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Übersicht Stromspeicher

Durch die Installation von immer weiteren Photovoltaikanlagen kommt es bei starkem Sonnenschein vermehrt dazu, dass große Energieüberschüsse im öffentlichen Stromnetz vorhanden sind. Um die Netzspannung und Netzfrequenz in zulässigen Grenzen halten zu können, ist es daher teilweise notwendig, die Erzeugungsanlagen abzuregeln. Wertvolle regenerative Energie kann dadurch nicht genutzt werden. Andererseits gibt es dann auch wieder Stunden, wo ein höherer Energiebedarf besteht, der nicht aus der momentanen Stromproduktion gedeckt werden kann. Daneben gibt es Betreiber von Photovoltaikanlagen, die gerne möglichst autark sein möchten. Alle die Gegebenheiten sprechen für die Installation eines Stromspeichers.

Nicht jeder Stromspeicher passt für jede Photovoltaikanlage

Zunächst klingt es sehr trivial: „Es werden ein paar Batterien in den Keller gestellt und schon habe ich einen Stromspeicher!“ Dies mag in Ausnahmefällen funktionieren, in der Regel gehört aber wesentlich mehr zu einem guten Stromspeicher. Zum einen sollte sich der zukünftige Besitzer einer Photovoltaikanlage Gedanken machen, wie er diese an den Stromspeicher anbinden möchte, um die Batterien laden zu können. Es gibt Systeme, die direkt den Gleichstrom der Photovoltaikanlage über einen Laderegler in die Batterie laden. Die Einspeisung aus der Batterie in das Stromnetz erfolgt dann über den sogenannten Batteriewechselrichter. Daneben gibt es aber auch die Möglichkeit, dass die Photovoltaikanlage komplett getrennt vom Stromspeicher ist. Sie besteht also aus den Solarmodulen und einem Photovoltaikwechselrichter. Der Batteriespeicher selbst hat einen Laderegler, der sich die Energie aus dem Wechselspannungsnetz geregelt holt und auch dort wieder einspeist. Beide Systeme haben ihre Vor-und Nachteile. So eignet sich die letztere Variante eher für die Nachrüstung eines Stromspeichers, da keine Umbauarbeiten an der Photovoltaikanlage notwendig sind. Die gleichstromgekoppelte Variante dagegen ist eine gute Lösung bei kleineren Photovoltaikanlagen für den normalen Haushalt. Insbesondere bei Haushalten, wo tagsüber kaum Verbrauch ist, stellt die DC (Gleichstrom)-gekoppelte Variante eine gute Variante dar. Die Laderegler sind sehr effizient und der Wirkungsgrad des Gesamtsystems ist dann höher.

Die Auswahl des Batterietyps für einen Stromspeicher

Neben der Art der Koppelung der Photovoltaikanlage spielt der Batterietyp eine entscheidende Rolle. Momentan gängige Systeme verfügen entweder über Batterien auf Blei-Basis oder verschiedenen Arten von Lithium-Batterien. Bei den Bleibatterien ist zu unterscheiden, ob sie als Bleisäureflüssigakku ausgeführt sind oder ob es sich um einen in Gel gebundenen Akku handelt. Erste Variante erfordert umfangreiche Belüftungssysteme, da die Batterien gasen und daher eine Belüftung benötigen. Zudem ist die Säure korrosiv und kann umliegende Komponenten bei einem Austreten beschädigen. Regelmäßige Nachfüllintervalle für destilliertes Wasser müssen beachtet werden. Dagegen sind Bleigelbatterien komplett verschlossen und auslaufsicher. Diese sind jedoch weniger hochstromfähig, so dass sie die Ladezeit verlängern können. Im Allgemeinen dürfen Bleibatterien nur mit einer geringen Entladetiefe von maximal 50% betrieben werden, um eine lange Lebensdauer zu erzielen. Zudem sollte die Batterie nur vollgeladen längere Zeit gelagert werden.

Viele Speichersysteme sind bereits mit modernen Lithium-Batterien ausgerüstet. Diese sind hochstromfähig und ermöglichen eine Aufladung innerhalb kürzester Zeit. Zudem ist der Batteriewirkungsgrad deutlich besser als bei Bleibatterien. Da Lithium-Zellen jedoch sehr empfindlich auf Überladung und zu tiefe Entladung reagieren, muss ein umfangreiches und teures Batteriemanagement vorgesehen werden. Die Anzahl der Lade-und Entladezyklen ist höher als bei Bleibatterien und es können wesentlich tiefere Entladungen bis über 80% stattfinden. Auf Grund der relativ neuen Technik fehlen jedoch Langzeiterfahrungen hinsichtlich der kalendarischen Lebensdauer. Man spricht jedoch momentan von mindestens 10 Jahren.

Autarke Betriebsweise möglich

Bei den verschiedenen Konzepten ist außerdem zu beachten, ob diese inselnetzfähig sind. Ansonsten ist es nicht möglich, dass sich der Besitzer eines Stromspeichers bei Netzausfall weiterhin mit Energie versorgen kann. Viele Systeme besitzen zudem zwar eine Inselbetriebsfähigkeit, erlauben jedoch keine Wiederaufladung der Batterie aus der Photovoltaikanlage. In diesem Fall ist der Inselbetrieb nur gegeben bis die Batterie entladen ist. Hier muss jeder Käufer selbst entscheiden, wie weit sein autarker Betrieb funktionieren soll.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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