten, mit dem sie unter Kostengesichtspunkten zufrieden waren. Als Gründer und Chef von Hanni Solar hatte Hannemann zuvor mit der wachsenden Nachfrage nach Speichern Erfahrung gemacht, sowohl für die Notstromversorgung als auch zur Optimierung des Eigenverbrauchs.

Tesvolts Blei-Säure-Technik stammt von einem renommierten deutschen Batterieentwickler. Zwei Jahre hat Tesvolt an der Optimierung des Systems gearbeitet, um die Ladezeiten zu verringern. Dem Unternehmen zufolge braucht das System jetzt fünf Stunden, um „voll“ geladen zu sein – also zu 50 Prozent. Tesvolt betreibt mehrere Versuchsanlagen mit unterschiedlichen Speichertechnologien in der Region. Blei-Säure-Batterien hätten aus mehreren Gründen überzeugt: wegen ihrer Kostenstruktur, der Elektrolytumwälzung, einer sogenannten Aqua-Refill-Flow-Funktion für eine bessere Batterielebensdauer und des geregelten Recyclings. „Hören Sie den Flow?“, fragt Hannemann im Inneren des trotz des kalten Dezembertages 25 Grad warmen Containers. „Schauen Sie auf das Display: Es ist elf Uhr, und die Batterien sind zu 89 Prozent geladen. Ich denke, dass der Ladevorgang in einer Stunde abgeschlossen sein wird.“

Hannemann und Schandert haben Tesvolt mit privatem Kapital gegründet. Mit Hanni Solar haben sie in Deutschland Projekte mit vielen Megawatt Photovoltaik entwickelt, wollen sich jetzt aber auf Tesvolt und das Speichergeschäft konzentrieren. Bei den Wechselrichtern ist das Unternehmen eine Partnerschaft mit SMA eingegangen, um gemeinsame technische Lösungen für die Integration von Ongrid-Speichersystemen am Niederspannungsnetz zu entwickeln und zu testen. Die Fernüberwachung von SMA ermöglicht zudem die automatisierte Anlaufsteuerung eines Dieselgenerators, wenn mehr Notstrom benötigt wird, als durch Photovoltaik oder Batteriespeicher gedeckt werden könnte. Die Wechselrichter regeln den Eigenverbrauch von Solarstrom vor Ort. Für die Firma Stackelitz hat der sichere Betrieb ihrer Computer Priorität, daher ist ihr Tesvolt-System so programmiert, dass es zwölf Stunden Back-up-Energie vorhält.

Das Unternehmen forscht derzeit auch intensiv an einer Lösung mit Lithiumbatterien. Ab April werden kleine Lithiumspeicher von 10 bis 120 Kilowattstunden in Schrankbauweise verfügbar sein. Auf der Intersolar in München will Tesvolt dann Lithiumcontainerlösungen vorstellen.

Der Speichermarkt

Tesvolt stößt nicht nur in Deutschland auf Interesse. Nur wenige Monate nach der Markteinführung gab es nach Angaben der Gründer bereits Anfragen aus Ländern mit potenziell schwacher Netzinfrastruktur wie Südafrika und Pakistan. Andere Anbieter solcher Systeme berichten Ähnliches. „Viele der neuen Speicheranbieter sehen Back-up-Systeme als neuen Markt, der zudem einfach zu erschließen ist“, sagt auch Logan Goldie-Scot von Bloomberg New Energy Finance (BNEF). Speichersysteme könnten bei Stromausfällen eine sehr schnelle und passende kurzzeitige Lösung sein, sagt der Analyst. Für längere Einsätze seien Dieselgeneratoren besser geeignet. Auch in Ländern mit stabilen Netzen sieht Goldie-Scot Bedarf für Notstromlösungen, beispielsweise bei Rettungsdiensten oder im Telekommunikationsbereich.

Dass das Angebot an Speichern insgesamt steigt, liegt BNEF zufolge an fallenden Kosten sowie an Fortschritten im Bereich Leistungselektronik. Neben kleineren Anbietern seien auch große Unternehmen auf dem Markt aktiv, beispielsweise GE mit Durathon (Natrium-Nickelchlorid-Batterien) und Samsung SDI (Lithium-Ionen-Batterien). GTM Research geht in einer aktuellen Studie davon aus, dass der Solarspeichermarkt allein in den USA auf bis zu 160 Megawattstunden im Jahr 2016 wachsen wird. Das Lastenmanagement gilt demnach als weiterer schnell wachsender Markt für gewerbliche Dach- und Speicheranlagen. GTM geht davon aus, dass eine Verringerung des Spitzenbedarfs die Stromkosten um bis zu 30 Prozent senken kann. Lithium-Ionen-Batterien seien dafür besonders geeignet, aber auch neue Technologien kämen zum Einsatz.

„Je mehr Speichersysteme mit neuen Technologien eingesetzt werden und das Vertrauen der Geldgeber gewinnen, umso häufiger werden diese Technologien eingesetzt – vor allem für die Notstromversorgung entlegener Anwendungen oder auf Mikronetzebene“, sagt Ravi Manghani von GTM Research. Damit Speicher mit den gängigen Notstromtechnologien wie Bleiakkus und Dieselgeneratoren konkurrieren können, müssen aus Sicht der Analysten die Kosten für eine fünf- bis sechsstündige Versorgung auf 500 bis 600 US-Dollar (436 bis 524 Euro) je Kilowattstunde sinken. Schlüsselmärkte seien Länder in Afrika, Süd- und Südostasien sowie Lateinamerika.