Elektropraxis
Elektropraxis Energietechnik Energiespeicher in der Praxis Teil 2: Installation und ihre Voraussetzungen Dank staatlicher Förderprogramme und Preissenkungen werden Energiespeichersysteme zunehmend integraler Bestandteil vieler PV-Systeme und intelligenter Energiemanagementsysteme in Haushalten und Unternehmen. Leider werden Grundlagen der Planung, Installation und Wartung von Speichersystemen zu wenig beachtet. In diesem Beitrag sollen Betreibern und Installateuren Fakten und Empfehlungen vermittelt werden, die auf Erfahrungen aus der Praxis basieren. Nachdem es im ersten Teil dieser Beitragsreihe (ep 04-2017) um die Bedarfsanalyse und Planung sowie die Auswahl der richtigen Speichergröße und -art ging, steht in diesem Artikel die Installation von Speichersystemen in der Praxis im Mittelpunkt (Bild 1). Im abschließenden dritten Teil, der in der Juni- Ausgabe erscheinen wird, werden wichtige Tipps zu Service und Wartung solcher Systeme gegeben. Montageanleitungen sind mehr als hilfreich Autor Andreas Lipphardt, Meister im Elektrotechnikerhandwerk sowie TÜV-Gutachter PV, ist als Technischer Referent im After-Sales-Bereich bei der IBC Solar AG, Bad Staffelstein, tätig. Bevor es mit der eigentlichen Installation los gehen kann, ist ein Blick in die entsprechenden Montage- und Anschlussanleitungen mehr als empfehlenswert – auch wenn das dem Praktiker oft widerstrebt. Jedoch sind Batteriespeichersysteme häufig sehr komplex und in der Regel gibt es verschiedene Anschlussvarianten. So gilt es, nicht nur die richtige Anleitung, sondern auch die passenden Abschnitte in den oftmals mehr als 100 Seiten umfassenden Anleitungen herauszufinden. Es ist daher leider unumgänglich, sich mit Anleitungen zu befassen. Letztendlich kann es auch nicht im Interesse eines Installateurs sein, durch Unwissenheit bei der Montage einen schlechten Eindruck beim Endkunden zu hinterlassen. Ein Batteriespeichersystem besteht grundlegend immer mindestens aus den nachfolgenden Komponenten – und für alle gibt es entsprechende Anleitungen: ❙❙ Energieflussrichtungssensor (EnFluRi); ❙❙ Kommunikation der verbauten Komponenten untereinander (häufig über das Netzwerk); ❙❙ Erzeugungsanlage; ❙❙ Speicheranlage; ❙❙ Verbraucheranlage; ❙❙ häufig eine übergeordnete Steuereinheit. Sinnvoll ist es auch, sich vor der Montage noch einmal über die örtlichen Gegebenheiten zu informieren bzw. diese zu begehen. Folgende Fragen sollten geklärt sein: ❙❙ Sind die Transportwege frei, groß und breit genug? Kommt man ggf. mit einem Transportfahrzeug (Sackkarre, Rollbrett, sonstige Tragevorrichtungen etc.) in den Montageraum? Manchmal sind Treppen eng oder haben steile Kurven. ❙❙ Einige Speicher müssen bzw. können nur an einer Wand montiert werden. Weist die ausgewählte Wand die erforderliche Tragfähigkeit und Befestigungsmöglichkeit auf? Werden spezielle Befestigungsmittel benötigt, wie z. B. Hohlraumdübel, Schwerlastanker, Harzdübel oder muss sogar an der Wandrückseite gegengekontert werden? Falls der Speicher auf dem Fußboden stehen soll, können kleine Füße manchmal 1 Vieles ist bei der Installation zu beachten, an das vorher oft nicht gedacht wird: z. B. die Tragfähigkeit der Wände, die Abstände der Kabelkanäle oder die vorgeschriebene gleiche Länge der Batterieanschlusskabel zu hohen Punktbelastungen des Bodens führen. Sind daher ggf. lastverteilende Maßnahmen erforderlich? Muss z. B. ein Fliesenboden geschützt werden? ❙❙ Können Leitungswege wie geplant ausgebaut werden? Müssen Hohlwände oder Decken geöffnet und vor Platzierung des Speichers wieder verschlossen werden? Eine gute Vorbereitung ist also immens wichtig und schütz vor unliebsamen Überraschungen. An dieser Stelle auch ein Hinweis zur Werkzeugausstattung, da einem in der Praxis leider immer wieder Handwerker mit fragwürdigen Werkzeugen begegnen: Geschützes, sprich isoliertes Werkzeug und eine PSA aus dem Fachhandel sind Pflicht. Da ein Abschalten der Batterien auf Zellenebene nicht möglich ist, sollte immer mit entsprechender Achtsamkeit gearbeitet werden. Kurzschließen von Polen und ungesichertes Zuschalten ist dringend zu vermeiden (siehe dazu auch [1]). Sind die Vorbereitungen abgeschlossen, kann es mit der Installation los gehen. Da Batteriespeichersysteme nicht unbedingt zum Alltag einer jeden Elektrofachkraft gehören, werden im Folgenden einige allgemeine Hinweise aufgeführt, die helfen sollen, typische Installationsfehler zu vermeiden. Insbesondere die EDV und die Kommunikation von Speichersystemen werfen oft Fragen auf. Nicht selten müssen Installateure deswegen mehrfach eine Baustelle besuchen, um Fehler zu beheben. Das kostet Zeit, Geld und Nerven und ist einfach zu vermeiden. Tritt hingegen der Installateur dank guter Vorbereitung sicher auf, ist das Ergebnis eine auf Anhieb voll funktionsfähige Anlage und ein zufriedener Kunde. Quelle: IBC Solar AG 10 www.elektropraktiker.de | Elektropraktiker, Berlin 71 (2017)
Der Energieflussrichtungssensor Der Energieflussrichtungssensor (EnFluRi) dient zur Regelung des Systems. Er wird für gewöhnlich direkt in Reihe mit dem Zweirichtungszähler des Energieversorgungsunternehmens installiert und misst somit denselben Wert. Dieser gibt an, ob gerade eine Netzeinspeisung oder ein Netzbezug stattfindet und sorgt somit dafür, dass der Speicher lädt oder entlädt. Die Hersteller bedienen sich hier verschiedener Technologien: ❙❙ Die zwei häufigsten Kommunikationsarten sind Modbus als Remote Terminal Unit (RTU, Fernbedienungsterminal) über RS485-Schnittstelle mit langsamen Geschwindigkeiten im kbit/s-Bereich und Modbus als Transmission Control Protocol (TCP, Übertragungssteuerungsprotokoll) über ein Netzwerk, also mit Ethernet-Geschwindigkeiten bis zu 100 Mbit/s. Andere Hersteller verwenden eigene Protokolle, in der Regel ebenfalls über Ethernet, z. B. das SMAeigene Protokoll Speedwire. Über ein Netzwerk sind damit Regelzeiten des gesamten Systems von 1,5 bis 2,5 Sekunden möglich. ❙❙ D0 ist als serielles Protokoll ähnlich flott wie Modbus RTU und häufig noch in älteren Anlagen zu finden. Es ist allerdings nur bedingt für diese Anwendung geeignet: Da die Messwerte meist mit magnetischen Ausleseköpfen erfasst werden, ist hier eine größere Fehleranfälligkeit, z. B. durch Verrutschen des Auslesekopfes, zu befürchten. ❙❙ S0 ist nicht zu empfehlen, da hier die Regelzeit für gewöhnlich erheblich länger ist. Bei geringen Lasten von nur einigen hundert Watt oder gar weniger dauert es 10, 20 und mehr Sekunden zwischen zwei Impulsen – bei einer Impulsrate von 1 000 Impulsen pro 1 kWh. Lastwechsel finden jedoch teilweise im Sekundentakt statt. Somit sind die Regelverluste bei solch ungenauen Datenerfassungen viel zu hoch. Ebenso wird der Einspeise- und Bezugswert bei S0-Erfassung in zwei separaten Werten geliefert, was zwei Zähleingänge erforderlich macht. Die Art der Kommunikation sorgt für die Geschwindigkeit der Regelung. Natürlich möchte man, gerade bei höheren Lastschwankungen, eine möglichst schnelle Reaktion und somit Regelung des Speichersystems erlangen, um etwaige Netzbezüge aufgrund von Regelgeschwindigkeiten weitestgehend zu verhindern. Eine Reaktion auf Lastwechsel sollte innerhalb von 1 bis 4 Sekunden erfolgen. Die Regelgeschwindigkeiten hängen allerdings nicht nur von den reinen Übertragungsgeschwindigkeiten, sondern natürlich auch » Ich mag IBC SOLAR, weil wir so unabhängig von steigenden Strompreisen sind.« Immer mehr Menschen entscheiden sich für Sonnenstrom mit System. 35 Jahre Photovoltaik- Expertise 3,3 Gigawatt installierte Leistung Über 600 Fachpartner in Deutschland Elektropraktiker, Berlin 71 (2017) | www.elektropraktiker.de www.ibc-solar.de
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