Promotion Stecker für modulare Energiespeicher

Eine Stromversorgung auf Basis regenerativer Energien benötigt elektrische Speicherkapazität, um Spannungsschwankungen im Netz aufgrund der fluktuierenden Erzeugung aus Sonne und Wind auszugleichen. Stromspeichersysteme erhöhen die Flexibilität: Sie nehmen Überschüsse auf der Erzeugungsseite ab und entlasten damit das Netz. Speichersysteme tragen auf der Lastseite dazu bei, kurzfristige Nachfragespitzen sicher abzudecken. So wird ein höherer Nutzungsgrad der (dezentralen) Erzeugungsanlagen erreicht und die Zuverlässigkeit des Netzes gesteigert. Speichersysteme sind über eine leistungsfähige Kommunikationsinfrastruktur ins intelligente Netzmanagement („Smart Grid“) eingebunden und modular aufgebaut, damit sie sich flexibel an unterschiedliche Erzeugungskapazitäten anpassen und redundant aufgebaut werden können. Das ermöglicht den Austausch einzelner Module, ohne den Betrieb des Gesamtsystems zu unterbrechen.

Leistungsfähige Speichersysteme bestehen in der Regel aus mehreren Speicherschränken, die modular zu Containern angeordnet sind und im Innern schubladenförmige Speichereinheiten enthalten. Harting-Steckverbinder liefern die nötigen Schnittstellen für den modularen Aufbau: Sie lassen sich einfach konfektionieren, erleichtern den Service und tragen so dazu bei, Stillstandszeiten zu begrenzen.

Kern der Lösung ist der Han Docking Frame in Verbindung mit der modularen Steckverbinder-Serie Han-Modular. Der Andockrahmen sorgt für eine zuverlässige und prozesssichere Einschubkontaktierung der Speichereinheiten. Beispielhaft ist die Lösung des Herstellers Rittal. Die Schubladen der Speicherschränke sind mit zwei Han 200 A Modulen für die Leistungsübertragung ausgestattet, ergänzt um zwei Han Megabit Module für den Datenaustausch. Der Han Docking Frame lagert schwimmend zwischen Schublade und Leistungsschiene. Er bietet genügend Spiel (tolerance compensation), damit sich die Stifte an den Schubladen zielsicher und reibungslos auf die Buchsen des 200 A Moduls stecken lassen (guided insertion). Die Buchsen werden direkt auf die Leistungsschiene an der Schrankrückwand aufgeschraubt, was den Verkabelungsaufwand für den Speicherschrank verringert.

Der Han Docking Frame eignet sich als Standard für Energiespeichersysteme. Neben dem Hochstrommodul stehen aus dem Programm Han-Modular fünfzig weitere passende Schnittstellen zur Verfügung. Den Andockrahmen gibt es in Versionen mit Platz für zwei bis sechs Module. Je nach Anforderung lassen sich diese, gefasst in einen Han-Modular-Gelenkrahmen, ins Schubladensystem des Speichers integrieren. Zum modularen Programm zählen Leistungsmodule bis
200 A, hochpolige Signalmodule, alle bekannten Ethernet-Schnittstellen sowie weitere robuste Kommunikationsschnittstellen. Aufgrund ihrer Modularität sind Batteriespeichersysteme gut skalierbar. Eine Verwendung des Han
Docking Frame erhöht die Standardisierung des Batteriespeicherschrankbaus. Vorkonfektionierte Speichermodule lassen sich rasch zu Speicherschränken zusammenbauen, der Verdrahtungsaufwand entfällt. Auch bei der Installation im Feld ergeben sich Vorteile. Eine immer noch häufig genutzte Alternative zum Andockrahmen bildet die Festverdrahtung. Vor allem bei höheren Stückzahlen ist sie aber sehr aufwendig. Ein modularer Batteriespeicher erreicht in der Regel Leistungen zwischen einem und drei Megawatt. Pro einer Megawattstunde Speicherkapazität werden rund 80 Schubladen benötigt. Die Plug&Play-Lösungen in Verbindung mit dem Han Docking Frame bieten eine erhebliche Arbeitserleichterung. Auch nach der Installation hilft der Rahmen Arbeitszeit sparen: Austausch und Wartung der Speicher-Einheiten werden einfacher. Selbst Mitarbeiter, die keine Elektrofachkräfte sind, können die Speicherelemente problemlos austauschen, da keine Installationsarbeiten erforderlich sind.

Energiespeicher sind ein zentrales Element in der Strategie zur Reduzierung und Vermeidung von CO₂-Emissionen. Darüber hinaus lassen sich die Trends zur Modularisierung und Dezentralisierung in allen an der Energieerzeugung beteiligten Sektoren beobachten. Entscheidend für die Marktakzeptanz der Speicher wird ihre technische und finanzielle Machbarkeit sein: Die Skalierbarkeit der Systeme auf der Basis geeigneter Schnittstellen ist deshalb ein wichtiger Baustein für ihre Kommerzialisierung.

Batteriespeicher-Systeme sind gekoppelt an Energieerzeugungsanlagen. Um möglichst effizient zu sein, müssen sie mit den übrigen Komponenten des Energieerzeugungs- und Verteilsystems umfangreich kommunizieren. Hier hat Harting weitere Komponenten im Portfolio, die zu einer ganzheitlichen Lösung beitragen können: Switches im Verbund mit vorkonfektionierten Patch-Kabeln sorgen für die externe Kommunikation des Energiemanagementsystems. Stromsensoren ermöglichen die Überwachung der Stromqualität unter anderem an Wechselrichtern. Für die Steuerung von Wechselrichtern und Speichern werden Leiterplatten eingesetzt, die die Kommunikation mit anderen Komponenten gewährleisten. Für diese Anbindung des internen Gehirns eines Batteriespeichersystems bieten zum Beispiel Leiterplattensteckverbinder der Harting-Reihen har-flexicon und har-flex zuverlässige
Optionen.