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Bild: iStock, _human
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Steckverbinder mit Andockrahmen Plug & Play für modulare Energiespeicher

06.09.2017

Batteriespeicher-Systeme sind ans Versorgungsnetz gekoppelt. Um möglichst effizient zu sein, müssen sie mit den übrigen Komponenten des Energieerzeugungs- und Verteilsystems umfangreich kommunizieren. Hier hat ein Hersteller eine modulare Lösung.

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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 der Versorgung: Sie nehmen Überschüsse auf der Erzeugungsseite ab und entlasten damit das Netz. Auf der Lastseite tragen sie dazu bei, kurzfristige Nachfragespitzen sicher abzudecken. So wird ein höherer Nutzungsgrad der Erzeugungsanlagen erreicht und die Zuverlässigkeit des Netzes gesteigert.

Die Speichersysteme sind über eine leistungsfähige Kommunikationsinfrastruktur in das intelligente Netzmanagement eingebunden. Sie sind modular aufgebaut, damit sie sich flexibel an unterschiedliche Erzeugungskapazitäten anpassen und redundant aufgebaut werden können. So lassen sich bei Ausfällen einzelne Module austauschen, ohne den Betrieb des Gesamtsystems zu unterbrechen.

Leistungsfähige Speichersysteme bestehen in der Regel aus mehreren Speicherschränken, die modular zu Containern zusammengefasst sind und im Innern schubladenförmige Speichereinheiten enthalten. Steckverbinder liefern die nötigen Schnittstellen für den modularen Aufbau dieser Systeme.

Türöffner zu mehr Modularität

Da sie die Vorkonfektionierung der Verbindungselemente ermöglichen, beschleunigen Steckverbinder die Installation der modularen Speichersysteme. Zudem erleichtern sie den Service, da nicht funktionsfähige Einheiten schneller de­installiert und durch funktionsfähige Einschubelemente ersetzt werden können. Das Speichersystem arbeitet weiter, während die ausgefallenen Einheiten repariert oder gewartet werden. Somit tragen Steckverbinder dazu bei, Stillstandzeiten zu reduzieren.

Kern der Lösung ist ein Andockrahmen in Kombination mit modular aufgebauten Steckverbindern. Er bietet Platz für viele modulare Kontakteinsätze, die unterschiedliche Optionen für die Übertragung von Leistung, Daten und Signalen bieten. In Höhe und Tiefe gleichen sich die Kontakteinsätze, in der Breite besetzen sie ein oder zwei Steckplätze des Andockrahmens. Dieser Andockrahmen – je nach Anforderung aus Kunststoff oder Metall – sorgt für die zuverlässige und prozesssichere Einschubkontaktierung der Speichereinheiten.

Aufgrund ihrer Modularität sind Batteriespeichersysteme gut skalierbar. Der Einsatz des Andockrahmens erweitert die Optionen für eine Standardisierung des Speicherschrank-Baus. Vorkonfektionierte und geprüfte Speichermodule lassen sich viel rascher zu größeren Einheiten kombinieren als Einschubelemtente, die vor Ort fest verdrahtet werden müssen. Ein weiterer Vorteil ist die Reduzierung möglicher Fehlerquellen bei der Installation. Mithilfe des Andockrahmens können vorkonfektionierte Speichermodule vollständig vorab getestet werden, ehe sie mit dem Schaltschrank verbunden werden.

Auch bei der Installation im Feld ergeben sich Vorteile. Die immer noch am häufigsten genutzte Alternative zum Andockrahmen ist die Festverdrahtung. Vor allem bei Einsatz von Speicher-Schubladen in hoher Zahl ist sie sehr aufwendig. Dazu ein Rechenexempel: Ein modularer Batteriespeicher erreicht in der Regel Leistungen zwischen 1 und 3 MW. Pro 1 MWh Speicherkapazität werden also rund 80 Schubladen benötigt. Die Plug&Play-Lösung in Kombination mit dem Andockrahmen bringt somit eine erhebliche Arbeitserleichterung mit sich.

Und auch nach der ersten Einrichtung des Speichersystems trägt der Andockrahmen zu einer Verringerung der Arbeitszeit bei: Der Austausch und die Wartung von Speicher-Einheiten wird einfacher. Da die Loslösung von den unter Spannung stehenden Elementen des Speichers automatisch erfolgt, können auch Mitarbeiter, die keine Elektrofachkräfte sind, die Speichereinheiten austauschen.

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 ans Versorgungsnetz gekoppelt. Um möglichst effizient zu sein, müssen sie mit den übrigen Komponenten des Energieerzeugungs- und Verteilsystems umfangreich kommunizieren. Hier bietet das Harting-Portfolio weitere Komponenten, 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 intelligenten Batteriespeichersystems bieten zum Beispiel Leiterplattensteckverbinder eine zuverlässige Optionen. Auch hier bietet das Harting-Produktportfolio zuverlässige und robuste Verbindungs-Komponenten. Im Zusammenspiel mit den Steckverbindern können so leistungsfähige und fein abgestimmte Gesamtlösungen realisiert werden.

Bildergalerie

  • Speicherschubladen müssen nicht aufwendig verdrahtet werden: Ein Andockrahmen sorgt dafür, dass beide Seiten der Steckverbindung beim Schubladeneinschub sicher zueinander geführt werden.

    Bild: Harting

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