Eine Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien.

Bild: Bluesky Energy; iStock, Dimitris66

Lösung für Gewerbebetriebe Salzwasserspeicher bieten Sicherheit

02.09.2019

Als Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien punkten Salzwasserspeicher zunehmend auch im Gewerbebereich. Schwächen bei der Leistung und der Energiedichte gleichen die neuen Speichersysteme durch ihren umweltfreundlichen Aufbau und sicheren Betrieb aus.

Die Verfügbarkeit großer Frei- oder Dachflächen sowie sinkende Modulpreise machen Photovoltaikanlagen für Gewerbebetriebe immer attraktiver. Doch das Risiko sinkender Einspeisevergütungen und steigender Stromkosten führt bei vielen Unternehmern zu dem Wunsch, möglichst viel des erzeugten Stroms auch selbst zu verbrauchen. Zudem wollen sie den eigenen Betrieb gegen einen Netzausfall absichern. Gerade für Datencenter, landwirtschaftliche oder Logistikbetriebe ist es besonders wichtig, dass Lüftungsanlagen, Kühlsysteme oder die Datensicherung auch im Falle eines Stromausfalls weiterlaufen. Aus diesen Gründen setzen immer mehr Unternehmen neben der eigenen PV-Anlage auch auf groß angelegte Batteriespeicher – sogenannte Gewerbespeicher.

Muss es unbedingt Lithium sein?

Lithium-Ionen-Akkus sind in diesem Marktsegment aktuell besonders weit verbreitet, doch die Herstellung der Zellen ist teuer und aufgrund des Ressourcenverbrauchs nicht besonders nachhaltig. Zudem schwankt die Lebensdauer der Li-Ionen-Batterien, die sich durch den chemischen Prozess innerhalb der Zellen stetig selbst entladen. Bei einer Tiefenentladung drohen außerdem große Schäden an der Batterie.

Als Alternative machen seit einiger Zeit Salzwasserbatterien von sich reden. Sie verwenden einen Elektrolyten aus wässrigen Natrium-Ionen und bestehen zudem vollständig aus nachhaltigen Materialien wie Edelstahl, Kohlenstoff oder Titan. Durch ihren Aufbau und das Salzwasser-Elektrolyt sind die Batterien weder entflammbar noch explosiv. Salzwasserbatterien sind auch nach einer vollständigen Entladung noch vollkommen funktionsfähig und lassen sich sogar über einen längeren Zeitraum im entladenen Zustand lagern.
Im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Akkus können sie bei der Lagerung oder dem Transport als harmloses Gut deklariert werden. Und auch im Gewerbetrieb selbst lassen sie sich ohne zusätzliche Absicherungsmaßnahmen problemlos in einer Lager- oder Produktionshalle unterbringen. Bei der Installation der Salzwasserbatterien liegen daher die Initialkosten vergleichsweise niedrig. Es fallen keine Baukosten für einen separaten Batterieraum, Lüftungs- oder Klimaanlagen oder eine Säureabscheidewanne an. Die Installation selbst kann zudem der lokale Elektro-Partner durchführen. Im Normalfall benötigt der Installateur nur drei Stunden vor Ort. In einigen Regionen Deutschlands wird die Installation außerdem durch spezielle Förderprogramme bezuschusst.

Ideal zur langfristigen Versorgung

Allerdings sind Salzwasserbatterien nicht für jeden Anwendungsfall geeignet. Im Vergleich zu Li-Ionen-Batterien sind sie größer und schwerer und weisen eine geringere Energiedichte auf. Sie sind daher nur für stationäre Anwendungen auf einem besonders stabilen Untergrund vorgesehen. Aufgrund ihrer C-Rate von 0,19 sind Salzwasserbatterien nicht dafür geschaffen, innerhalb kürzester Zeit be- oder entladen zu werden. Bei einer Kapazität von 60 kWh leisten sie lediglich 11,4 kW bei der Be- oder Entladung. In Gewerbebetrieben eignen sie sich daher vor allem dazu, einzelne – konstant arbeitende – Verbraucher über mehrere Stunden mit Strom zu versorgen oder abzusichern. Gerade für den Verbrauch von selbst produziertem Sonnenstrom in der Nacht ist dies ideal. Im Bedarfsfall ist es sinnvoll, die Kapazität der Speicher weiter zu erhöhen, um eine größere Leistung zu schaffen.
Als einer der größten und bekanntesten Hersteller von Salzwasserbatterien bieten wir unseren Gewerbespeicher Greenrock Business als anschlussfertige und komplett vorkonfigurierte Lösung mit einer Kapazität von 30 bis 270 kWh an. Die einzelnen Batteriemodule mit jeweils 30 kWh lassen sich mit einem Gabelstapler bewegen und bis zu drei Ebenen hoch stapeln, so dass sie nur wenig Platz benötigen. Ein Salzwasserspeicher mit 180 kWh besteht dementsprechend aus sechs Modulen und einer Anschlussbox mit Leistungselektronik. Der 3,30 m hohe Speicher hat einen Platzbedarf von etwa 6 qm.

Mit dem Energiemanagementsystem den Eigenverbrauch optimieren

Die Bluesky-Salzwasserspeicher für Gewerbebetriebe sind auch mit einem intelligenten Energiemanagementsystem (EMS) ausgestattet, welches den Eigenverbrauch zusätzlich optimiert. Dieses nimmt variable Verbraucher wie Heizstäbe, Wärmepumpen oder Ladestationen für das Elektroauto über Funksteckdosen in Betrieb, wenn am meisten Sonnenstrom verfügbar ist. So ist eine besonders intelligente Form der Sektorenkopplung möglich. Über das EMS und eine passende App kann der Nutzer seine Daten jederzeit visualisieren, auswerten und Änderungen vornehmen. So lässt sich etwa die Einspeiseleistung frei wählen. Die Deckung des Eigenbedarfs hat bei der Sektorenkopplung allerdings stets Vorrang.

Innerhalb von neun Jahren amortisiert

Für Wirtschaftlichkeit des Speichersystems ist das EMS besonders wichtig. Für einen Greenrock Business Salzwasserspeicher mit 180 kWh Kapazität und integriertem EMS ergeben sich für einen Gewerbebetrieb inklusive der Installationskosten von etwa 140.000 Euro. Eine eventuelle Förderung ist bei diesem Preis nicht berücksichtigt. Bei einem jährlichen Stromverbrauch von einer Million kWh und einem Jahresertrag der PV-Anlage von 270.000 kWh kann der Speicher bereits 18 Prozent des Jahresertrages optimieren. Dank des EMS kommen nochmals 20 Prozent Ertragsoptimierung hinzu. In einer Beispielrechnung des Herstellers ergibt sich daraus nach 20 Jahren ein Gesamtertrag von 410.000 Euro. Rechnet man zu den ursprünglichen Investitionskosten noch 30.000 Euro für einen eventuellen Wechselrichteraustausch nach zehn Jahren hinzu, ergibt sich eine effektive Verzinsung von 11,6 Prozent pro Jahr und eine Amortisationsdauer von 8,6 Jahren.

Der umweltfreundliche Gewerbespeicher ist seit Anfang 2019 in Deutschland erhältlich. Auf Bauernhöfen, in Hotels und Datenzentren und Schulen in Belgien, Österreich, Schweden, Russland und der Schweiz ist die Lösung bereits erfolgreich installiert worden. Jörg Müller, Auftraggeber eines Schulprojektes im schweizerischen Kanton Zürich ist von der Sicherheit des Systems überzeugt: „Für unsere Schule mit Kindergarten wollen wir keinerlei Kompromisse in Bezug auf Sicherheit und Umweltverträglichkeit eingehen. Wir haben uns deshalb mit voller Überzeugung für einen Greenrock Salzwasserstromspeicher mit intelligentem Energiemanagement entschieden.“

Bildergalerie

  • Bis zu drei Batteriemodule mit jeweils 30 kWh lassen sich übereinander stapeln.

    Bild: Bluesky Energy

  • Salzwasserstromspeicher eignen sich besonders dazu, konstant arbeitende – Verbraucher über mehrere Stunden mit Strom zu versorgen. Im Bild Helmut Mayer, Geschäftsführer bei BlueSky Energy.

    Bild: Bluesky Energy

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